正交试验设计实例分析

药学服务与研究　PharmCare&Res　2008Feb;8(1)滕海英,等.正交试验设计实例分析

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能动性,以病人为中心,努力提高药事管理质量和药学服务水平[2]。[参考文献]

[1]　吴永佩,张　钧.医院管理学.药事管理分册[M].北京:人民卫

生出版社,2003:198.

[2]　何洪静.药师下临床工作的实践和体会[J].药学服务与研究,

2005,5(3):286-288.[收稿日期]　2007-08-28[本文编辑]　阳凌燕　　姚春芳

[修回日期]　2007-12-28

会任职、课题文章、医德医风、考核等级、荣誉奖惩,其他如差错、献血、各类捐献等。

　　建立个人档案能有效归集专业任职的相关资料,全面记录员工的德能勤绩和各项表现,对员工进行全面、客观、公正的评价,有利于对员工的任用和工作团队的组建,以及岗位工作的开展。

　　医院药剂科人员管理是医院药事管理的重要课题,其政策性强,涉及面广,关系到员工的切身利益以及药学工作的正常开展和可持续发展。搞好药剂科人员管理既要掌握原则,又要体现灵活和对员工的关心,积极引导员工发挥主观

·技术和方法·

正交试验设计实例分析

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第二军医大学基础医学部数理教研室,上海200433)滕海英,祝国强,黄　平,刘　沛(

[关键词]　正交试验设计;直观分析法;方差分析法;正交表;姜黄素;提取法

[中图分类号]　R911.2,R284.2　　　[文献标识码]　B　　　[文章编号]　1671-2838(2008)01-0075-02　　正交试验设计是使用正交表来安排多因素、多水平试验,并采用统计学方法分析实验结果的一种实验设计方法[1]。对于多因素、多水平的问题,人们一般希望通过若干次的实验找出各因素的主次关系和最优搭配条件,用正交表合理地安排实验,可以省时、省力、省钱,同时又能得到基本满意的实验效果。因此,这种方法在改进产品质量、优化工艺条件及研发新产品等诸多方面广泛应用。但是,很多研究人员在使用该方法时,有些细节往往容易被忽视。作者以姜黄素的提取为例,具体阐述这一方法的使用和注意事项。1　实　例

　　姜黄素是姜黄中的主要活性成分,在优化其提取工艺时,首先应确定正交试验需要考察的因素和水平。尤本明等

[2]

表1　正交试验设计与结果

序号12345

6789K1

误差项[1**********]2.75

乙醇浓度

(A,%)

[***********]655.54

溶媒的量

(B,n倍体积)

[1**********]9.31999.931135.06309.77333.31378.3568.58

渗漉速度

(C,v/mL·min-1)

[1**********]40.051128.42895.83346.68376.14298.6177.53

提取量

(m/mg)184.45434.33373.97171.25461.25394.25299.84350.61394.35

K21026.751246.19K31044.801162.57K1 K2 K3 R

218.51415.40387.52196.89

考察了三个因素,因素A(作为溶媒的乙醇浓度)、因素

B(溶媒的量)、因素C(渗漉速度),每个因素取三个水平。试验设计时,一般还应考虑各因素间的交互作用,也就是因素之间的联合作用,这点不可忽视。根据以往经验可知,本例中因素之间的交互作用可以忽略,故采用L9(34)正交表来安排试验(见表1)。该表共有4列,将因素A、B、C分别安排在正交表的第2、3、4列上,第1列为空白列。在试验前,各因素及水平在正交表中的位置必须交待清楚,以确定各次试验的条件,避免不必要的错误。2　直观分析法

　　表1中的K1、K2、K3分别表示在各因素各水平下姜黄素提取量的总和,K K 2、K 1、3分别表示在各因素各水平下姜黄素提取量的平均值。由于有时会遇到各因素水平数不等的情况,因此,一般用提取量的平均值大小来反映同一个因素的各个不同水平对试验结果(提取量)影响的大小,并以此确定该因素应取的最佳水平。用同一因素各水平下平均提最小值)来反映各因素的水平变动对试验结果(提取量)影响的大小。极差大就表示该因素的水平变动对试验结果的影响大,极差小就表示该因素的水平变动对试验结果的影响小。由表1得到因素的主次顺序依次为乙醇浓度(因素A)、渗漉速度(因素C)、提取溶媒的量(因素B)。主要因素应取最好的水平,而次要因素则可根据成本、时间、收益等方面的统筹考虑选取适当的水平。由此得到各因素的最佳搭配为A2B3C2,即最佳工艺为9倍体积的70%乙醇,以3mL/min

[作者简介]　滕海英(1973-),女(汉族),讲师.E-mail:[email protected]

