星点设计效应面法
汇报内容
一、引言
二、CCD效应面法基本概念
三、CCD效应面法基本原理
四、CCD效应面法操作步骤
一、引言
在药学制剂工艺优化和处方筛选过程中,常需同时考察
多个因素对结果的影响,并对结果进行优化。当因素水平数
较少时可采用析因设计;较多时需采用实验次数较少的实验
设计优化法。
国内现在用得比较成熟的方法为均匀设计和正交试验设
计方法,虽然上述两种方法在试验处理时可以取得较佳点,
基本可以满足一般试验的要求。但是它们还存在一些问题:
如试验的精度不够,建立的数学模型预测性较差,选择的试
验取值仅仅是接近最佳取值,无法精确找到最佳点,不能灵
敏地考察各因素间的交互作用等等。
一、引言
析因设计
优点:考察全面
缺点:实验次数太多
正交设计
优点:均匀分散、整齐可比
缺点:精度不够、预测性差
均匀设计
优点:均匀分散
缺点:精度不够
预测性差
设计
方法
星点设计
优点:精度高
预测性强
一、引言
效应面法 (response surface methodology RSM)
主要有三种常用的试验设计方案:Box-Behnken 设计
(BBD)、均匀外壳设计 ( Uniform Shell Design,USD)
和星点设计 (Central Composite Design,CCD) 又称
中心组合设计( Central Composite Design,CCD) 。
前两种较少使用,星点设计是效应曲面中最常用的
二阶设计,是由二水平析因设计加轴点及中心点组成,
是多因素五水平的试验设计。集数学和统计学方法于一
体。是一种新型的试验设计方法,它具有试验次数少,
试验精度高等特点,其在药学领域的应用已比较成熟。
一、引言
实例:星点设计效应面法优选远志的提取工艺
• 摘要:
目的:星点设计效应面法优选远志的提取工艺。
方法:以乙醇浓度,回流时间和溶剂(倍)量为自变量,远志皂苷元
提取率为因变量对自变量各水平进行多元线性回归和二
式拟合,用效应面法选择较佳工艺条件,并进行预测分析。
结果:确定最优提取工艺为乙醇浓度60%,提取时间2. 5 h,溶媒
用量10倍,提取2次,提取率预测值与理论值偏差为-5. 93%,
二项式拟合复相关系r=0. 9790。
结论:星点设计效应面法优选远志的提取工艺,方法简便,预测
性良好。
• 关键词:远志;星点设计;效应面优化法;远志皂苷元;提取工艺
二、CCD效应面法基本概念
• 自变量与效应变量:所考察的因素为自变量,用x1,
x 2 , … , x n 表 示 ; 考 察 指 标 称 结 果 或 为 效 应 变 量
(response) ,用y表示。CCD效应面优化法主要考察自变
量对效应变量的作用并对其优化。自变量必须连续且可
由试验者准确控制。
• 效应面与效应面函数:效应与考察因素之间的关系可用
函数y =f (x1,x2,…,xn) +ε表示 (ε为噪音即偶然误差) ,
则f称为效应面函数,该函数所代表的空间曲面称为效
应面。
• 模拟效应面与模拟效应面函数:在实际操作中,常用近
似函数y= f ' (x1,x2,…,xn) +ε估计真实函数f,则f '
称为模拟效应面函数,该函数所代表的空间曲面为模拟
效应面,也是优化法实际操作效应面。
二、CCD效应面法基本概念
• 效应面可用三维效应面图(或称因变量面图)或者二维等高
线图表示。从效应面上可以直观地找到自变量取不同值时
的效应值,反过来在效应面上选取一定效应值亦可以找出
相对应的自变量取值,即在效应面上选定较佳效应值范围
后可对应求出较佳试验条件。