文件預(yù)開題報(bào)告終

2份。，3（一般每研究課題名稱：基于時(shí)段間歇的中藥提取過 NIR方法學(xué)研 中藥作為我國特有的體系一部分，在疾病的預(yù)防、治療方面發(fā)揮著舉足輕重的中藥產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展、提升中藥產(chǎn)業(yè)的競爭能力、促進(jìn)中藥具有重要意義。中藥生產(chǎn)過程監(jiān)測與控制，對于提高我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的科技水平、保持獨(dú)有的特的利潤空間。[1]為此，F(xiàn)DA2004年頒布的《PAT工業(yè)指南》中倡議企業(yè)使用過程分析技術(shù)。[2]該技術(shù)的是對及時(shí)獲取生產(chǎn)過程的關(guān)鍵質(zhì)量數(shù)據(jù)和工藝過程的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，掌握中間物料質(zhì)量，工藝過程的狀態(tài)，并對工藝過程進(jìn)行控制，使產(chǎn)目前中藥生產(chǎn)過程控制技術(shù)、自動化水平低，過程優(yōu)化控制成為制約中藥產(chǎn)量控制要求，因此需要引入MSPC（多變量統(tǒng)計(jì)過程控制）技術(shù)來改進(jìn)對過程的。將近紅外光譜技術(shù)與多元統(tǒng)計(jì)過程控制(multivariatestatisticalprocesscontrol，MSPC)方法是制約中藥開發(fā)關(guān)鍵環(huán)節(jié)中藥的提取是其有效成分富集的過程是中藥企業(yè)藥品生產(chǎn)的重要過程藥品生產(chǎn)過程中各種工藝參數(shù)的細(xì)微變化直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量[6]中藥的提取是一個(gè)復(fù)雜的過程在這個(gè)過程中溫度藥材 度提取時(shí)間等都會對提取質(zhì)量產(chǎn)生影響從而影響成藥療效中藥提取的質(zhì)量控制通常以最終提取物的質(zhì)量來反映提取物的質(zhì)量要求除控制其功效成分外,最基本的是其常規(guī)品質(zhì)控制要求。常規(guī)品質(zhì)的控制要求通常包括色澤顆粒度均勻度雜質(zhì)甚至樣品的包裝情況等商業(yè)上最直觀的指標(biāo),也包括需要通過儀器檢測的一些和使用安全性有關(guān)的指標(biāo),如 殘留、重金屬、溶劑殘留、衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)等。[7]對其功效成分的含量進(jìn)行控制多以離線技術(shù)為主，主要包括分光光度法和高效液相色譜法高效液相法作為一種普及的檢測技術(shù)在中藥提取質(zhì)量檢測行業(yè)的應(yīng)用已發(fā)展成為主流 目前中藥質(zhì)量控制的主要模式是多指標(biāo)成分的定量與 圖譜的結(jié)合，[8]色譜技術(shù)在其中發(fā)揮了極為重要的作用，已成為質(zhì)量控制領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的分析技術(shù)之一。然而，由于其復(fù)雜的樣品處理及冗長的分析過程，難以應(yīng)用到 不能實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)測與控制由于提取精致等生產(chǎn)環(huán)節(jié)決定著中藥中不同成分在成品中的比例即決定著藥品的療效因此生產(chǎn)過程的工藝條件如溶劑量提取條件等無法更改對于這類環(huán)節(jié)通過對質(zhì)量指標(biāo)的 檢測可以使生產(chǎn)管理者及時(shí)了解 的真是質(zhì)量對生產(chǎn)的下一步 決策將提高工作效率和管理靈活性避免生產(chǎn)進(jìn)行到最終環(huán)節(jié)才檢出產(chǎn)品質(zhì)量問題造成人力物力及時(shí)間的浪費(fèi)因此對中藥生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)中藥提取過程進(jìn)行究人員[11,12]亦Lu等[13-15]工業(yè)上的中藥生產(chǎn)過程將原料藥經(jīng)過各個(gè)工序加工得到符合一定質(zhì)量要求的最終加強(qiáng)對提取過程理解。[16]間歇過程以其固有的柔性操作特長及迅速響應(yīng)市場需求變化的能力而[17]期內(nèi)了解足夠的過程機(jī)理，因此基于知識的建模方法難以在間歇工業(yè)中廣泛地推廣應(yīng)利用進(jìn)而指導(dǎo)生產(chǎn)，吸引了科研人員的注意與。