采用DoE设计方法优化可溶性肿瘤坏死因子I型受体蛋白的聚乙二醇修饰工艺

目的采用DoE设计方法对人可溶性肿瘤坏死因子I型受体(soluble tumour necrosis factorαreceptors I,sTNFα-RⅠ)的聚乙二醇(PEG)修饰工艺参数进行优化,以期获得稳定、可控的工艺参数。方法采用UNICORN(DoE)软件中Central Composite Face Centered(CCF)模型对sTNFα-RⅠ的3个PEG修饰工艺参数,即溶液pH值(pH)、反应时间(Time)和PEG与蛋白质量比(PEGrate)进行优化,设置4个响应值(多PEG修饰蛋白峰面积、单PEG修饰蛋白峰面积、未修饰蛋白峰面积及单PEG修饰蛋白峰面积与多PEG修饰蛋白峰面积比值)揭示其化学反应过程,确定参数操作空间;应用蒙特-卡罗模拟法(Monte-Carlo Simulation)对优化参数进行风险评估。结果 3因子17组试验结果的重复性较好,中心点重复组响应值介于最低值和最高值之间,且随机分布,符合DoE试验设计的要求;4个响应值所对应的回归系数(R2)均>0.75,预测准确性(Q2)>0.5,模型有效性(Model Validity)>0.25,重复性(Reproducibility)>0.5,模型预测与实验值之间偏差较小,具有可靠的预测准确性;17组试验结果标准残差在允许范围(-4⁴)之间,线性较好,预测值与观测值之间相关性较好,建立的模型拟合度高,可较为准确地预测试验结果。溶液pH值对多PEG修饰产量影响较小,随着Time和PEGrate的升高,多PEG修饰产物增加,单PEG修饰产物经二次或多次修饰形成多PEG修饰产物,减少Time和PEG用量可减少多PEG修饰产物;单PEG修饰产物随着pH上升,产量有所增加,与Time呈二次项关系,在Time·PEGrate交互作用中,减少PEG用量可增加单PEG修饰产物量;减少Time和降低PEG用量可提高单PEG修饰产物与多PEG修饰产物的比值,有利于下游纯化。确定了工艺参数的操作空间,当pH为5.5时,反应时间控制在30 h以上,PEG与蛋白质量比控制在3.7以下,符合预设值;pH在6.5时,反应时间控制在224)之间,线性较好,预测值与观测值之间相关性较好,建立的模型拟合度高,可较为准确地预测试验结果。溶液pH值对多PEG修饰产量影响较小,随着Time和PEGrate的升高,多PEG修饰产物增加,单PEG修饰产物经二次或多次修饰形成多PEG修饰产物,减少Time和PEG用量可减少多PEG修饰产物;单PEG修饰产物随着pH上升,产量有所增加,与Time呈二次项关系,在Time·PEGrate交互作用中,减少PEG用量可增加单PEG修饰产物量;减少Time和降低PEG用量可提高单PEG修饰产物与多PEG修饰产物的比值,有利于下游纯化。确定了工艺参数的操作空间,当pH为5.5时,反应时间控制在30 h以上,PEG与蛋白质量比控制在3.7以下,符合预设值;pH在6.5时,反应时间控制在22³5 h之间,PEG与蛋白质量比控制在2.535 h之间,PEG与蛋白质量比控制在2.5⁴.0之间,符合预设值;蒙特-卡罗模拟法对在最佳操作参数(反应时间34.1 h,溶液pH值6.5,PEG与蛋白质量比2.5)时模型预测的响应值(单PEG修饰产物峰面积值5 635.82和单PEG修饰产物与多PEG修饰产物比值3.226 5)的风险评估,10万次模拟试验可信度分别为99.825%和99.982%,试验风险较小,工艺可控。结论确定了sTNFα-RⅠ蛋白PEG修饰稳健的工艺参数。     

机械加速搅拌澄清池处理冶炼循环冷却水的响应面优化

冶炼企业的循环冷却水用水量占总用水量的70%~80%,用机械加速搅拌澄清池对其进行处理回用具有很强的实用性。采用响应面法对机械加速搅拌澄清池的控制参数进行优化。利用Box-Behnken Design(BBD)实验设计,以浊度去除率作为响应值,考察了石灰、聚合硫酸铁(PFS)和聚丙烯酰胺(PAM)三个因素的影响作用,并回归建立了二次函数关系模型,模型复相关系数为0.9697。利用模型进行工艺优化研究可得,最佳的投加量分别为石灰投量213 mg/L,PFS 104 mg/L,PAM4.60 mg/L。     

