方洪壯,蘇 瑞,金敏婷,許 鑫

(佳木斯大學(xué)藥學(xué)院,黑龍江佳木斯 154007)

正交試驗設(shè)計是試驗優(yōu)化設(shè)計方法之一,它最大的特點是根據(jù)正交性從全面試驗中挑選出部分具備均勻分散,綜合可比有代表性的點進行試驗[1]。正交試驗設(shè)計法最早由日本質(zhì)量管量專家田口玄一提出,我國數(shù)學(xué)家張里千對其發(fā)展做出了很大的貢獻(xiàn),有關(guān)軟件使其變的相對簡單[2,3]。正交試驗設(shè)計在國內(nèi)已逐漸成為藥物研究中的有力工具,被用在藥物制劑、藥物分析、中藥及天然藥物研究中[3～6]。本文就中國知網(wǎng)中優(yōu)秀碩士論文所涉及的藥物研究正交試驗進行統(tǒng)計分析,從一個方面明晰國內(nèi)碩士研究生關(guān)于藥物研究的正交試驗設(shè)計使用情況。分析結(jié)果可對碩士研究生的教學(xué)與指導(dǎo)及研究生的科研實踐提供幫助和借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料

中國知網(wǎng)優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)科學(xué)、工程科技、農(nóng)業(yè)科技、醫(yī)藥衛(wèi)生科技4個學(xué)科領(lǐng)域。SPSS13.0軟件,MAT LAB6.5軟件。

1.2 方法

檢索主題詞為“藥物”,并包含“正交試驗”、“均勻設(shè)計”、“星點設(shè)計”、“回歸設(shè)計”等。經(jīng)Excel表匯總,用軟件計算和繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 論文構(gòu)成比

圖1 不同年份正交試驗占總篇數(shù)百分比

所查找的碩士論文數(shù)據(jù)庫中,關(guān)于正交試驗設(shè)計始見于2 000年。從2000～2009年,10年間與藥物有關(guān)的優(yōu)秀碩士論文共計39 130篇,使用正交試驗方法的論文篇數(shù)為1 135,構(gòu)成百分比為2.9%。同期,中國知網(wǎng)其它數(shù)據(jù)庫中相應(yīng)的正交試驗構(gòu)成比分別:是博士論文為1.01%,期刊論文為0.25%,會議論文0.10%。在上述的碩士論文39 130篇中,使用試驗設(shè)計有4種方法,論文總數(shù)為1 400篇,其中,正交試驗設(shè)計、均勻設(shè)計,星點設(shè)計和回歸設(shè)計分別占試驗設(shè)計總數(shù)的81.07%、16.43、2.46%和0.14%。各年份中使用試驗設(shè)計的論文篇數(shù)占當(dāng)年與藥物有關(guān)的論文篇數(shù)百分比如圖1。由圖1可知,10年間,除均勻試驗設(shè)計外,正交試驗及其它兩種試驗設(shè)計方法應(yīng)用的趨勢逐年在增多。

圖2 正交試驗涉及各類藥物百分比

2.2 各類藥物的百分比

將上述的1 135篇論文所涉及的藥物按中藥,化學(xué)藥,生物藥(生化藥物、生物合成藥物、生物制品)及天然藥物(海洋藥、植物藥、礦物藥)進行分類,并以“其它”來表示與藥物研究有關(guān)的儀器、設(shè)備、材料、輔料、載體材料,催化劑或保健品。10年間論文所涉及各類藥物及“其它”的篇數(shù)分別為561、265、112,144及53篇,占總論文的篇數(shù)的百分比分別為49.4%、23.3%、9.87%,12.7%及4.67%,有接近一半的論文涉及到中藥,接下依次為化學(xué)藥、生物藥和天然藥物,與藥物有關(guān)的其它研究小于5%。

2.3 院校、專業(yè)、學(xué)科

1 135篇論文涉及的院校,按醫(yī)藥、綜合、農(nóng)林、理工和師范分類,計算各類院校的年度論文數(shù)目。10年間,各類院校論文數(shù)占全部院校的論文總數(shù)(1 135)的百分比分別為45.3%、30.6%、11.46%,7.58%和2.73%。醫(yī)藥類院校居首位,綜合性大學(xué)其次,兩者合計接近總數(shù)的76%。

1 135篇論文共涉及83個學(xué)科專業(yè),論文數(shù)最多的前10個學(xué)科分別為:藥劑學(xué)(283)、中藥學(xué)(198)、藥物化學(xué)(65)、制藥工程(37)、食品科學(xué)(36)、藥物分析(35)、生藥學(xué)(35)、應(yīng)用化學(xué)(29)、基礎(chǔ)獸醫(yī)學(xué)(26)、藥理學(xué)(25)。分別點總篇數(shù)的 24.9%、17.4%、5.73%、3.26%、3.17%、3.08%、3.08%、2.55%、2.29%和 2.20%。