，二十世紀(jì)90年代中期Nomikos和MacGregor[18,19] MultiwayPCA(MPCA)和MultiwayPLS(MPLS)首次將多元統(tǒng)計(jì)分析方法成功應(yīng)用到間歇過程中了之后基于面向間歇過程展開了如火如荼的研究工作。瑞典Umea大學(xué)Wold教授[20-22]，，Maryland大學(xué)McAvoy教授[10,23]，Illinois工業(yè)學(xué)院的Cinar教授[24,25]、California大學(xué)的Seborg教授[26,27]以及 McMaster大學(xué)的MacGregor教授[18-19,28]等人，他們 涉及和解決為廣大科研工作者和過程工程師帶來巨大 但也是難得的發(fā)展契機(jī)基于MPCA/MPLS的統(tǒng)計(jì)分析算法將一次間歇操作的所有數(shù)據(jù)當(dāng)作一個(gè)整體對待， 如何將一個(gè)間歇過程合理地劃分成不同的子時(shí)段是基于時(shí)段進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)依據(jù)過程機(jī)理知識和專家經(jīng)驗(yàn)的方法該方法對過程變量或是提取的某些代表性的特號沿時(shí)間方向上的發(fā)展軌跡進(jìn)行分析。對應(yīng)于時(shí)段交替處，變量運(yùn)行軌跡或是特號亦隨之發(fā)生相應(yīng)的變化，據(jù)此其中的典型代表為LuCmahPPA(即時(shí)段)PPA算法通過在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)處不斷試探分析所得到的局部模型是否能夠改善原有模型的估計(jì)性能來確定是否接受該點(diǎn)的時(shí)段劃分。2013年國家食品藥品監(jiān)督管理發(fā)布的152 藥提取物監(jiān)督管，說明中藥提取過程已經(jīng)在逐步引起國家重視，需要合適的方提取過程的方法并未見過多，故本課題擬以時(shí)段間歇理論來對中藥提取過程進(jìn)行初 .中藥生產(chǎn)過程中質(zhì)量控制的思考[J].世界科學(xué)技術(shù)-中 .中藥生產(chǎn)過程優(yōu)化控制策略的研究[D].中南大學(xué)LiuJ,MaX,WenY,etal.Onlinenear-infraredspectroscopycombinedwithalternatingtrilinearpositionforprocess ysisofindustrialproductionandqualityassurance[J].Industrial&EngineeringChemistryResearch,2011,50(12):7677-LiuJJ,XuH,CaiWS,etal.Discriminationofindustrialproductsbyon-linenearinfraredspectroscopywithanimproveddendrogram[J]. 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NIR定量模型的精確度和靈敏度，PCAk-means聚類將中藥提取過程劃分成不同的子時(shí)段，建立中藥提通過iPLS和SiPLSNIR質(zhì)譜等分析技術(shù)獲取藥材提取過程中的多指標(biāo)數(shù)據(jù)，同時(shí)結(jié)合近紅外光譜技術(shù)實(shí)時(shí)產(chǎn)工藝從原料到工藝過程缺乏嚴(yán)密完善的質(zhì)量問題，解釋提取過程規(guī)律，保1NIRPCA方法，結(jié)合k-means2NIRNIRNIRNIRNIR31003NIR依據(jù)幾種載體化學(xué)成分種類，查閱藥典及相關(guān)文獻(xiàn)，制定相應(yīng)的含量測定方法，采用LC法、紫外分光光度法測定指標(biāo)性成分含量，采用LMS確定多指標(biāo)成分并進(jìn)行定量，之后在小試基礎(chǔ)上進(jìn)行提取預(yù)實(shí)驗(yàn)，探尋其中試放大后可能出現(xiàn)的問題，并尋找解決方案；進(jìn)行中試放大試驗(yàn)結(jié)合 IR光譜技術(shù)實(shí)時(shí) 光譜制定采樣方案確保L紫外分光光度法所采樣品時(shí)間間隔合理數(shù)據(jù)可靠建立配方顆粒提取過程 IR定量模型NIRX(K×J)K為采樣時(shí)刻，J為光II個(gè)二維矩陣，所有的這些數(shù)據(jù)組成了提取過程的三維數(shù)組形式X(I×K×J)。1.對標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)進(jìn)行多元統(tǒng)計(jì)分析，sub-PCA建模的主要包括以下步驟，對于間歇過程數(shù)據(jù)矩陣X(IJ??K)，每一個(gè)垂直切片X??(IJ??)P??變量的相關(guān)結(jié)構(gòu)與基本的過程行為。PCA載負(fù)載矩陣的每一列都包含不同的過程變量信息，因此時(shí)間