——试验设计及优选方法
化学制药工艺研究思路
确定工艺参数
1.化学反应类型的选择
2.合成步骤和总收率
3.原辅材料供应
4.原辅材料更换和合成
步骤改变
5.单元反应的次序安排
6.技术条件与设备要求
7.安全生产与环境保护工艺影响因素确定工艺路线1)反应物浓度与配料比2)溶剂3)反应温度和压力4)催化剂5)搅拌6)反应时间与反应终点控制7)原料、中间体的质量控制 1.单因素平行试验优选法2.多因素正交设计优选法3.多因素均匀设计优选法
概述
在实验室工艺研究、中试放大研究及生产中都涉及化学反应各种条件之间的相互影响等诸多因素。要在诸多因素中分清主次，就需要合理的实验设计和优选方法，为找出影响生产工艺的内在规律以及各因素间相互关系，尽快找出生产工艺设计所要求的参数和生产工艺条件提供参考。
→试验设计及优选方法是以概率论和数理统计为理论基础，安排试验的应用技术。其目的是通过合理地安排试验和正确地分析试验数据，以最少的试验次数，最少的人力、物力，最短的时间达到优化生产工艺方案。
→试验设计及优选方法过程包括：试验设计、试验实施和对实验结果的分析三个阶段。
内容
单因素平行试验优选法
1.平分法
2.0.618法
3.分数法
4.抛物线法
多因素试验优选法
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
一单因素平行试验优选法
简单对比法
变化一个因素而固定其他因素，如首先固定B、C于Bl、Cl，使A变化之：↗A1
B1C1 →A2
↘A3 (好结果)
如得出结果A3最好，则固定A于A3，C还是Cl，使B变化之：
↗B1
A3C1 →B2 (好结果)
↘B3
得出结果以B2为最好，则固定B于B2，A于A3，使C变化之：↗C1
A3B2→C2 (好结果)
↘C3
试验结果以C2最好。于是就认为最好的工艺条件是A3B2C2。
二正交试验设计
↘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。
↘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分析，得到比试验结果本身给出的还要多的有关各因素的信息。
正交设计就是从选优区全面试验点（水平组合）中挑选出有代表性的部分试验点（水平组合）来进行试验。图中标有试验号的九个“(·)”，就是利用正交表L
9
(34)从27个试验点中挑选出来的9个试验点。即：
(1)A
1B
1
C
1
(4)A
1
B
2
C
2
(7)A
1
B
3
C
3
(2)A
2B
1
C
2
(5)A
2
B
2
C
3
(8)A
2
B
3
C
1
(3)A B C(6)A B C(9)A B C
根据以上特性，我们用正交表安排的试验，具有均衡分散和整齐可比的特点。
所谓均衡分散，是指用正交表挑选出来的各因素水平组合在全部水平组合中的分布是均匀的。由上图可以看出，在立方体中，任一平面内都包含3 个“(·)”，任一直线上都包含1个“(·)”，因此，这些点代表性强，能够较好地反映全面试验的情况。
上述选择，保证了A因素的每个水平与B因素、C因素的各个水平在试验中各搭配一次。对于A、B、C 3个因素来说，是在27个全面试验点中选择9个试验点，仅是全面试验的三分之一。
从图中可以看到，9个试验点在选优区中分布是均衡的，在立方体的每个平面上，都恰是3个试验点；在立方体的每条线上也恰有一个试验点。
9个试验点均衡地分布于整个立方体内，有很强的代表性,够比较全面地反映选优区内的基本情况。
整齐可比是指每一个因素的各水平间具有可比性。因为正交表中每一因素的任一水平下都均衡地包含着另外因素的各个水平，当比较某因素不同水平时，其它因素的效应都彼此抵消。如在A、B、C 3个因素中，A因素的3个水平A1、A2、A3 条件下各有B 、C 的3个不同水平，即：
在这9个水平组合中，A因素各水平下包括了B、C因素的3个水平，虽然搭配方式不同，但B、C皆处于同等地位，当比较A因素不同水平时，B因素不同水平的效应相互抵消，C因素不同
水平的效应也相互抵消。所以A因素3个水平间具有综合可比性。同样，B、C因素3个水平间亦具有综合可比性。
正交表的三个基本性质中，正交性是核心，是基础，均衡分散和整齐可比性是正交性的必然结果
正交试验设计及优选方法特点介绍：正交设计—--在全面试验点中挑选出最具有代表性的点做试验，挑选的点在其范围内具有均匀分散和整齐可比的特点。
均匀分散—是指试验点均衡地分布在试验范围内，每个试验点有成分的代表性。
整齐可比—是指试验结果分析方便，易于分析各个因素对目标函数的影响。
正交表是一种特别的表格，是正交设计的基本工具。我们只介绍它的记号、特点和使用方法。
正交表的记号及含义记号及含义
正交表的行数（需要做的试验次数）N 各因素的水平数（各因素的水平数相等）t 正交表的代号L 正交表的列数（最多能安排的因素个数，包括交互作用、误差等）S q ()S N L q t
q
L 表示
如()782
()782
L表示各因素的水平数为2，做8次试验，最多考虑7个
因素（含交互作用）的正
交表。
L9(34)
试验号列号 1 2 3 4
1 1 1 1 1
2 1 2 2 2
3 1 3 3 3
4 2 1 2 3
5 2 2 3 1
6 2 3 1 2
7 3 1 3 2
8 3 2 1 3
9 3 3 2 1
“L”表示正交表，“9”是行数，在试验中表示试验的条件数，“4”是列数，在试验中表示可以安排的因子的最多个数，“3”是表的主体只有三个不同数字，在试验中表示每一因子可以取的水平数。
正交表的特点
1、正交表中任意一列中，不同的数字出现的次数相等；表示：在试验安排中，所挑选出来的水平组合是均匀分布的（每个因素的各水平出现的次数相同）
——均衡分散性
2、正交表中任意两列，把同行的两个数字看成有序数
对时，所有可能的数对出现的次数相同。
表示：任意两因素的各种水平的搭配在所选试验中出现的次数相等
——整齐可比性
这是设计正交试验表的基本准则
L9(34)
试验号列号 1 2 3 4
1 1 1 1 1
2 1 2 2 2
3 1 3 3 3
4 2 1 2 3
5 2 2 3 1
6 2 3 1 2