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,E-:zhu-guoqiang@tom

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速度渗漉。按此条件的试验在正交表的9次试验中并没有出现,通过做补充试验,结果得到姜黄素的提取量达到481.02mg,大于正交试验结果中的最高值461.25mg,说明利用正交试验优化姜黄素的提取工艺是成功的。3　方差分析法[3]

　　正交试验的直观分析法简便、直观、计算量小,但不能估计试验误差,即不能区分试验结果的差异是由各因素的水平变化而导致,还是由试验的随机波动而导致。很多正交试验都没能考虑这一问题。要解决此问题,可以对试验结果做方差分析。在对正交试验做方差分析时,必须估计随机误差,而随机误差是通过正交表上空白列得到的。由于空白列中没有因素作用,因此正好反映随机因素所引起的误差,该空白列在方差分析中常被称为误差列。因此,在做正交试验方差分析时,正交表的表头中必须留下空白列,以确定随机误差引起的离差平方和;若没有空白列,则需做重复试验,或者选择离差平方和中最小者做近似估计。当空白列多于一列时,随机误差平方和等于所有空白列的离差平方和之和,而其自由度也等于各空白列自由度的总和,见表2。

表2　方差分析表

方差来源乙醇浓度

(A)溶媒的量(B)渗漉速度(C)误差

离差平方和自由度68104.3507286.7079189.642465.667

2222

均方34052.1753643.3544594.821232.834

F值

P值

药学服务与研究　PharmCare&Res　2008Feb;8(1)

陈　洁.昆明市第三人民医院开展临床药学工作的实践和体会

定影响。因此,因素A为主要因素,因素C和因素B为次要因素。按方差分析法的观点,只需对有显著影响的因素选择最佳水平,而其他对试验结果影响较小的因素,则可按实际需要选择适当的水平。因此,本例中试验各因素的最佳搭配为A2B3C2,即最佳工艺为9倍体积的70%乙醇,以3mL/min速度渗漉,结论与直观分析法相同。4　讨　论[4]

　　在利用直观分析法分析正交试验结果后,由于所得的最佳搭配只是相对于被选因素和水平而言的,不是绝对的“最佳”,因此通常需作进一步讨论,而这一点恰恰容易被研究人员忽视。从表1可看出:对因素A而言,乙醇浓度太大或太小,姜黄素提取量都不高,在以后的试验中,可考虑细化实验条件,选取适当乙醇浓度,比如乙醇浓度为60%、80%等,再观察姜黄素提取量的变化情况。对因素B而言,取9倍体积的溶媒,姜黄素提取量较高,而取4倍体积或6倍体积时,姜黄素提取量较低,在以后的试验中,溶媒的量可取12倍或15倍体积,姜黄素提取量也许还会提高。对因素C而言,渗漉速度太快或太慢,姜黄素提取量都不高,因此在以后的试验中,可适当选取渗漉速度,比如选取渗漉速度为2.5mL/min或3.5mL/min。通过上述分析能方便地得出一些改进的思路,为获得更优的工艺条件提供了线索。[参考文献]

[1]　周怀梧,倪永兴.医药应用概率统计[M].上海:百家出版社,

1990:235.

[2]　尤本明,王忠壮,胡晋红.姜黄中姜黄素的提取及分离工艺研究

[J].药学服务与研究,2006,6(4):277-279.

[3]　刘定远.医药数理统计方法[M].北京:人民卫生出版社,1999:

174-175.

[4]　祝国强,刘庆欧.医药数理统计方法[M].北京:高等教育出版

社,2004:201-222.[收稿日期]　2007-08-15[本文编辑]　兰　芬　　姚春芳

[修回日期]　2007-11-09

146.25

　　F0.2,2)=9.0,F0.2,2)=19.0,F0.2,2)=99.010(05(01(

　　由表2可知,因素A的P值

·医院药学·

昆明市第三人民医院开展临床药学工作的实践和体会

昆明市第三人民医院药剂科,昆明650041)陈　洁(

[关键词]　临床药学;药剂师;药学服务

[中图分类号]　R97　　　[文献标识码]　B　　　[文章编号]　1671-2838(2008)01-0076-03　　随着社会科学和医学技术的发展,新的药品层出不穷。由于医生忙于对病人病情的诊断,无过多时间补充新的药学

知识,不合理用药时有发生,药品不良反应(ADR)发生率也在增加。2002年《医疗机构药事管理规定》提出了“临床药师”这个名词,要求医院药学从单纯的药品供应向综合药学服务转变,临床药师的职责是直接参与临床药物治疗活动,药制定[作者简介]　陈　洁(1973-),女(汉族),主管药师..ADR监测报告等工作,提高临床药物治疗的安全性、有效性和经济性,更好地促进合理用药。昆明市第三人民医院属中小型医院,以治疗肝炎、结核病等传染病为主,综合科室为