正交试验在医药科研中的座用 屠鹏飞(北京医科大学药学院) 、正交试验法的作用 表1、乙酰苯胺不同磺化试验结果 试验号 应温度(℃)反应时间小时)。硫酸浓度(%)。操作方法 率(% 2345 不搅拌 000000 1122 77777m7 不搅拌 647乃 搅拌 2 从上述8种试验结果来看,第2号工艺最好,因为收率最高。4号、6号工艺比2号收率只低1%,其 它5种工艺则相差较大,所以也可以说2号、4号、6号三种磺化工艺较好。 上述分析是就事论事的分析方法,分析结果的准确性不大,缺乏科学性。上述试验只能说所做的8组 试验中,2号最好,但只做一次试验,可信度只有1%。如果要达到可信度95%以上,就必须做100次试 验,有95次都表明2号是最好的,才能说明问题,事实上没有人会这样做。或者做较多次的试验,比如 10次,再采用统计方法,如果P<005,则说明2号与其它各组有显著性差异,否则不能说明问题,从上 面结果来看,2号与4号、6号差距不大,4号、6号与其他各组也差距不大,很难有显著性差异(P<0.05), 即使有显著性差异,也只能说明这8组中2号最好,不能说明总体试验中,2号为最好 如果采用正交试验法,可归纳成表2的试验方案 表2乙酰苯胺磺化试验正交设计 因子 水平 反应温度(℃ 反应时间(小时) 硫酸浓度(% 操作方法 表2的试验如果全面互相搭配进行,则要做16组,如果采用正交L(27)法,只需做8组试验,就可得出 二点可信度达95%的可靠结论 ①影响收率的关键是硫酸浓度,即硫酸一定要采用27%,磺化温度如果采用50℃,则时间要采用2小 时:磺化温度如果采用70℃,时间要采用1小时,不然收率就低。搅拌与否,对收率没有显著的影响。 ②最优化工艺不是2号,而是4号和6号。经进一步计算,4号和6号比2号平均收率高出473% 从上述实例可以看出,采用正交法,既省力,又可得出科学、可信度高的结果。 、正交试验法的基本特点 用正交法来安排试验,在于安排试验的这种正交表具备均衡分散,整齐可比特性 )试验均衡分散 在说试验均衡分散之前,先介绍两种概念 1、因子与水平 完成一项研究,或一个产品的条件叫因子(因素)。例如煮大米饭,是米、水、火三个条件参与完成的, 那么米、水、火就是煮饭的三个因子(因素) 水平是指因子(因素)所处的不同状态,即试验点。例如煮饭是早米好吃,还是用晚米好吃,早米、晚 米就是不同的水平,同理每公斤米加1公斤还是加1.25公斤水好,火是大火好还是文火好,都是不同的水 如果要做煮饭试验,用正交试验法将因子和水平列成表3。1 正交试验在医药科研中的应用 屠鹏飞（北京医科大学药学院） 一、正交试验法的作用 表 1、乙酰苯胺不同磺化试验结果 试验号 反应温度(℃) 反应时间(小时) 硫酸浓度(％) 操作方法 收率(％) 1 50 1 17 搅拌 65 2 50 1 27 不搅拌 74 3 50 2 17 不搅拌 71 4 50 2 27 搅拌 73 5 70 1 17 不搅拌 70 6 70 1 27 搅拌 73 7 70 2 17 搅拌 62 8 70 2 27 不搅拌 67 从上述 8 种试验结果来看，第 2 号工艺最好，因为收率最高。4 号、6 号工艺比 2 号收率只低 1％，其 它 5 种工艺则相差较大,所以也可以说 2 号、4 号、6 号三种磺化工艺较好。 上述分析是就事论事的分析方法，分析结果的准确性不大，缺乏科学性。上述试验只能说所做的 8 组 试验中，2 号最好，但只做一次试验，可信度只有 1％。如果要达到可信度 95％以上，就必须做 100 次试 验，有 95 次都表明 2 号是最好的，才能说明问题，事实上没有人会这样做。或者做较多次的试验，比如 10 次，再采用统计方法，如果 P＜0.05，则说明 2 号与其它各组有显著性差异，否则不能说明问题，从上 面结果来看，2 号与 4 号、 6 号差距不大，4 号、6 号与其他各组也差距不大，很难有显著性差异(P＜0.05)， 即使有显著性差异，也只能说明这 8 组中 2 号最好，不能说明总体试验中，2 号为最好。 如果采用正交试验法，可归纳成表 2 的试验方案： 表 2 乙酰苯胺磺化试验正交设计 因子 水平 Ａ 反应温度(℃) Ｂ 反应时间(小时) Ｃ 硫酸浓度(％) Ｄ 操作方法 1 50 1 17 搅拌 2 70 2 27 不搅拌 表 2 的试验如果全面互相搭配进行，则要做 16 组，如果采用正交 L8(27 )法,只需做 8 组试验，就可得出 二点可信度达 95％的可靠结论。 ①影响收率的关键是硫酸浓度，即硫酸一定要采用 27％，磺化温度如果采用 50℃，则时间要采用 2 小 时；磺化温度如果采用 70℃，时间要采用 1 小时，不然收率就低。搅拌与否，对收率没有显著的影响。 ②最优化工艺不是 2 号，而是 4 号和 6 号。经进一步计算，4 号和 6 号比 2 号平均收率高出 4.73％。 从上述实例可以看出，采用正交法，既省力，又可得出科学、可信度高的结果。 二、正交试验法的基本特点 用正交法来安排试验，在于安排试验的这种正交表具备均衡分散，整齐可比特性。 (一)试验均衡分散 在说试验均衡分散之前，先介绍两种概念。 １、因子与水平 完成一项研究，或一个产品的条件叫因子(因素)。例如煮大米饭，是米、水、火三个条件参与完成的， 那么米、水、火就是煮饭的三个因子(因素)。 水平是指因子(因素)所处的不同状态，即试验点。例如煮饭是早米好吃，还是用晚米好吃，早米、晚 米就是不同的水平，同理每公斤米加 1 公斤还是加 1.25 公斤水好，火是大火好还是文火好，都是不同的水 平。 如果要做煮饭试验，用正交试验法将因子和水平列成表 3