7 3 1 3 2
8 3 2 1 3
9 3 3 2 1
一、名词解释 1. 清洁技术：制药工业中的清洁技术就是用化学原理和工程技术来减少或消除造成环境污染的有害原辅材料、催化剂、溶剂、副产物；设计并采用更有效、更安全、对环境无害的生产工艺和技术。其主要研究内容有：（1）原料的绿色化（2）催化剂或溶剂的绿色化（3）化学反应绿色化（4）研究新合成方法和新工艺路线 2. 全合成制药：是指由化学结构简单的化工产品为起始原料经过一系列化学合成反应和物理处理过程制得的药物。由化学全合成工艺生产的药物称为全合成药物。 3. 半合成制药：是指由具有一定基本结构的天然产物经化学结构改造和物理处理过程制得的药物。这些天然产物可以是从天然原料中提取或通过生物合成途径制备。 4. 药物的工艺路线：具有工业生产价值的合成途径，称为药物的工艺路线或技术路线。 5. 倒推法或逆向合成分析：从药物分子的化学结构出发，将其化学合成过程一步一步逆向推导进行寻源的思考方法称为追溯求源法，又称倒推法、逆合成分析法。 6. 类型反应法：是指利用常见的典型有机化学反应与合成方法进行药物合成设计的思考方法。包括各类化学结构的有机合成物的通用合成法，功能基的形成、转换、保护的合成反应单元等等。对于有明显类型结构特点和功能基的化合物，常常采用此种方法进行设计。7．Sandmeyer反应：重氮盐用氯化亚铜或溴化亚铜处理，得到氯代或溴代芳烃： 8．“一勺烩”或“一锅煮”：对于有些生产工艺路线长，工序繁杂，占用设备多的药物生产。若一个反应所用的溶剂和产生的副产物对下一步反应影响不大时，往往可以将几步反应合并，在一个反应釜内完成，中间体无需纯化而合成复杂分子，生产上习称为“一勺烩”或“一锅煮”。改革后的工艺可节约设备和劳动力，简化了后处理。 9. 质子性溶剂：质子性溶剂含有易取代的氢原子，既可与含负离子的反应物发生氢键结合产生溶剂化作用，也可与负离子的孤电子对配位，或与中性分子中的氧原子(或氮原子)形成氢键，或由于偶极矩的相互作用而产生溶剂化作用。质子性溶剂有水、醇类、乙酸、硫酸、多聚磷酸、氢氟酸-氟化锑(HF-SbF3)、氟磺酸-三氟化锑(FSO3H—SbF3)、三氟醋酸(CF3COOH)以及氨或胺类化合物等。 10. 非质子性溶剂：非质子性溶剂不含易取代的氢原子，主要靠偶极矩或范德华力的相互作用而产生溶剂化作用。非质子溶剂又分为非质子极性溶剂和非质子非极性溶剂（或惰性溶剂）。非质子性极性溶剂有醚类(乙醚、四氢呋喃、二氧六环等)、卤素化合物(氯甲烷、氯仿、二氯甲烷、四氯化碳等)、酮类(丙酮、甲乙酮等)、含氮烃类 (硝基甲烷、硝基苯、吡啶、乙腈、喹啉)、亚砜类(二甲基亚砜)、酰胺类(甲酰胺、二甲酰胺、N-甲基吡咯酮、二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺等)。芳烃类(氯苯、苯、甲苯、二甲苯等)和脂肪烃类(正已烷、庚烷、环己烷和各种沸程的石油醚)一般又称为惰性溶剂。
正交试验优化工艺参数 组员：刘亮（V201241228）张龙伟（201341205） 1.正交试验设计简介 1.1正交试验设计的基本概念 人们在长期的实践中发现，要得到理想的结果，并不需要进行全面试验，即使因素个数、水平都不太多，也不必做全面试验．尤其对那些试验费用很高，或是具有破坏性的试验，更不要做全面试验．我们应当在不影响试验效果的前提下，尽可能地减少试验次数，正交设计就是解决这个问题的有效方法。正交试验设计是研究多因素多水平的又一种设计方法，它是利用正交表来安排与分析多因素试验的一种设计方法。它是由试验因素的全部水平组合中，挑选部分有代表性的水平组合进行试验的，通过对这部分试验结果的分析了解全面试验的情况，找出最优的水平组合。 正交实验设计方法的三个基本概念即:指标、因素和水平。 1) 指标 在试验中需要考查的效果的特性值，简称为指标。指标与试验目的是相对应的。例如，试验目的是提高产量，则产量就是试验要考查的指标:如果试验目的是降低成本，则成本就成了试验要考查的指标。总之，试验目的多种多样，而对应的指标也各不相同。指标一般分为定量指标和定性指标，正交试验需要通过量化指标以提高可比性，所以，通常把定性指标通过评分定级等方法转化为定量指标。 2) 因素 因素也称因子，是试验中考查对试验指标可能有影响的原因或要素，它是试验当中重点要考查的内容。通常用大写字母A，B，C等来表示。一个字母表示一个因素，因素又分为可控因素和不可控因素。可控因素指在现有科学技术条件下，能人为控制调节的因素；不可控因素指在现有科学技术条件下，暂时还无法控制和调节的因素。正交试验中，首先要选择可控因素列入到试验当中，而对不可控因素，要尽量保持一致，即在每个方案中，要对试验指标可能有影响的不可控因素，尽量要保持相同状态。这样，在进行试验结果数据的处理过程中就可以忽略不可控因素对试验造成的影响。 3) 水平 试验中选定的因素所处的状态和条件称为水平或位级。例如:加热温度为700℃，800℃，900℃这3个状态，可分别用1、2、3来表示。又如1个因素分为2水平，用1和2来表示。同理，一个因素也可分为4水平、5水平或更多水平，以此类推。
生产工艺流程控制的规程（草稿） 一、目的 为加强企业的生产工艺流程控制，全面提升产品的制作质量，降低生产成本，各相关部门和人员按照优化5M1E（注1）的原则进行生产活动，增强企业的竞争力，特制订本规程。 ——注1：5M1E分别是英文-人员、机器、材料、方法、测量和环境的单词首位字母。 二、使用范围 本集团下属各公司的应依据本规程来制订、执改进行、生产工艺流程、对其结果进行考核、奖惩，除另有规定外，均以本规程执行； 三、规程的内容： 1、工艺流程涉及的部门（体系化） 工艺流程涉及的部门有：各公司的技术部、生产部、质检部、和集团采购部。 2、管理责任（制度化） （1）各公司技术部责任 a,制定合理的工艺流程文件 各公司的技术部依据产品任务单，制定生产工艺流程的文件，工艺流程文件的主要是以下三种类： ——工艺过程卡片；
