制药工艺的优化.pptVIP

试验方案设计（结合例1说明）（1）明确试验目的，确定试验指标试验设计前必须明确试验目的，即本次试验要解决什么问题。试验目的确定后，对试验结果如何衡量，即需要确定出试验指标。试验指标可为定量指标，如强度、硬度、产量、出品率、成本等；也可为定性指标如颜色、口感、光泽等。一般为了便于试验结果的分析，定性指标可按相关的标准打分或模糊数学处理进行数量化，将定性指标定量化。无交互作用的正交设计与数据分析（2）选因素、定水平，列因素水平表根据专业知识、以往的研究结论和经验，从影响试验指标的诸多因素中，通过因果分析筛选出需要考察的试验因素。一般确定试验因素时，应以对试验指标影响大的因素、尚未考察过的因素、尚未完全掌握其规律的因素为先。试验因素选定后，根据所掌握的信息资料和相关知识，确定每个因素的水平，一般以2-4个水平为宜。对主要考察的试验因素，可以多取水平，但不宜过多（≤6），否则试验次数骤增。因素的水平间距，应根据专业知识和已有的资料，尽可能把水平值取在理想区域。（3）选择合适的正交表正交表的选择是正交试验设计的首要问题。确定了因素及其水平后，根据因素、水平及需要考察的交互作用的多少来选择合适的正交表。正交表的选择原则是在能够安排下试验因素和交互作用的前提下，尽可能选用较小的正交表，以减少试验次数。（4）表头设计所谓表头设计，就是把试验因素和要考察的交互作用分别安排到正交表的各列中去的过程。在不考察交互作用时，各因素可随机安排在各列上；若考察交互作用，就应按所选正交表的交互作用列表安排各因素与交互作用，以防止设计“混杂”。列号123因素ABC（5）编制试验方案，按方案进行试验，记录试验结果。把正交表中安排各因素的列（不包含欲考察的交互作用列）中的每个水平数字换成该因素的实际水平值，便形成了正交试验方案。说明：试验号并非试验顺序，为了排除误差干扰，试验中可随机进行；安排试验方案时，部分因素的水平可采用随机安排。内容1.平分法2.0.618法3.分数法4.抛物线法单因素平行试验优选法1.正交设计及优选法2.均匀设计及优选法3.单纯形优选法多因素试验优选法一单因素平行试验优选法使用平分法的基本要求是在试验范围内，不仅目标函数应是单调的，如图3—6，而且每做一次试验，就能决定下一次试验的方向。1平分法对试验的安排原则是，在试验范围的中点处安排试验，如图3—7所示。试验时先考察范围，然后在考察范围的中间安排试验，若试验的结果满意，则停止试验。若结果不好，可去掉中点以下的一半试验范围，或去掉中点以上的部分。在余下的范围内继续取中点试验，直到结果满意为止。本法的特点是每次可划掉一半的试验范围，很快找到最适点。在药物合成工艺考察中，许多问题可划为这种单因素试验。21.平分法例1已知加碱会加速某反应，且碱越多反应时间越短，但碱过多又会使产品分解。某厂以前加碱1％，反应4h。现根据经验确定碱量变化范围在1％～4．4％，得下面试验结果存在的问题？2.0.618法大多数化学反应的目标函数为单峰函数(图3—8)，即在试验范围内只有一个最佳点，再大些或再小些试验结果都不好，这时可采用0．618法，也叫黄金分割法。本法是在试验范围(a，b)内，将第一个试验点x1设在0．618位置上，而第二个试验点x2是x1的对称点。例2游离松香可由原料松香加碱制得，某厂由于原料松香的成分变化，加碱量掌握不好，游离松香一度仅含6.2％，用黄金分割法选择加碱量：固定原料松香100kg，温度102～106℃，加水100kg，考察范围9～13kg，试验结果如下。存在的问题？3.分数法适用于目标函数为单峰函数的大多数化学反应。在预先确定了试验总次数(包括试验范围及其划分的精确度)或变量呈现非连续性变化时，分数法比0.618法更为方便。例3某抗生素生产传统工艺要求在37℃发酵16h。为了提高生产能力，欲提高发酵温度来缩短发酵时间，准备在29—50℃范围内进行优选试验，温度间隔为1℃，故中间总试验点为20个。按Fn-1=20，n值为7，故最多只需要做6次试验就可找到最佳条件。试验设计是数理统计中的一个较大的分支，它的内容十分丰富。我们对正交试验设计进行初步学习。01正交试验设计是利用“正交表”进行科学地安排与分析多因素试验的方法。其主要优点是能在很多试验方案中挑选出代表性强的少数几个试验方案，并且通过这少数试验方案的试验结果的分析，推断出最优方案，同时还可以作进一步的