第七章半仿生提取技術(shù)1

1、第七章半仿生提取法在中藥與復(fù)方制劑中的應(yīng)用主要內(nèi)容概概 述述半仿生中藥篩選系統(tǒng)半仿生中藥篩選系統(tǒng)半仿生技術(shù)的操作流程半仿生技術(shù)的操作流程在中藥提取中的應(yīng)用實(shí)在中藥提取中的應(yīng)用實(shí)例例現(xiàn)狀、缺點(diǎn)和展望現(xiàn)狀、缺點(diǎn)和展望12345第一節(jié)第一節(jié) 概述概述SBE法提出的背景：法提出的背景： 目前的提取技術(shù)多數(shù)強(qiáng)調(diào)單一組分，而每一種藥材目前的提取技術(shù)多數(shù)強(qiáng)調(diào)單一組分，而每一種藥材成分復(fù)雜，成分復(fù)雜，中藥的丸劑中藥的丸劑,是以原生藥材經(jīng)口服進(jìn)人到胃、是以原生藥材經(jīng)口服進(jìn)人到胃、腸腸 ，歷經(jīng)，歷經(jīng)胃液、胃消化酶、腸液胃液、胃消化酶、腸液,腸消化酶腸消化酶及其有節(jié)律及其有節(jié)律的的 人體易接受的人體易接受的綜合活性

2、混合物。綜合活性混合物。被人體消化、吸收。被人體消化、吸收。機(jī)體吸收了有效成分機(jī)體吸收了有效成分,并證實(shí)很有效果。多年來(lái)，中藥并證實(shí)很有效果。多年來(lái)，中藥復(fù)方提取工藝研究有效成分思維方式的影響下復(fù)方提取工藝研究有效成分思維方式的影響下進(jìn)展緩進(jìn)展緩慢慢。張兆旺等基于中藥復(fù)方成分的提取中存在的主要。張兆旺等基于中藥復(fù)方成分的提取中存在的主要問(wèn)題提出了制備中藥口服制劑的新工藝問(wèn)題提出了制備中藥口服制劑的新工藝半仿生提取半仿生提取法法。 半仿生提取法半仿生提取法(SBE法法)是從生物藥劑學(xué)是從生物藥劑學(xué)的角度將的角度將整體藥物研究法整體藥物研究法與與分子藥物研分子藥物研究法究法相結(jié)合，相結(jié)合，模仿口服

3、藥物模仿口服藥物在胃腸道的在胃腸道的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程，采用選定轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程，采用選定pH值的值的酸性酸性水和水和堿堿性性水，依次連續(xù)提取得到水，依次連續(xù)提取得到含指標(biāo)含指標(biāo)成分高成分高的活性混合物的中藥和方劑的藥效物質(zhì)的活性混合物的中藥和方劑的藥效物質(zhì)提取新技術(shù)。提取新技術(shù)。即在中藥提取中堅(jiān)持了即在中藥提取中堅(jiān)持了“有成有成分論，不唯成分論，重在機(jī)體的藥效學(xué)反應(yīng)。分論，不唯成分論，重在機(jī)體的藥效學(xué)反應(yīng)?！?一、半仿生技術(shù)的概念一、半仿生技術(shù)的概念 有研究以阿魏酸、苦參堿、苦參總堿及干浸有研究以阿魏酸、苦參堿、苦參總堿及干浸膏為指標(biāo)，采用膏為指標(biāo)，采用SBE和水提取法（和水提取法（WE法）對(duì)當(dāng)歸法）對(duì)當(dāng)歸苦