——工序卡片； ——操作说明书； 工艺流程的卡片和操作说明书中应包含：图纸（加工的工件图纸以及关键步骤和重要环节都有图纸说明）、加工工序、加工方法及对环境的要求、检验及方法、产品的包装、工时定额、材料和物耗定额、使用的设备和工装、加工工具、对特殊工件的吊装位置及方法、包装方法、加工的起始时间、责任者的签名等，总之应当是实际工作中涉及的工序和各个工序中要点（5M1E）都要简约地反映在流程中；——注2：工时定额和物耗定额：在实际中灵活应用和执行，对于首件和单件生产可以是定性管理；对于3-5件的小批量生产应当是首件完成后，对出其余件进行的半定量管理，就是给个范围值；对于成熟的大批量生产件应当是定量管理，就是应当给出固定的定额；——注3：可以有空项，按实际生产中需要的项目编写，应当简要全面部不应当有漏项；各个公司在制定工艺流程时，可以是表格式、卡片式、文字表述式，只要能在实际生产中，对生产的产品有以下作用即可--加工的指导、检验指导、记录完整（可以追溯产品的加工历史）；b,根据生产出现的问题，可以用工艺流程附加单的形式进行补充及修改，必要时废除老工艺，重新制定新工艺； c,会同质检部门处理质量异常问题。 （2）各公司生产部责任
基于ECRS的气箱生产流程优化 第1章绪论 1.1 当前制造业生产普遍存在的问题 制造业是指将物料、能源、设备、工具、资金、技术、信息和人才等制造资源，根据市场的需求，通过生产制造，转化为可以提供给人们使用的工业品、大型工具和生活消费产品的一门行业。它既是国民经济最重要的物质保障，也是一个国家国际竞争力和综合实力的重要体现，还是先进科学技术的实践载体。 改革开放至今，中国制造业迅猛发展，在短短的时间内，取得了令人瞩目的工业成就，已成为世界制造业大国之一，并且促进中国经济又好又快发展和工业化体系完全建设，制造业已经成为推动我国国民经济和社会发展的核心动力。随着制造业的不断发展，导致越来越多的制造型企业的兴起，使得制造型企业数量不断增多，市场竞争不断加强。企业要想不断保持市场竞争力，在激烈的市场竞争中始终屹立不倒，必须不断提高产品质量，不断提高生产效率，不断降低生产成本。而要想提高生产效率、降低生产成本，就必须优化企业生产流程。 当前我国制造型企业虽然发展势头强劲，但与国外同类型企业相比仍有一定差距。这主要体现在产品质量和产品生产成本两个方面，产品质量与国外出产的比较起来还是存在些许差距的，而且我国产品生产成本相对较高，这些都是我国制造业急需改善的问题。一些企业为了降低成本打起了使用较差质量物料的主意，又希望产品生产后的效果不受影响，但事实证明这个是行不通的。使用低质量物料生产的产品是无法满足规定质量标准的，也无法使得客户满意，也就无法在市场上搏得大众的芳心。因此，要想提高产品质量、降低产品成本，首先必须优化产品生产流程，这是核心问题。 1.2 研究的内容 本文针对我国制造业车间生产流程普遍存在的问题进行分析，并选取上海广电电气AEG环网中压配电气箱生产流程存在的问题，基于ECRS原则进行生产流程优化改善的方法，分析实施流程优化可能遇到的问题，针对相关问题制定新的生产作业流程。 （1）研究重点主要为以下几个方面： ①充分了解当前车间生产现状。 ②分析当前车间生产流程所存在的问题。 ③提出合理的生产流程优化方案，提高生产效率。 （2）研究方法： ①参考相关文献，结合相关文献生产流程优化的案例进行研究。 ②运用秒表测时法、图表法和统计法对相关数据进行分析，便于研究。 ③基于ECRS原则和生产线平衡理论对生产流程的作业工序进行分析。（3）技术路线：
第二章化学制药工艺路线的设计和选择 2-1工艺路线设计有几种方法，各有什么特点？如何选择？ 答：（1）类型反应法，类型反应法是指利用常见的典型有机化学反应与合成方法进行合成工艺路线设计的方法。类型反应法既包括各类化学结构的有机合成通法，又包括官能团的形成，转换或保护等合成反应。对于有明显结构特征和官能团的化合物，通常采用类型反应法进行合成工艺路线。 （2）分子对称法，药物分子中存在对称性时，往往可由两个相同的分子片段经化学合成反应制得，或在同一步反应中将分子的相同部分同时构建起来。该法简单，路线清晰，主要用于非甾体类激素的合成。 （3）追溯求源法，从药物分子的化学结构出发，将其化学合成过程一步步逆向推导，进行寻源的思考方法，研究药物分子化学结构，寻找出最后一个结合点，逆向切断链接消除重排和官能团形成与转化，如此反复追溯求源直到最简单的化合物，即期始原料为止，即期始原料应该是方便易的，价格合理的化学原料或天然化合物，最后是各步的合理排列与完整合成路线的确定。 2—2工艺路线评价的标准是什么？为什么？ 答：原因：一个药物可以有多条合成路线，且各有特点，哪条路线可以发展成为适合于工业生产的工艺路线则必需通过深入细致的综合比较和论证，从中选择出最为合理的合成路线，并制定出具体的实验室工艺研究方案。 工艺路线的评价标准：1）化学合成途径简捷，即原辅材料转化为药物的路线简短;2）所需的原辅材料品种少并且易得，并有足够数量的供应； 3）中间体容易提纯，质量符合要求，最好是多不反应连续操作； 4）反应在易于控制的条件下进行，如无毒，安全； 5）设备要求不苛刻； 6）“三废”少且易于治理； 7）操作简便，经分离，纯化易达到药用标准； 8）收率最佳，成本最低，经济效益好。 第五章氯霉素生产工艺 5-2、工业上氯霉素采用哪几种合成路线？各单元步骤的原理是什么？关键操作控制是什么？ 答:工业上氯霉素采用具有苯乙基结构的化合物原料的合成路线；
正交设计优化罗红霉素的处方工艺 摘要】目的：制备罗红霉素片，筛选出最佳处方工艺。方法：采用正交设计法，以溶出度作为考察指标，进行处方筛选、优化。结果：最佳处方中预胶化淀粉(A)，低取代羟丙纤维素(B)，泊洛沙姆(C)分别为80mg，40mg，3mg，3批优化处方的 样品，以及市售样品在标准介质中15分钟溶出度均大于85%。结论：罗红霉素 片优化处方合理，工艺简单，溶出行为与被仿样品具有一致性。 【关键词】罗红霉素片正交设计处方工艺 【中图分类号】R96 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2014）19-0138-02 Optimization of Formula Tech logy of Roxithromycin capsules by Orthogonal DesignWu Jun?