刺儿茶营养成分分析与评价

研究刺儿茶的营养成分。仿照茶叶加工工艺制备刺儿茶,按相关国标与方法测定其茶多酚、咖啡因、多糖、粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、维生素、氨基酸及矿质元素等含量。结果显示:刺儿中茶多酚、咖啡因、多糖、粗蛋白质、粗脂肪及粗纤维含量分别为11.3%、7.8%、6.1%、5.6%、2.1%、14.4%,茶多酚、咖啡因、多糖含量均高于绿茶中含量。其含有8种必需氨基酸中以色氨酸含量最高(1.22 g/100 g),必需氨基酸占总氨基酸的47.80%。刺儿茶中所含维生素以V_C含量最高(19.13 mg/100 g),含量略高于绿茶中Vc含量(18.60 mg/100 g),其V_(B1)(1.32mg/100g)含量显著高于绿茶中V_(B1)(0.02 mg/100 g)含量。但刺儿茶V_E、V_(B2)、V_(B3)、V_(B6)含量低于绿茶中V_E、V_(B2)、V_(B3)、V_(B6)的含量。矿质元素中Se含量丰富(6.2μg/100 g)为绿茶Se含量(3.1μg/100 g)的2倍。刺儿茶有较高的营养价值。     

响应面法优化氧化石墨烯对Cr(Ⅵ)的吸附

为了提高氧化石墨烯(GO)处理含铬废水的处理效果,采用响应曲面法对氧化石墨烯(GO)吸附Cr(Ⅵ)进行优化。以氧化石墨烯(GO)浓度、吸附时间和Cr(Ⅵ)初始浓度为自变量,以Cr(Ⅵ)去除率为响应值,进行三因素三水平的响应面实验,通过建立的二次多项式数学模型,研究各因素对响应值的影响,通过3D Surface模型分析三因素对响应值的交互作用。结果表明,GO浓度为2.6 g/L、Cr(Ⅵ)初始浓度5 mg/L、吸附时间为90 min,Cr(Ⅵ)去除率为60%左右,与预测值和实测值接近,氧化石墨烯(GO)浓度和吸附时间交互作用对Cr(Ⅵ)去除效果影响较显著。     

Box-Behnken响应面法优化玫瑰茄花色苷浸提工艺

在单因素试验基础上,以玫瑰茄总花色苷含量为响应值,通过Box-Behnken响应面法优化玫瑰茄浸提工艺。结果表明：对玫瑰茄花色苷浸提得率的影响从大到小依次为：浸提温度、酸性乙醇浓度、料液比。最终确定最佳提取工艺参数为：乙醇浓度42%(pH=2.0),浸提温度68℃,料液比1:15(g/mL),浸提时间1.5 h,浸提2次,此条件下玫瑰茄浸提液中花色苷的含量为(7.43±0.06)mg/g。与预测值6.95 mg/g相近,表明此优化工艺具有实际应用价值。     

基于响应曲面法的逆向-同向流气浮工艺的优化

以南水北调东线京杭运河水源为研究对象,采用逆向-同向流气浮工艺(CCDAF)进行处理,对运行参数进行了优化实验。结果表明,总絮凝时间8 min为佳,优选混凝剂为聚合氯化铝铁(PAFC)。使用浊度、CODMn作为响应值,利用响应面法(RSM)建立了具有4个变量(即混凝剂投加量、一级混凝速度梯度G1、二级混凝速度梯度G2和气浮回流体积比)的多元二次回归模型,拟合程度较高。根据二次响应模型可知,响应值影响的显著程度为投加量回流体积比 G1 G2。优化的操作参数:投加量5.0 mg/L,G1为52 s~(-1),G2为25 s~(-1),回流体积比12%。在该运行参数下浊度和CODMn去除率分别为96.32%和32.45%。可为CCDAF工艺操作提供技术支持。     