4、參丸的提取工藝進(jìn)行比較研究，經(jīng)苦參丸的提取工藝進(jìn)行比較研究，經(jīng)4個(gè)指標(biāo)綜個(gè)指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)，合評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)，SBE法優(yōu)于法優(yōu)于WE法。法。但目前半仿生提取法仍沿襲高溫煎煮方式，容易但目前半仿生提取法仍沿襲高溫煎煮方式，容易影響許多有效活性成分，降低藥效。因此，有學(xué)影響許多有效活性成分，降低藥效。因此，有學(xué)者建議將提取溫度改為近人體溫度，在提取液中者建議將提取溫度改為近人體溫度，在提取液中加入擬人體消化酶活性物質(zhì)，使提取過(guò)程更接近加入擬人體消化酶活性物質(zhì)，使提取過(guò)程更接近于藥物在人體胃腸道的轉(zhuǎn)運(yùn)吸收過(guò)程，更符合辨于藥物在人體胃腸道的轉(zhuǎn)運(yùn)吸收過(guò)程，更符合辨證施治的中醫(yī)藥理論。證施治的中醫(yī)藥理論。 二、

5、半仿生技術(shù)的特點(diǎn)二、半仿生技術(shù)的特點(diǎn)分析思維與系統(tǒng)思維的統(tǒng)一分析思維與系統(tǒng)思維的統(tǒng)一單體成分與活性混合成分的統(tǒng)一單體成分與活性混合成分的統(tǒng)一中醫(yī)治病特點(diǎn)與口服給藥特點(diǎn)的統(tǒng)一中醫(yī)治病特點(diǎn)與口服給藥特點(diǎn)的統(tǒng)一以某種化學(xué)成分為指標(biāo)并考慮到綜合成分的作用以某種化學(xué)成分為指標(biāo)并考慮到綜合成分的作用既可以充分發(fā)揮混合物成分的綜合作用特點(diǎn)，既可以充分發(fā)揮混合物成分的綜合作用特點(diǎn)，又有利于用單體成分控制制劑質(zhì)量又有利于用單體成分控制制劑質(zhì)量從生物藥劑學(xué)角度模擬口服給藥及藥物經(jīng)胃腸道的原理，從生物藥劑學(xué)角度模擬口服給藥及藥物經(jīng)胃腸道的原理，為為經(jīng)消化道給藥經(jīng)消化道給藥的中藥制劑設(shè)計(jì)的一種新的提取工藝。的中藥制劑

6、設(shè)計(jì)的一種新的提取工藝。第二節(jié)第二節(jié) 半仿生提取的基本研究模式半仿生提取的基本研究模式1.SBE法提取工藝設(shè)計(jì)，重在機(jī)體藥效學(xué)反應(yīng)。法提取工藝設(shè)計(jì)，重在機(jī)體藥效學(xué)反應(yīng)。2.方劑用方劑用SBE法提取條件優(yōu)選。法提取條件優(yōu)選。3.方劑指紋圖譜方劑指紋圖譜-模式識(shí)別研究。模式識(shí)別研究。4.方劑方劑SBE提取液醇沉濃度優(yōu)選。提取液醇沉濃度優(yōu)選。5.方劑方劑4種方法（種方法（SBE，SBAE，VE，VAE法）提法）提取液成分、藥效、毒性的比較。取液成分、藥效、毒性的比較。6.綜合分析，科學(xué)評(píng)價(jià)。綜合分析，科學(xué)評(píng)價(jià)。7.研究結(jié)果皆提示研究結(jié)果皆提示: SBE有可能取代有可能取代VE 法，法，SBAE 有可

7、能取代有可能取代VAE法。法。優(yōu)選提取條件優(yōu)選提取條件 優(yōu)選藥材組合方式優(yōu)選藥材組合方式優(yōu)選醇沉濃度優(yōu)選醇沉濃度半仿生技術(shù)的操作流程1231優(yōu)選提取條件優(yōu)選提取條件 以以單體有效成分單體有效成分或指標(biāo)成分，或指標(biāo)成分，總浸出物總浸出物及不及不同同極性部分極性部分等作指標(biāo)或主要等作指標(biāo)或主要藥效、毒理藥效、毒理作作指標(biāo)指標(biāo)，在藥材密度、煎提溫度、煎提加水量、在藥材密度、煎提溫度、煎提加水量、濾過(guò)、濾過(guò)、濃縮等條件相同的濃縮等條件相同的前提前提下，用均勻設(shè)計(jì)法或正下，用均勻設(shè)計(jì)法或正交設(shè)計(jì)、比例分割設(shè)計(jì)等方法，主要優(yōu)選交設(shè)計(jì)、比例分割設(shè)計(jì)等方法，主要優(yōu)選SBESBE法提取各煎用水的法提取各煎用水的