，Chen Jianxiang，Chen Lan，Zhang Shengwen，Yu Chunmei?(Southwest Pharmaceutical Co.，Ltd，ChongQing 400038) 【ABSTRACT】 Objective:To prepare Roxithromycin capsules,and to optimize the best formula tech logy.Methods:The formula was optimized by orthogonal design using dissolution as index.Results:The optimal formula of Roxithromycin capsules was as followed：amylum pregelatinisatum (A)，L-hydroxypropylcellulose (B)，poloxamer (C) were 80mg，40mg，3mg，respectively.The dissolution of 3 batches of our samples and control article was more than 85%,.Conclusion: The formula of Roxithromycin capsules is reasonable, tech logy is simple, essentially，the dissolution curve in vitro was similar to imitation. 【KEY WORDS】 Roxithromycin capsules Orthogonal design Formula tech logy 罗红霉素是一种半合成的14元环大环内酯类抗生素, 能与敏感细菌的50S核 糖体亚基可逆性结合，通过抑制新合成的氨酰基-tRNA分子从核糖体受体部位(A 位)移至肽酰基结合部位(P位)，从而抑制蛋白质的合成[1]。罗红霉素不溶于水， 对胶囊的溶出度影响较大，胶囊填充流动性不好，影响装量差异。基于以上原因，本课题运用正交设计，采用湿制粒，解决了溶出度和流动性问题，现报道如下： 1 仪器与试剂 1.1仪器 HZ-12型高效湿法造粒机(重庆南方制药机械厂)；CT-C型热风循环烘箱(重庆 大渝机电开发公司)；GSZ-200快速整粒机(宁波市华东制药机械厂)；三维摆动混 合机(四川永川通用机械厂)；NJP-400全自动装胶囊机(浙江华达制药机械厂)； ZRS-8G 智能溶出试验仪(天津大学无线电厂)；HP8453紫外分光光度计(惠普公司)。 1.2试药 罗红霉素对照品(中国药品生物制品检定)；罗红霉素原料(浙江震元制药有限 公司)；预胶化淀粉(湖州展望药业有限公司)；低取代羟丙纤维素(湖州展望药业有 限公司)；泊洛沙姆(南京威尔化工有限公司)；硬脂酸镁(安徽山河药用辅料有限公司)；乙腈(Adamas-bata Co.,Ltd)为色谱纯，其余试剂为分析纯，水为蒸馏水。 2 方法与结果 2.1处方 罗红霉素1500g，预胶化淀粉800g，低取代羟丙纤维素400g，泊洛沙姆30g，适量5 %PVP K30的乙醇溶液作为粘合剂，硬脂酸镁10g，制成10000粒，用PVC/
关于化工制药工艺优化的分析 发表时间：2018-06-11T10:33:24.607Z 来源：《中国蒙医药》2018年第3期作者：朱琳1 董德海2 [导读] 随着药品流通的越来越多，对于化工制药的工艺要求也越来越高，其不仅要保证药品的清洁度 朱琳1 董德海2 哈尔滨中药四厂有限公司哈尔滨 150025 【摘要】当前，随着药品流通的越来越多，对于化工制药的工艺要求也越来越高，其不仅要保证药品的清洁度，还要保证药品的生产效率。所以当前的化工制药厂，需要对自身的制药工艺进行有效的优化，让药品的制造能够满足我国的真正国情。本文主要探讨了化工制药工艺之中存在的相关问题，并且对化工制药工艺优化办法进行了探索，期望以此促进化工制药工艺的有效开展。【关键词】化工制药；工艺；优化；应用 前言：化工制药的工艺对药品的质量有着直接的影响，因此，需要对制药的工艺进行优化，分析其中存在的问题，提高药品的质量。诸多制药企业在药品的生产过程中，采用化工制药的方法，化工反应成为了药品制作的主要过程。药品的生产环境、设备质量等因素成为了影响药品质量的关键。对化工制药进行工艺上的优化，能够有效提高药品生产的质量，同时能够提高企业的经济效益，给广大人民带来社会效益。 1.我国化工制药工艺的现状药品生产的完成需要经过制药反应及药品的包装，这是药品整个制作过程的主要程序。药品在制作的过程中受到了反应环境的封闭程度、药品本身清洁程度以及生产设备的影响。药品在制作的过程中涉及到大量的化工反应，假使没有封闭的环境，将会给药品在质量上造成影响，此外，生产设备也是关键的因素，药品在生产的过程中离不开设备的参与。制药过程中需要引用先进的设备，保证药品能够满足工艺上的要求，确保企业的生产效益。制药工序完成后，需要对生产的药品进行包装，通常情况下，药品生产企业的包装材料都是从专门的包装材料生产企业中引进的，这就造成材料在运输过程中难免会与外界进行长期的接触，没有消毒的材料直接对药品进行包装，将会造成药品遭受到污染。因此，制药企业需要在药品包装前对包装材料进行消毒，保证包装材料本身的清洁，确保药品达到相应的质量标准。从药品的整个生产工艺来看，不但要注意药品制作的过程，还应该对药品的包装过程引起足够的重视，做好药品生产过程的消毒工作，提高药品的质量，增强企业的良好信誉。 2.化工制药工艺中存在的问题在进行化工制药过程当中其实是存在很多问题的，这些问题看似无关紧要，但对我们的健康却会带来很大的威胁。首先就是生产设备问题。在进行制药的过程当中，制药的设备是非常重要的，在整个环节当中单当一个非常重要的职责。但是，根据相关调查发现我国很多的制药企业在进行设备选取的时候，并不是那么谨慎，很多正在使用的设备存在着很多不安全因素，不能够适应当前制药工艺的发展。通过了解发现药物的生产设备除了能够满足药物生产之外，还能够对药物的相关性进行检测。这种形式之下生产出来的药物更加能够满足市场的需求，也更加能够保证消费者的利益。