Page 47 - 《中国药房》2025年22期
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表5 开心颗粒水提工艺优化的正交实验设计与结果                                       表8 数据规格化处理结果
                                 含量/(mg/g)                          人参皂苷Rg 1+ 细叶远志皂苷 人参皂苷Rb 1 3,6′-二芥子酰基蔗糖  远志 酮Ⅲ
          序  A/次  B/h  C/倍  人参皂苷 细叶远志 人参皂苷 3,6′-二芥子  远志  出膏率/  综合评分  实验序号  Re含量  含量  含量     含量      含量   出膏率
          号                                       %
                       Re+Rg 1  皂苷  Rb 1  酰基蔗糖  酮Ⅲ            正交实验1  0.792   0.196  0.694  0.772    0.828  0.553
          1  1  1.0  8  1.21  0.06  0.28  0.62  0.08  11.45  50.17  正交实验2  0.726  0.301  0.712  0.674  0.989  0.590
          2  1  1.5  10  1.17  0.11  0.31  0.58  0.10  13.20  50.98  正交实验3  0.838  0.167  0.833  0.587  0.809  0.688
          3  1  2.0  12  1.35  0.06  0.36  0.50  0.08  15.25  54.78  正交实验4  1.016  0.679  1.020  0.937  0.988  0.981
          4  2  1.0  10  1.67  0.27  0.45  0.84  0.10  22.60  76.19  正交实验5  0.921  0.746  0.932  0.973  1.183  1.037
          5  2  1.5  12  1.51  0.31  0.41  0.88  0.12  23.95  72.77  正交实验6  0.873  0.785  0.831  0.848  0.915  0.976
          6  2  2.0  8  1.45  0.34  0.37  0.77  0.09  22.40  69.73  正交实验7  1.121  1.305  1.130  0.951  0.800  1.149
          7  3  1.0  12  1.91  0.59  0.52  0.89  0.08  26.50  95.27  正交实验8  0.920  1.030  0.809  1.066  1.143  1.115
          8  3  1.5  8  1.52  0.43  0.36  1.01  0.12  24.75  77.27  正交实验9  1.155  1.427  1.204  1.230  1.000  1.232
          9  3  2.0  10  1.96  0.59  0.57  1.14  0.10  26.30  99.70  最优  1.155  1.427  1.204  1.230  1.183  1.232
          K 1 155.93 221.63 197.17                            最差     0.726   0.167  0.694  0.587    0.800  0.553
          K 2 218.69 201.02 226.87                               采用 SPSSAU 在线分析软件,分别计算 9 组正交实
          K 3 272.24 224.21 222.82
          R 38.77  7.73  9.90                                验结果与最优参考序列和最差参考序列的相对关联度
          表6 开心颗粒水提工艺优化正交实验结果的方差分析                          (r),计算公式如下:r=ri/(ri+rj )。式中,ri为相对最优参
          方差来源      离差平方和       自由度      均方差        F        考序列的关联度,rj为相对最差参考序列的关联度。根
          A          2 259.38    2      1 129.69   65.25
          B           107.69     2        53.84    3.11      据相对关联度进行排序,该值越高,表明工艺的综合评
          C           172.94     2        86.47    4.99      价越优 ,结果见表9。由表9可知,相对关联度排序前3
                                                                   [9]
          D(误差)       34.62      2        17.31    1
                                                             的分别为正交实验9、8、7,这3组实验的提取次数均为3
             注:F 0.05 (2,2)=19.00;F 0.01 (2,2)=99.00。
                                                             次,因此在最优方案中,确定提取次数为3次。再结合生
          显著影响(P<0.05),其他两个因素无显著影响(P>
                                                             产成本等因素,最终确定最优水提工艺为:提取3次,首
          0.05)。采用 Duncan 法进行两两比较,对各因素水平进
                                                             次加水10倍量,后两次加水8倍量,每次提取1 h。这一
          行一致性子集检验,结果(表7)显示,因素A的不同水平
                                                             结果与正交实验筛选结果一致。
          间有显著差异,且提取3次为最优水平;其他两个因素的
                                                                     表9 正交实验结果的关联度及排序
          不同水平间则无显著差异。预实验结果显示,该处方吸
                                                              实验序号       r i       r j       r         排序
          水量约为处方总量的2倍。综合考虑上述分析结果和生                            正交实验1     0.706     0.862     0.450      8
          产成本,最终确定开心颗粒的最优水提工艺参数为:提                            正交实验2     0.750     0.836     0.473      7
                                                              正交实验3     0.641     0.854     0.429      9
          取3次,首次加水10倍量,后两次加水8倍量,每次提取
                                                              正交实验4     0.794     0.775     0.506      6
          1 h。                                                正交实验5     0.824     0.702     0.540      5
                                                              正交实验6     0.832     0.700     0.543      4
          表7 各因素水平间一致性子集检验结果(x±s,n=3)
                                                              正交实验7     0.826     0.686     0.546      3
          因素           水平             综合评分          P         正交实验8     0.808     0.621     0.565      2
          A             1            51.98±2.46    <0.05      正交实验9     0.979     0.696     0.584      1
                        2            72.90±3.22
                        3            90.75±11.88             2.4.3 BP神经网络预测工艺
          B             1            73.88±22.64   >0.05        (1)模型的建立:基于正交实验结果,将提取次数、
                        2            67.01±14.06
                        3            74.74±22.87             加水量、提取时间作为输入层,综合评分作为输出层,利
          C             1            65.72±13.99   >0.05     用Matlab R2024b编程软件构建3层结构的BP神经网络
                        2            75.27±24.36
                        3            74.27±20.29             模 型 。 依 据 Kolmogorov 定 理 得 出 隐 藏 层 数 =
          2.4.2 灰色关联度分析筛选工艺                                    n + m + 1+a,其中 n 为输入层节点数,m 为输出层节点
              采用灰色关联度分析法对正交实验结果进行综合                          数,a 为 1~10 的常数。据此,本研究中的隐藏层数为

          评价。首先,使用均值法对正交实验6个指标结果进行                           4~12的整数。
          规格化处理,计算公式如下:X=Xi/Xi。式中,X为处理后                         (2)网络训练与参数设置:BP神经网络以误差平方
          的数据,Xi为原始数据,Xi为该指标下所有原始数据的平                        为目标函数,利用梯度下降算法,确定网络权值和阈值。
          均值。随后,以9组正交实验结果中各个指标的最大值                           本研究设置的最大迭代次数为 10 000,训练精度为 1×
                                                               -6
          组成最优参考序列、最小值组成最差参考序列。结果                            10 ,学习率为0.02,以正交实验的9组数据作为训练样
          见表8。                                               本,输入不同的隐藏层数进行测试。结果显示,隐藏层


          中国药房  2025年第36卷第22期                                              China Pharmacy  2025 Vol. 36  No. 22    · 2793 ·
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