8、pHpH值值和和煎提時(shí)間煎提時(shí)間。將各組指。將各組指標(biāo)所得數(shù)據(jù)，經(jīng)處理后，優(yōu)選得到標(biāo)所得數(shù)據(jù)，經(jīng)處理后，優(yōu)選得到SBESBE法的工法的工藝參數(shù)。藝參數(shù)。優(yōu)選藥材組合方式優(yōu)選藥材組合方式2 為選擇方劑有效成分提取時(shí)藥材較佳組合方式，用為選擇方劑有效成分提取時(shí)藥材較佳組合方式，用一項(xiàng)下所選出的一項(xiàng)下所選出的SBE法條件提取，作指標(biāo)成分的含量法條件提取，作指標(biāo)成分的含量測(cè)定，同時(shí)將各組合提取液分別制成不同極性部分的測(cè)定，同時(shí)將各組合提取液分別制成不同極性部分的提取液，采用正相提取液，采用正相TLC及反相及反相HPLC分離分析，在獲得分離分析，在獲得所有分析數(shù)據(jù)后，所有分析數(shù)據(jù)后，比較比較不同組合提取

9、液的成分異同；不同組合提取液的成分異同；分離不同極性下增減的斑點(diǎn)，鑒定其結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步探分離不同極性下增減的斑點(diǎn)，鑒定其結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步探討該討該成分與藥效的關(guān)系成分與藥效的關(guān)系，最后進(jìn)行分析和處理，以綜，最后進(jìn)行分析和處理，以綜合反映不同組合提取液中化學(xué)成分的變化及其相關(guān)性，合反映不同組合提取液中化學(xué)成分的變化及其相關(guān)性，評(píng)判確定該方劑提取時(shí)藥材較佳組合方式。評(píng)判確定該方劑提取時(shí)藥材較佳組合方式。優(yōu)選醇沉濃度優(yōu)選醇沉濃度3首先測(cè)定方劑首先測(cè)定方劑SBE提取液的提取液的pH值，確定醇值，確定醇沉濃度范圍，然后采用比例分割法或正交實(shí)驗(yàn)法沉濃度范圍，然后采用比例分割法或正交實(shí)驗(yàn)法等方法，按一項(xiàng)下方法，測(cè)

10、得各指標(biāo)成分的含量，等方法，按一項(xiàng)下方法，測(cè)得各指標(biāo)成分的含量，經(jīng)處理后，綜合優(yōu)選出該方劑經(jīng)處理后，綜合優(yōu)選出該方劑SBE法提取液的法提取液的醇沉較佳濃度。醇沉較佳濃度。第三節(jié) 在中藥提取中的應(yīng)用實(shí)例文獻(xiàn)：半仿生煎藥法對(duì)清上蠲文獻(xiàn)：半仿生煎藥法對(duì)清上蠲(juan)(juan)痛湯止痛作用的影響痛湯止痛作用的影響常規(guī)煎藥法（常規(guī)煎藥法（WE法）法）樣品制備：按處方稱取樣品制備：按處方稱取藥材藥材,加加10倍量水，煮沸二次，每次倍量水，煮沸二次，每次40 min，過(guò)濾，合并濾液過(guò)濾，合并濾液PH為為6.2，濃縮至含生藥，濃縮至含生藥100%和和150%，供實(shí)驗(yàn)用。，供實(shí)驗(yàn)用。半仿生煎藥法（半仿生煎