这也是消费者对于药物的要求之一，所以大多数生产设备是自带杀菌消毒作用。一般采用的是高温杀毒这样的一种形式，这种形式能够很快的达到清洁药物的目的，此外也是比较经济便捷。还有一种设备就是采用灭菌水喷色这样的一种形式，这也是我国很多制药企业一直采用的形式。随着科学技术的不断发展，现在又有了一种新的形式，就是采用超声波的形式来对药物进行冲击，从而达到清洁以及消毒的目的。相比于前面的两种形式，这种形式能够更好的对药物进行清洗，达到清洁药物的目。但是在实际过程当中，这个环节还存在着很多问题，我国相关的制药企业并没有在这一环节严格把控，导致生产出来的药物很多都存在质量问题，这是对消费者极为不负责任的一种做法，也是相关厂商以及国家机构需要注意的地方。 3.化工制药工艺优化的方法 3.1提高适应性，增加设备使用率在化工制药的生产过程当中，为了能够更好的满足市场需求，就必须要完善设备，这样才能使得设备达到更好的使用效率。此外，提高了它的生产效率之后，也能够让它的资金被节省下来，能够用在其他地方。而在日常的生产过程当中，为了能够保证生产效率，就必须要保证生产设备具有良好的性能以及良好的灭菌效果，将生产性能和灭菌效果进行有机融合。此外，企业在生产时还要根据实际情况来对自己的生产作出调整，要学习一些先进的生产方式，来对自身的生产进行不断创新，让各方面都能够达到一个良好的效果。只有让各方面都能够达到较好效果之后，才能够保证整个生产过程的系统性以及完整性，最终达到提高生产效率的目的。 3.2包装清洁为了能够保证药品制成的清洁性，除了要对药品本身进行清洁之外，还要对药品的包装进行深度清洁，只有这样才能够真正做到全方位的清洁，从而保证了消费者的生命安全。在对包装进行清洁的时候，大多数企业更愿意选择高温灭菌这种形式，因为这种形式相比前一种形式来说成本是比较低的，很多小型企业都能负担得起。此外，还有一种形式就是采用干燥剂灭菌的这种形式，也能够对药品的包装进行灭菌。相比于前面的两种形式，这种形式的优点在于它的清洁度是可以调整，根据实际情况可以选择不同的清洁力度。在这一般药物进行清洁的时候，只需要保证它的等级达到10万级即可，而对一些特殊用途的药物就需要它的等级达到30万级。此灭菌方式相比于前两种更加能够适合实际情况，是一种比较灵活的形式。在进行日常制药的过程当中，除了要注意对药品和包装的清洁之外，还要注意保持生产车间的卫生。 3.3提高生产效率在化工制药企业的日常生产过程当中，为了能够提高自己的生产效率，就必须要进行实际情况的考察，将所学习的理论和实际进行结合起来，只有这样才能够真正提高效率。在这里日常工作流程进行制定的时候，必须要参照实际的情况，要根据实际情况来做出具体的调整。此外，还要与时俱进，不断学习西方的一些先进经验，积极引进一些先进的技术，只有这样才能够不断的优化生产过程，从而达到提高生产效率的目的。结语
正交实验方法在传感器数字化参数优化中应用* （华南理工大学机械与汽车工程学院，广东广州 510640） 摘要：针对传感器数字化参数配置优化比较复杂的问题，以称重传感器的数字化为例，提出以测量值有效比特位作为优化综合指标，采用正交试验法分析了数字化过程中的主要配置参数，包括电源激励方式、ADC斩波方式、滤波器阶数以及50/60Hz工频抑制功能设置。确定了各因素对测量值影响的主次顺序，找出了最优参数配置。验证实验结果表明，优化参数配置方案具有可行性和有效性。 关键词：正交实验；参数设置；有效比特；传感器；数字化 中图分类号：TP212文献标识码：A 文章编号： Application of Orthogonal Experiment Method in Sensors Digitization Parameters Optimization* (School of Mechanical & Automotive Engineering, South China University of Technology, Guangzhou, Guangdong 510640, China) Abstract：Aiming to the problem that optimization of sensors digitization parameters configuration is complex, digitization of load cell is taken as an example, and orthogonal experiment method is adopted to analyze main configuration parameters of digitization process, including power excitation, ADC chopper, filter order and 50/60Hz power frequency rejection setting, while the measurement results effective number of bits (ENOB) is proposed to be optimization comprehensive index. The important order that various factors affect on the measurement results is determined, and the optimal parameters configuration is found out. The verify experiment results show that the parameters configuration optimization scheme is feasible and effective. Key words：orthogonal experiment；parameters setting；ENOB；sensor；digitization 0 引言 数字化、智能化是传感器技术发展的重要趋势之一[1]。为获取高准确度、高稳定性的数字化效果，各厂家不断推出功能丰富的新器件(如模数转换器件、数字信号处理器件、微处理器)与传感器进行配套，以提高传感器的整体性能[2-3]。