1 135篇論文按學(xué)科統(tǒng)計,前5位的學(xué)科(篇數(shù))分別是有機化工(432)、中藥學(xué)(320)、藥學(xué)(211),畜牧與動物醫(yī)學(xué)(54)和輕工業(yè)手工業(yè)(30)。上述5個學(xué)科相同時間內(nèi)與藥物研究有關(guān)的論文數(shù)分別有 3540、5949、4053,1489和 138篇,使用正交試驗的篇數(shù)比率分別為,12.2%、6.2%、5.2%、3.6%和21.1%。對各學(xué)科論文篇數(shù)數(shù)據(jù)進行兩兩比較卡方檢驗,結(jié)果表明,在使用正交試驗上,中藥學(xué)和藥學(xué)學(xué)科有差異(P＜0.05);其它任何兩個學(xué)科之間有顯著差異(P＜0.01)。

2.4 正交試驗應(yīng)用的范圍

1 135篇論文中,正交試驗共使用了1 922次。將其應(yīng)用范圍被化分成,提取工藝、制劑工藝、合成工藝、純化工藝、制劑工藝,培養(yǎng)基配方及其它項。各應(yīng)用次數(shù)占總次數(shù)的百分比的計算結(jié)果為,提取工藝上應(yīng)用最多、共計 907次,占總次數(shù)的47.2%,其后依次為配方324次(16.8%)、制劑303次(15.8%)、其它類189次(9.83%)、合成124次(6.45%)、純化工藝77次(4.01%)。

2.5 正交表及數(shù)據(jù)處理

1 922次正交試驗中,絕大多數(shù)使用的是等水平正交表,混合正交表僅有8次,只接近總次數(shù)的0.42%。共涉及10種等水平正交表,主要為 L9(34)表,共計1 742次,占等水平正交表的91.0%,接下的分別為 L16(45)表 94次(4.91%)、L18(37)表20次(1.04%);而其余的正交表的使用均達(dá)不到1%,它們的情況為L25(56)表 17次、L4(23)表 14次、L8(27)表 14次、L16(215)表 3次、L12(211)表2次、L32(49)表1次。

1 922次正交試驗中,實驗以單一指標(biāo)居多,高達(dá)1 123次,占總試驗次數(shù)的58%以上;多指標(biāo)最多的為6個,多指標(biāo)試驗結(jié)果分析只涉及到兩種方法,即綜合評分法(420次)和綜合平衡法(379次),分別占多指標(biāo)應(yīng)用次數(shù)的52.6%和47.4%。

所有的正交試驗中數(shù)據(jù)處理時,使用方差分析居多,共計1289次、占正交試驗總數(shù)的67.1%,只用極差法的正交試驗次數(shù)為604次,占總數(shù)的31.4%。基它的數(shù)據(jù)處理方法29次,其中不經(jīng)數(shù)據(jù)處理、直接挑選優(yōu)化方案的為23次,別外,還有經(jīng)多元回歸或灰色關(guān)聯(lián)分析兩種方法,共計6次。

3 問題與建議

近10年間,雖然正交試驗設(shè)計在與藥物相關(guān)的優(yōu)秀碩士論文中居各種試驗設(shè)計方法之首,并且應(yīng)用的比例高于期刊、博士及會議論文,但其使用的比例還是較低。藥物研制過程中的試驗大部分涉及多因素多水平,應(yīng)加強試驗設(shè)計與優(yōu)化的教學(xué)與指導(dǎo)。所統(tǒng)計正交試驗設(shè)計,在使用上較簡單。在1 135篇論文中,改造正交表試驗設(shè)計、調(diào)整因素及水平試驗設(shè)計的各類方法幾乎見不到。應(yīng)注重正交試驗設(shè)計方法使用的擴展,已適應(yīng)藥物研制中的各種復(fù)雜問題;同時在指標(biāo)結(jié)果分析方面,應(yīng)嘗試其它方法的比較和運用。

[1]陳魁.試驗設(shè)計與分析[M].北京:清華大學(xué)出版社,1995,94-181

[2]任露泉.試驗設(shè)計及其優(yōu)化[M].北京:科學(xué)出版社,2009,3

[3]徐向宏,何明珠.試驗設(shè)計與應(yīng)用[M].北京:科學(xué)出版社,2010,112-133

[4]蔡周權(quán),代勇,李明芬.正交設(shè)計法在藥物制劑研究中的應(yīng)用[J].中國藥業(yè),2006,15(4):62-63

[5]張榮山.藥物分析中正交試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析[J].張家口醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2000,17(4):8-9

[6]趙紅,楊家新,汪陽.正交實驗在中藥中的應(yīng)用概況[J].新疆中醫(yī)藥,2003,21(3):64-66

[7]董日希,付桂香,趙世萍.正交試驗法在天然藥物研究中的應(yīng)用進展[J].中國藥房,2007,18(22):1743-1745