11、藥法（SBE法）法）樣品制備：按處方稱樣品制備：按處方稱取藥材，第一次加取藥材，第一次加10倍量倍量pH為為12.2的水煮沸的水煮沸40min，過(guò)濾，第二次加，過(guò)濾，第二次加10倍量倍量pH為為2.0的水的水煮沸煮沸40min，過(guò)濾，合并濾液，濃縮至含生藥，過(guò)濾，合并濾液，濃縮至含生藥100%和和150%，供實(shí)驗(yàn)用。，供實(shí)驗(yàn)用。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：小鼠，均有，體重小鼠，均有，體重1822g1.熱板法熱板法:將合格小鼠將合格小鼠60只分為只分為6組，每組組，每組10只，與樣品只，與樣品分組相對(duì)應(yīng)為實(shí)驗(yàn)組分組相對(duì)應(yīng)為實(shí)驗(yàn)組，,IV組，去痛片組，去痛片陽(yáng)性對(duì)照組、生理鹽水陰性對(duì)照組。每只小鼠陽(yáng)性對(duì)照

12、組、生理鹽水陰性對(duì)照組。每只小鼠給藥量為給藥量為10ml/ kg，給藥前測(cè)定基礎(chǔ)痛閾值，給藥前測(cè)定基礎(chǔ)痛閾值，1h后給藥，給藥后給藥，給藥30min后測(cè)其痛閾值（后測(cè)其痛閾值（60s無(wú)無(wú)反應(yīng)者取出以免燙傷反應(yīng)者取出以免燙傷,其痛閾以其痛閾以60s計(jì)算）。計(jì)計(jì)算）。計(jì)算每組痛閾值（算每組痛閾值（ xs ），用下列公式計(jì)算痛），用下列公式計(jì)算痛閾提高率，結(jié)果見(jiàn)表閾提高率，結(jié)果見(jiàn)表1。方法和結(jié)果方法和結(jié)果2.扭體法：扭體法：取篩選合格小鼠取篩選合格小鼠60只，各半，分組只，各半，分組及給藥量與熱板法相同。各鼠給藥及給藥量與熱板法相同。各鼠給藥30m in后，均腹腔注射后，均腹腔注射0.5%醋酸醋酸0

13、.2m l只，只，觀察觀察10m in內(nèi)出現(xiàn)扭體反應(yīng)（腹部?jī)?nèi)內(nèi)出現(xiàn)扭體反應(yīng)（腹部?jī)?nèi)凹、伸展后肢、臀部抬高）的次數(shù)，以凹、伸展后肢、臀部抬高）的次數(shù)，以下列公式計(jì)算鎮(zhèn)痛百分率，結(jié)果見(jiàn)表下列公式計(jì)算鎮(zhèn)痛百分率，結(jié)果見(jiàn)表1。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,清上蠲痛湯具有較好的止痛作用清上蠲痛湯具有較好的止痛作用,用半仿生煎藥法制備的湯劑比用常規(guī)煎藥法制用半仿生煎藥法制備的湯劑比用常規(guī)煎藥法制備的湯劑的止痛作用更好。備的湯劑的止痛作用更好。WESBESBAESBAE黃芩半仿生提取法工藝條件的優(yōu)選 方法采用U9(96)均勻設(shè)計(jì)表，在飲片規(guī)格、煎提溫度、煎提用水量、濾過(guò)、濃縮等條件相同的情況下，以3煎用水的pH

14、值及總煎提時(shí)間為考察因素，以分子量1000Da提取物、黃芩苷、黃芩素、總黃酮、HPLC峰總面積為指標(biāo)，將各指標(biāo)測(cè)得值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，并經(jīng)加權(quán)求和后得到綜合評(píng)判指標(biāo)Y值，并用JYSYSJ數(shù)據(jù)分析模塊處理，優(yōu)選黃芩半仿生提取法的工藝條件。 再將方程在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行優(yōu)化處理，期望值方向大者為佳。結(jié)果優(yōu)化條件確定黃芩半仿生法提取的工藝條件為:3煎用水pH依次為:5.0、7.0、9.0;提取時(shí)間依次為:2h、1h、1h。張學(xué)蘭等 對(duì)交泰丸SBE法、WE法、SBAE法、WAE法4種方法提取液的成分比較，結(jié)果4種方法提取液5個(gè)指標(biāo)成分（小檗堿、肉桂酸、總生物堿、揮發(fā)油、干浸膏量）的綜合評(píng)價(jià)值為：SBE液WE液