但实际应用中，这些器件的参数配置比较复杂，有时甚至相矛盾，要获得理想的参数配置方案需要通过大量的分析与实验，工作效率低。正交实验法适用于多因素、多水平和具有随机误差的各种实验，是解决多因素实验问题的有效统计方法。通过对正交实验结果分析，可以确定各因素及其交互作用对实验指标影响的主次关系，用比较少的实验次数获得最优或较优的一组方案[4-5]。在本文中，将以称重传感器的数字化为例，探讨如何应用正交实验方法，去完成传感器数字化优化参数的配置。1配置参数及优化综合指标 图1为一种数字式称重传感器的原理图。该传感器采用某厂家型号为YZC-1B的平行梁式应变传感单元，灵敏度为2mV/V，量程为5k g，可直接用ADC(如AD7190、ADS1232和CS5532)和MCU对电桥的模拟输出信号进行数字化[6-8]，通过MCU可对数字称重传感器的各个参数进行配置。 数字称重传感器配置参数的设置对传感器测量准确度影响比较大。这些配置参数主要有：激励方式、斩波方式、滤波器阶数和50/60Hz工频抑制。不同的电源激励方式会影响传感器的输出信号范围和电源噪声抑制能力；斩波方式能减小ADC输入端的输入失调电压；输出更新频率一定时，数字滤波器的阶数会影响滤波效果；50/60Hz工频抑制可同时滤除50Hz 与60Hz附近频带的噪声。 *基金项目：广东省科技厅工业攻关项目(No.2008B010400043)；珠海市科技局产学研项目(No.PC20082020)；教育部新世纪优秀人
正交试验优化工艺参数 组员：凌东鑫V201241222 廖帮财V201241231 1.正交实验在塑料注射成型中的应用 考虑到注塑机、以及模具因素的影响，本次正交实验优化的工艺参数包括：保压压力、保压时间、冷却时间。 其他的参数如下： 料筒及喷嘴温度采用塑料物性表上推荐温度，不作改变；注射压力：采用模具所能承受的最大注塑压力50bar； 注射时间：3s； 注射速度：37%； 计量终止位置：95mm； 射退位置：105m 2.下图条料制品和浇注系统凝料（一模一腔）
3.实验因子水平设置表 因子水平保压压 力(%) A 保压时 间(s) B 冷却时 间(s) C 1 28 6 8 2 32 9 11 3 38 12 14 4 44 1 5 17 5 50 18 20 4.由于实验设备和时间有限，只能通过天平称量制品和浇注系统凝料的重量来评定所得制品的质量。以下25组三因素五水平的正交实验代表了全部125组实验。该实验的目的是为了在得到最佳制品(这里指最大重量)的情况下找到对应的保压压力，保压时间和冷却时间这三个主要影响因素的值。即最优方案。 正交试验表及试验结果 ●因素试验 号●保压力 (%) A ●保压时间 （S）B ●冷却时间 （S）C ●产品重量 （g） 1 28 6 8 20.90 2 28 9 14 21.12 3 28 12 20 21.24
4 28 1 5 11 20.71 5 28 18 17 21.30 6 32 6 20 21.21 7 32 9 11 21.48 8 32 12 17 21.31 9 32 15 8 19.89 10 32 18 14 20.79 11 38 6 17 20.70 12 38 9 8 21.11 13 38 12 14 21.36 14 38 15 20 20.42 15 38 18 11 20.32 16 44 6 14 21.91 17 44 9 20 21.06 18 44 12 11 20.61 19 44 15 17 20.15 20 44 18 8 20.51 21 50 6 11 21.01 22 50 9 17 21.61 23 50 12 8 22.22 24 50 15 14 21.64 25 50 18 20 22.62 K1 105.36 105.73 104.63 --- K2 104.68 106.38 104.13 --- K3 103.91 106.74 106.82 --- K4 104.24 102.81 105.07 --- K5 109.10 105.54 106.55 --- K1/5 21.072 21.146 20.926 --- K2/5 20.936 21.276 20.826 --- K3/5 20.782 21.348 21.364 --- K4/5 20.848 20.562 21.041 --- K5/5 21.820 21.108 21.310 --- 极差0.972 0.786 0.538 --- 优化方案50 12 14 5.通过对实验数据的处理，初步得出该实验优化方案为保压力50，保压时间12S,冷却时间14S。下面是对实验的计算过程和结果进行分析。 K1这一行的3个数，分别是因素A，B，C的第
正交实验法及其应用 为了研制新产品，提高产品的质量和数量，降低原材料消耗，都需要做试验。一项试验如何安排，就得选择方法。一个好的试验方法，只要用少量试验既能得到较好的效果和分析出较为正确的结论；如果试验方法不好，不但试验次数多，而且结果还不一定理想。正交试验法就是利用一套规格化的表(正交表)来安排试验方案，使得试验次数尽可能地少；并通过对试验数据的简单分析，有助于我们在复杂的影响因素中抓住主要因素，从而找出较好的实验方案。“正交试验法”应用的范围非常广泛，现已成为比较简便、易行的一种应用数学方法。这里分两部分：简单介绍正交试验的基本方法和利用该方法对芦荟多糖提取条件进行优化。其中第一部分包括：正交试验法解决的问题；涉及的相关术语；如何用正交表安排试验以及怎样分析试验结果。另外，有时试验过程中不仅因素的水平变化对指标有影响，而且，有些因素间各水平的联合搭配对指标也产生影响，这种联合搭配作用称为交互作用，这里不作介绍。第二部分应用正交实验法对芦荟多糖提取条件进行了优化，得到很好的试验结果，大大加快了试验的进程，并节约了试验的耗材。 第一部分正交试验的基本方法 一、什么是“正交试验法” 采用什么样的实验设计方案能够做到优质、高产、低稍耗？要使实验顺利进行应该改进哪些实验条件……？由于实验结果是受许多方面的因素的影响，往往需要进行试验来增加对具体实验的认识，以便摸索其中的规律性。 凡是要做试验就存在着如何安排试验和如何分析试验结果的问题。