15、SBAE液WAE液。4種方法提取液與黃連對(duì)照藥材層析行為基本一致。但SBE液與WE液中揮發(fā)油的氣相色譜有差異。氣相色譜表明，SBE液與WE液中揮發(fā)油主成分相同，但各組分的相對(duì)含量有差異：油中主要有效成分桂皮醛的相對(duì)含量呈現(xiàn)出SBE液為89.15%， WE為83.66%。用均勻設(shè)計(jì)優(yōu)選復(fù)壯膠囊的半仿生提取工藝條件根據(jù)根據(jù)SBE法理論法理論,在藥材粒度、煎提溫度、在藥材粒度、煎提溫度、煎煮加水量、離心、濃縮等條件相同的煎煮加水量、離心、濃縮等條件相同的前提下前提下,確定考察的主要因素及水平。確定考察的主要因素及水平。選用選用U9(91X33)表表(中國(guó)航天工業(yè)總公司中國(guó)航天工業(yè)總公司第三研究院提供

16、第三研究院提供)安排實(shí)驗(yàn)方案安排實(shí)驗(yàn)方案,見(jiàn)表見(jiàn)表1。工藝條件的優(yōu)化將淫羊藿苷、-谷甾醇、甜菜堿、人參二醇、人參三醇、總糖、干浸膏得率7個(gè)指標(biāo)的數(shù)據(jù)綜合成表2,用JYSYSJ的數(shù)據(jù)分析模塊處理,用二次多項(xiàng)式逐步回歸,得回歸方程:Y=-459.9143+219.5002B-236.5653D+4.244424A2+18.42124B2+22.92169D2+4.3654AB+12.07139BD,工藝條件進(jìn)行優(yōu)選, 確定其SBE法工藝條件為:三煎用水的pH值依次為:4.0,7.5,8.7;提取時(shí)間依為:150,75,75min。例：復(fù)壯膠囊不同提取液主要藥效比較復(fù)壯膠囊不同提取液主要藥效比較第四

17、節(jié) 在中藥研究中的現(xiàn)狀、問(wèn)題和展望現(xiàn)狀現(xiàn)狀缺點(diǎn)缺點(diǎn)現(xiàn)在還處在理論階段，至于是否可現(xiàn)在還處在理論階段，至于是否可行，行，還需要實(shí)踐證明還需要實(shí)踐證明利用各種條件來(lái)模仿人體環(huán)境提取的中利用各種條件來(lái)模仿人體環(huán)境提取的中藥，這種方法需要藥，這種方法需要長(zhǎng)期的時(shí)間長(zhǎng)期的時(shí)間來(lái)證明。來(lái)證明。不適合現(xiàn)代化大生產(chǎn)，其提取過(guò)程中不適合現(xiàn)代化大生產(chǎn)，其提取過(guò)程中pH變化范變化范圍非常大，一般的儀器很難承受，容易腐蝕，圍非常大，一般的儀器很難承受，容易腐蝕，即使解決儀器問(wèn)題即使解決儀器問(wèn)題成本成本問(wèn)題也會(huì)大幅度增高。問(wèn)題也會(huì)大幅度增高。出膏率問(wèn)題：由于其提取條件較為劇出膏率問(wèn)題：由于其提取條件較為劇烈，其提取的雜

18、質(zhì)也很多。所以烈，其提取的雜質(zhì)也很多。所以出膏出膏率率不好控制。不好控制。酶催化酶催化展望展望半仿生提取技術(shù)提取溶媒以水為基礎(chǔ)，隨著現(xiàn)半仿生提取技術(shù)提取溶媒以水為基礎(chǔ)，隨著現(xiàn)代植化技術(shù)的發(fā)展和對(duì)中藥藥用物質(zhì)基礎(chǔ)的進(jìn)代植化技術(shù)的發(fā)展和對(duì)中藥藥用物質(zhì)基礎(chǔ)的進(jìn)一步清晰一步清晰.很多低極性藥用成分需要乙醇等極很多低極性藥用成分需要乙醇等極性低的溶媒來(lái)提取更為有效，在工業(yè)化大生產(chǎn)性低的溶媒來(lái)提取更為有效，在工業(yè)化大生產(chǎn)中，采用低沸點(diǎn)、低粘度的溶媒來(lái)提取，在過(guò)中，采用低沸點(diǎn)、低粘度的溶媒來(lái)提取，在過(guò)濾、濃縮等工藝環(huán)節(jié)更便利、能耗更低，非水濾、濃縮等工藝環(huán)節(jié)更便利、能耗更低，非水提工藝的采用越來(lái)越普遍，半仿

19、生提取技術(shù)適提工藝的采用越來(lái)越普遍，半仿生提取技術(shù)適用于水提工藝的替代，是中藥傳統(tǒng)煎煮方法的用于水提工藝的替代，是中藥傳統(tǒng)煎煮方法的改進(jìn)，在工業(yè)生產(chǎn)中受到一定的局限。能否進(jìn)改進(jìn)，在工業(yè)生產(chǎn)中受到一定的局限。能否進(jìn)行更大范圍的推廣應(yīng)用，需結(jié)合藥品的安全、行更大范圍的推廣應(yīng)用，需結(jié)合藥品的安全、有效、穩(wěn)定、可控來(lái)進(jìn)行深入對(duì)比研究。有效、穩(wěn)定、可控來(lái)進(jìn)行深入對(duì)比研究。有人建議采用更加有人建議采用更加符合人體溫度、符合人體溫度、酶等環(huán)境條件來(lái)進(jìn)行提取，這樣更酶等環(huán)境條件來(lái)進(jìn)行提取，這樣更符合中醫(yī)藥理論的辨證施治原則。符合中醫(yī)藥理論的辨證施治原則。如果能夠?qū)⒃摷夹g(shù)應(yīng)用于一些經(jīng)典如果能夠?qū)⒃摷夹g(shù)應(yīng)用于一些

20、經(jīng)典的大品種中，結(jié)合安全評(píng)價(jià)、有效的大品種中，結(jié)合安全評(píng)價(jià)、有效性對(duì)比開(kāi)展系統(tǒng)研究，技術(shù)的深度性對(duì)比開(kāi)展系統(tǒng)研究，技術(shù)的深度驗(yàn)證與推廣會(huì)取得更好的效果驗(yàn)證與推廣會(huì)取得更好的效果.謝謝SBE法有可能替代法有可能替代WE（水提取）法（水提?。┓确现嗅t(yī)藥理論，又能體現(xiàn)既符合中醫(yī)藥理論，又能體現(xiàn)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平提取方法的先河提取方法的先河均勻設(shè)計(jì) 一種多因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。所謂試驗(yàn)設(shè)計(jì)一種多因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。所謂試驗(yàn)設(shè)計(jì)是指對(duì)于即將進(jìn)行的試驗(yàn)進(jìn)行合理的安排是指對(duì)于即將進(jìn)行的試驗(yàn)進(jìn)行合理的安排,使使之用盡量少的試驗(yàn)達(dá)到預(yù)期的目的。之用盡量少的試驗(yàn)達(dá)到預(yù)期的目的。 正交設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是在各因

21、素考察范圍內(nèi)使正交設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是在各因素考察范圍內(nèi)使試驗(yàn)點(diǎn)試驗(yàn)點(diǎn)“均勻分散均勻分散,整齊可比整齊可比”?！熬鶆蚍稚⒕鶆蚍稚ⅰ笨墒顾x取的少量試驗(yàn)點(diǎn)均勻地散布在所考可使所選取的少量試驗(yàn)點(diǎn)均勻地散布在所考察的范圍內(nèi)察的范圍內(nèi),各試驗(yàn)點(diǎn)具有代表性各試驗(yàn)點(diǎn)具有代表性,以此減少試以此減少試驗(yàn)次數(shù)驗(yàn)次數(shù),“整齊可比整齊可比”可使試驗(yàn)結(jié)果的分析來(lái)得可使試驗(yàn)結(jié)果的分析來(lái)得方便方便,便于找出主要因素和次要因素及最佳水便于找出主要因素和次要因素及最佳水平組合平組合(最優(yōu)試驗(yàn)條件最優(yōu)試驗(yàn)條件)。 但是但是,為了達(dá)到為了達(dá)到“整齊可比整齊可比”的目的的目的,試驗(yàn)試驗(yàn)點(diǎn)的數(shù)目必然較多。用正交設(shè)計(jì)安排試驗(yàn)點(diǎn)的數(shù)目必然較多。