科学的实验安排应能做到两点：1)在试验安排上尽可能地减少试验次数2)在进行较少次数试验的基础上，能够利用所得到的试验数据，分析出指导下一步实验的正确结论，并得到较好的结果。 “正交试验法”就是一种科学地安排与分析多因素试验的方法。下面通过一个例子初步说明一下它是解决什么问题的。 例. 研究人参皂苷的提取工艺试验。 根据经验，乙醇用量、乙醇浓度、提取时间、回流次数等对人参皂苷的提取有显著影响。所以在提取过程中需要考察乙醇用量(Ａ)、乙醇浓度(Ｂ)、回流时间(Ｃ)、回流次数(Ｄ)这四个因素。每个因素比较三种不同的条件（见表） 类似这样的问题，在实验中经常遇到。这类问题称之为多因素试验问题。“正交试验法”正是解决这类问题的行之有效的一种方法。 为了叙述的方便，下面介绍一下涉及到的术语和符号。一般，把试验需要考察的结果称为指标。如产品的性能、质量、成本、产量等均可做为衡量试验效果的指标。本例中的人参皂苷的量就是试验的指标。把在试验中要考察的对试验指标可能有影响的因素简称为因素。本例中的乙醇用量(Ａ)、乙醇浓度(Ｂ)、回流时间(Ｃ)、回流次数(Ｄ)就是四个因素。把
正交实验法 正交实验法就是利用排列整齐的表 -正交表来对试验进行整体设计、综合比较、统计分析，实现通过少数的实验次数找到较好的生产条件，以达到最高生产工艺效果。正交表能够在因素变化范围内均衡抽样，使每次试验都具有较强的代表性，由于正交表具备均衡分散的特点，保证了全面实验的某些要求，这些试验往往能够较好或更好的达到实验的目的。正交实验设计包括两部分内容：第一，是怎样安排实验；第二，是怎样分析实验结果。 目录 试验方法 我们知道如果有很多的因素变化制约着一个事件的变化，那么为了弄明白哪些因素重要，哪些不重要，什么样的因素搭配会产生极值，必须通过做实验验证(仿真也可以说是实验，只不过试验设备是计算机)，如果因素很多，而且每种因素又有多种变化(专业称法是：水平)，那么实验量会非常的大，显然是不可能每一个实验都做的。能够大幅度减少试验次数而且并不会降低试验可行度的方法就是使用正交试验法。首先需要选择一张和你的实验因素水平相对应的正交表，已经有数学家制好了很多相应的表，你只需找到对应你需要的就可以了。所谓正交表，也就是一套经过周密计算得出的现成的实验方案，他告诉你每次实验时，用那几个水平互相匹配进行实验，这套方案的总实验次数是远小于每种情况都考虑后的实验次数的。比如3水平4因素表就只有9行，远小于遍历试验的81次；我们同理可推算出如果因素水平越多，试验的精简程度会越高。 建立好实验表后，根据表格做实验，然后就是数据处理了。由于试验次数大大减少，使得试验数据处理非常重要。首先可以从所有的实验数据中找到最优的一个数据，当然，这个数据肯定不是最佳匹配数据，但是肯定是最接近最佳的了。这是你能得到一组因素，这是最直观的一组最佳因素。接下来将各个因素当中同水平的实验值加和(注:正交表的一个特点就是每个水平在整个实验中出现的次数是相同的)，就得到了各个水平的实验结果表，从这个表当中又可以得到一组最优的因素，通过比较前一个因素，可以获得因素变化的趋势，指导更进一步的试验。各个因素中不同水平试验值之间也可以进行如极差、方差等计算，可以获知这个因素的敏感度，等等等等，还有很多处理数据的方法。然后再根据统计数据，确定下一步
第一章 一、填空 1.制药工艺学是研究【药物工业化生产】过程的【制备原理】、【工艺路线】、和 【质量控制】的一门学科。 2.药物工艺过程包括【合成反应过程】、【分离纯化过程】和【质量控制过程】 3.现代制药的特点是【科学技术性强】、【分工细致、质量管理规范】、【生产过 程复杂、品种多】、【生产过程连续性】和【高投入、高产出】 4.制药工业生存发展的条件是【研究开发新产品】和【改进生产工艺】 5.GMP的核心是【湿件】、【软件】和【硬件】，最新版是【2011年3月1日】 时间执行的 6.化学工艺设计应从【药物结构剖析】入手，具体方法有【文献归纳法】、【类型 反应法】【分子对称法】和【追溯求源法】 7.化学制药合成反应的影响条件主要有【配料比】【溶剂】【温度和压力】和【催 化剂】 8.溶剂主要影响反应的【反应速率】【反应方向】【产品构型】和【化学平衡（互 变异构平衡）】 9.温度影响反应速度的类型有【一般反应】【爆炸反应】【催化加氢或酶反应】和 【反常反应】 10.催化剂的实用性取决于【活性】【选择性】和【稳定性】，相转移催化剂主要有 【鎓盐类】【开练聚醚类】和【冠醚】 11.制药工艺的优化以【概率论和数理统计】为理论基础，过程包括【试验设计】 【试验实施】和【分析试验结果】三个阶段 12.制药工艺的放大方法有【逐级经验放大】【相似模拟放大】【化学反应工程理论 指导放大】和【数学模型放大】 13.工艺流程图包括【工艺流程示意图】【物料流程图】和【带控制点的工艺流程图】 14.有机废水的处理方法主要有【活性污泥法】【生物膜法】和【厌氧处理法】 15.有机废气的处理方法有【冷凝法】【吸收法】【吸附法】和【燃烧法】
利用正交试验法分析优化饮品 摘要正交分析实验是食品科学中常用且重要的一种研究方法，有效减小实验次数和误差。本文介绍了用正交实验法优化咖啡因提取实验工艺研究和正交试验法研究红薯浆的酵制备红薯全汁酸奶两个实验，以体现正交分析实验的设计与数据分析过程。并分析食品中试验设计与数据分析的注意事项，以及实验的重要作用。 关键词正交试验食品咖啡因酸奶 正文 食品研究的重要表现形式是新产品、新工艺的研制与开发。把琳琅满目的食品提供给社会。以满足不同层次、不同需求、不同用途的人们对食品多样化、合理化的要求。从事食品生产的企业在激烈的市场竟争中要靠新产品、新工艺的研制与开发谋求企业的生存和发展。因而重视食品研究。用现代化的科学技术不断提高产品的科技含量。增加产品的附加值来谋求企业的发展。然，食品研究与其他学科一样，实际上是一个数据的收集、整理、分析过程。翻阅国外有关食品的期刊、杂志。可以明显的发现国与国外食品研究在试验设计与数据分析方面存在的差距。因此将食品研究中常用的研究方法介绍给从事食品科研人员是非常必要的。 食品研究具有多因素的综合影响，试验效应常常包括因素的主效应,也包括因素间的交互作用，因此，试验设计者总希望安排足够多的研究因素以使试验效应