22、用正交設(shè)計(jì)安排試驗(yàn),其其試驗(yàn)次數(shù)至少為水平數(shù)的平方次試驗(yàn)次數(shù)至少為水平數(shù)的平方次(每個(gè)因素需每個(gè)因素需考察的試驗(yàn)點(diǎn)稱為水平考察的試驗(yàn)點(diǎn)稱為水平)。在進(jìn)行正交設(shè)計(jì)時(shí)。在進(jìn)行正交設(shè)計(jì)時(shí),如果各因素取的水平多如果各因素取的水平多,試驗(yàn)次數(shù)相當(dāng)可觀。試驗(yàn)次數(shù)相當(dāng)可觀。例如例如,若各因素取若各因素取5個(gè)水平個(gè)水平,則至少要做則至少要做52=25次次試驗(yàn)試驗(yàn),這在實(shí)際中往往難以實(shí)現(xiàn)。因此這在實(shí)際中往往難以實(shí)現(xiàn)。因此,需要一需要一種用于多因素、多水平而試驗(yàn)次數(shù)又比較少種用于多因素、多水平而試驗(yàn)次數(shù)又比較少的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。1980年年,我國(guó)數(shù)學(xué)工作者方開(kāi)泰將數(shù)論用于試驗(yàn)設(shè)我國(guó)數(shù)學(xué)工作者方開(kāi)泰將

23、數(shù)論用于試驗(yàn)設(shè)計(jì)計(jì),創(chuàng)立了一種新的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法一均勻設(shè)計(jì)創(chuàng)立了一種新的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法一均勻設(shè)計(jì).它基本思想就是拋開(kāi)正交設(shè)計(jì)中它基本思想就是拋開(kāi)正交設(shè)計(jì)中“整齊可比整齊可比”性性的特點(diǎn)而只考慮試驗(yàn)點(diǎn)的的特點(diǎn)而只考慮試驗(yàn)點(diǎn)的“均勻分散均勻分散”性性,即讓試即讓試驗(yàn)點(diǎn)在所考察的試驗(yàn)范圍內(nèi)盡量均勻地分布驗(yàn)點(diǎn)在所考察的試驗(yàn)范圍內(nèi)盡量均勻地分布,“均均勻設(shè)計(jì)勻設(shè)計(jì)”由此而來(lái)。由此而來(lái)。為了達(dá)到均勻布點(diǎn)的目的為了達(dá)到均勻布點(diǎn)的目的,和正交設(shè)計(jì)類似和正交設(shè)計(jì)類似,可以可以使用均勻設(shè)計(jì)表使用均勻設(shè)計(jì)表(簡(jiǎn)稱均勻表簡(jiǎn)稱均勻表)安排試驗(yàn)。安排試驗(yàn)。 均勻表的表頭形式是均勻表的表頭形式是Un(ts),U表示均勻表表示均勻表, n表示表示試驗(yàn)次數(shù)試驗(yàn)次數(shù),t表示水平數(shù)表示水平數(shù),S表示最多可安排的因素表示最多可安排的因素?cái)?shù)。數(shù)。這里這里n=t,s=t一一1,即試驗(yàn)次數(shù)與所取水即試驗(yàn)次數(shù)與所取水平數(shù)相等平數(shù)相等,最多可安排的因素?cái)?shù)比水最多可安排的因素?cái)?shù)比水平數(shù)少平數(shù)少1。例如。例如,U5(54)表示是一個(gè)均表示是一個(gè)均勻表勻表,最多可安排