有充分的试验论据。但因素和水平的增加造成试验规模庞大，特别是对于多指标分析的试验往往由于分析困难而无法实施。当试验因素超过3个的多水平试验时，由于采用组合处理,处理数目等于因素水平间的乘积，是随因素的增加呈几何级数增加。由于处理数目太大，不仅增加了试验误差，而且由于受试材和条件的限制，这对食品研究来说有时是难以实施的。因此正交试验在食品工艺改革、新产品的试制中得到了广泛的应用。下面将例举两种正交实验在饮品优化当中所涉及的实验，以体现正交试验的分析方法及优点。 一、正交实验法优化咖啡因提取实验工艺研究 茶水作为中国人非常喜欢喝的饮料之一，有抗癌、预防心血管病等重要作用。现代科学研究表明，茶叶中含有茶多酚、生物碱等多种对人身有益的成分其中生物碱主要是咖啡因。而，影响咖啡因提取的因素主要有溶剂种类、回流时间、沉淀剂种类、茶叶品种、升华过程等,实验中确定了四个影响因素，即乙醇浓度、提取时间、沉淀剂、茶叶的包裹方式作为考察因素,通过正交实验的方法来探索这些因素对咖啡因提取产量的影响，从而确定一个提取率比较高的工艺流程。 1.实验方法 以8g市售绿茶为原料，包裹后放入索氏提取器中，用不同浓度比的乙醇作为提取剂，水浴加热，待第一次回流开始时记下时间，到达设计好的回流时间后，取下索氏提取器，改装成蒸馏装置回收乙醇。待回收完大部分乙醇后，将园底烧瓶中的浓缩液倒入蒸发皿中，加入4g沉淀剂，继续用水蒸气浴加热蒸发水分待水分蒸发完全后，在酒精灯加热条件下进行升华、收集产品、称量。 2.正交实验影响因素的选择
一、填空（本题共5小题，每小题2分，共10分） 1，制药工艺学是药物研究和大规模生产的中间环节。 2，目标分子碳骨架的转化包括分拆、连接、重排等类型。 3，路线设计是药物合成工作的起始工作，也是最重要的一环。 4，试验设计的三要素即受试对象、处理因素、试验效应。 5，制药工艺的研究一般可分为实验室工艺研究（小试）、中试放大研究、工业化生产3个阶段。 6，中试放大车间一般具有各种规格的中小型反应罐和后处理设备。 7，化工过程开发的难点是化学反应器的放大。 8，常用的浸提辅助剂有酸、碱、表面活性剂等。 9，利用基因工程技术开发的生物药物品种繁多，通常是重组基因的表达产物或基因本身。 10，超过半数的已获批准的生物药物是利用微生物制造的，而其余的生物药物大多由通过培养哺乳动物细胞生产。 二、单项选择题（本题共5小题，每小题2分，共10分） 1，把“三废”造成的危害最大限度地降低在 D ，是防止工业污染的根本途径。 A．放大生产阶段 B. 预生产阶段C．生产后处理 D. 生产过程中 2，通常不是目标分子优先考虑的拆键部位是 B 。 A．C-N B. C-C C．C-S D. C-O 3，下列哪项属于质子性溶剂 D 。 A．醚类 B. 卤代烷化合物C．酮类 D. 水 4，病人与研究者都不知道分到哪个组称为 C 。 A．不盲 B. 单盲C．双盲 D. 三盲 5，当药物工艺研究的小试阶段任务完成后，一般都需要经过一个将小型试验规模 C 倍的中试放大。 A．10~50 B. 30~50 C．50~100 D. 100~200 6，酶提取技术应用于中药提取较多的是 C 。 A．蛋白酶 B. 果胶酶C．纤维素酶 D. 聚糖酶 7，浓缩药液的重要手段是 C 。 A．干燥B. 纯化C．蒸发 D. 粉碎 8，用于生产生物药物的生物制药原料资源是非常丰富的，通常以 A 为主。 A．天然的生物材料 B. 人工合成的生物材料C．半合成的生物材料 D. 全合成的生物材料 9，心脑血管药物属于 B 药物。
生产工艺流程控制的程序 一、目的 为加强企业的生产工艺流程控制，全面提升产品的制作质量，降低生产成本，各 相关部门和人员按照优化5M1E（注1）的原则进行生产活动，增强企业的竞争力，特制订本规程。 ——注1：5M1E分别是英文-人员、机器、材料、方法、测量和环境的单词首位字母。 二、使用范围 本公司的应依据本规程来制订、执改进行、生产工艺流程、对其结果进行考核、奖惩，除另有规定外，均以本规程执行； 三、规程的内容： 1、工艺流程涉及的部门（体系化） 工艺流程涉及的部门有：各公司的技术部、生产部、质检部、和集团采购部。 2、管理责任（制度化） （1）各公司技术部责任 a,制定合理的工艺流程文件 公司的技术部依据产品任务单，制定生产工艺流程的文件，工艺流程文件的主 要是以下三种类： ——工艺过程卡片； ——工序卡片； ——操作说明书； 工艺流程的卡片和操作说明书中应包含：图纸（加工的工件图纸以及关键步骤和 重要环节都有图纸说明）、加工工序、加工方法及对环境的要求、检验及方法、产品的包装、工时定额、材料和物耗定额、使用的设备和工装、加工工具、对特殊工件
的吊装位置及方法、包装方法、加工的起始时间、责任者的签名等，总之应当是实 际工作中涉及的工序和各个工序中要点（5M1E）都要简约地反映在流程中； ——注2：工时定额和物耗定额：在实际中灵活应用和执行，对于首件和单件生产可 以是定性管理；对于3-5件的小批量生产应当是首件完成后，对出其余件进行的半定量管理，就是给个范围值；对于成熟的大批量生产件应当是定量管理，就是应当给 出固定的定额； ——注3：可以有空项，按实际生产中需要的项目编写，应当简要全面部不应当有漏项；公司在制定工艺流程时，可以是表格式、卡片式、文字表述式，只要能在实际 生产中，对生产的产品有以下作用即可--加工的指导、检验指导、记录完整（可以追溯产品的加工历史）； b,根据生产出现的问题，可以用工艺流程附加单的形式进行补充及修改，必要时废除老工艺，重新制定新工艺； c,会同质检部门处理质量异常问题。 （2）公司生产部责任 a,生产操作者应当随时自我查对，检查是否符合流程的规定与相关的质量标准，即开展自检工作。 b，各工种的班组长应当对下属的操作者的操作和设备进行专项检查和定期检验及不 定期的巡查，操作者完成后的工件，由班组长或者质检员检验合格后才准放入下道 工序。 c,下道工序人员有责任有义务对上道工序人员的作业质量进行核查、监督，即开展互 检工作； d，提倡QC小组活动，有条件的工段成立QC小组，对所加工的工件进行分析，各公司应当按提高产品的质量，降低工时和物耗所产生的效益，适当地予以奖励。