金柑结合多酚的制备及其对RAW264.7巨噬细胞免疫调节活性

以萃取游离多酚后的金柑果渣为材料,采用高压脉冲电场(PEF)进行处理,提取其中的结合多酚(NEPP).在单因素(场强、脉冲数和液料比)实验基础上,以金柑NEPP含量为响应值,通过响应面法对金柑NEPP提取条件进行优化;之后应用RAW 264.7巨噬细胞模型,分别采用MTT法、中性红比色法以及Griess法,测定金柑NEPP处理后的RAW 264.7细胞生长情况、吞噬活性和释放NO能力,以评价其免疫活性.结果表明,金柑NEPP的提取工艺回归模型显著,拟合性良好,并预测金柑NEPP含量为1.6728 mg GAE/g DW(即每克金柑干重所含有的没食子酸当量);优化后的PEF提取条件为:脉冲数250次,场强11.8 kV/cm,液料比0.34:1(L:g).在优化条件下,金柑NEPP含量(1.6382 mg GAE/g DW)接近预测值,表明优化后的PEF法提取工艺可用于金柑NEPP的提取.当金柑NEPP质量浓度为100 mg/L时,对RAW 264.7巨噬细胞无毒性作用,可以显著地抑制巨噬细胞NO的分泌水平,并提高其吞噬活性.     

缓蚀剂文摘

<正> 88-016 钢的酸腐蚀用缓蚀剂日特开昭 60-135585 缓蚀剂含有由聚乙烯亚胺和单环氧化合物反应而得的改性聚乙烯亚胺Ⅰ(R=C_(8-25)烷基)和/或Ⅱ(R′=C_(8-20)烷基,苯基,C_(1-8)烷基取代苯基)。例如,Epomin SP-110(克分子重约1000的聚乙烯亚胺)73份和AOEX24(C_(12-14)α-烯烃氧化物)8份,在     

响应面法优化锦灯笼总黄酮的提取工艺

采用Box-Behnken设计响应面法优化锦灯笼的最佳提取工艺。以总黄酮提取率为响应值,考察料液比、提取时间、提取次数、乙醇体积分数四个因素对锦灯笼总黄酮提取率的影响。在单因素实验的基础上,采用响应面法中的Box-Behnken模式对锦灯笼总黄酮的提取工艺参数进行优化分析。锦灯笼总黄酮提取的最优工艺条件为料液比1∶20、提取时间1.0h、提取次数2次、φ(乙醇)=80%,在此条件下w(总黄酮)的平均值可达到2.016mg/g。实测值与响应面法回归模型高度拟合,使用该方法能合理优化锦灯笼总黄酮的提取工艺。     

HPLC法测定联苯苄唑乳膏中尼泊金酯的含量

用高效液相色谱法测定了联苯苄唑乳膏中的防腐剂尼泊金酯的含量。用甲醇-水作流动相,建立了同时测定联苯苄唑乳膏中尼泊金甲酯和乙酯的高效液相色谱方法。色谱柱Hypersil C_(18)-ODS(4.6 mm×250 mm,5μm),检测波长为254 nm,流动相V_(甲醇)︰V_水=70︰30,流速为1.00mL/min。经测定,尼泊金甲酯和尼泊金乙酯的平均回收率分别为97.4%和101.8%,联苯苄唑外用乳膏中尼泊金甲酯、乙酯含量分别为3.93×10~(-5) mol/L与1.45×10~(-5) mol/L,即0.860 mg/g样品和0.350 mg/g样品。含量测定重复性RSD分别为0.84%、0.35%。结论:该方法操作简单,结果较好,可用于药品中尼泊金酯含量的测定。     

基于响应面的电絮凝除As(Ⅲ)研究

PB法和Central Composite Design(CCD)法对电絮凝除As(Ⅲ)的影响因素进行筛选优化,建立以As(Ⅲ)去除率为目标响应值的模型,研究各因素影响,确定优化反应条件。结果表明,电絮凝除As(Ⅲ)影响显著的因素是:反应时间、电流、溶液初始pH及初始As(Ⅲ)含量;优化反应条件:反应时间9.91 min、电流0.31 A、溶液初始pH为6.94、初始As(Ⅲ)的质量浓度19.89 mg/L,在此条件下,As(Ⅲ)的实测去除率达98.8%,出水As(Ⅲ)的质量浓度为0.24 mg/L,达到GB 8978-1996排放要求。     

基于响应面模型对花生壳基活性炭工艺的优化

为优化木质活性炭制备的工艺条件,以农林废弃物花生壳为原料,磷酸为主活化剂,硫酸为辅助活化剂,利用响应面模型分析磷酸质量分数、浸渍比(活化剂体积与花生壳质量比)、活化时间、活化温度对活性炭性能的影响。结果表明：通过Box-Behnken试验建立的二次多项式数学模型的P值都小于0.000 1,校正决定系数(R²)分别为0.990 2和0.997 8,变异系数(CV) < 10%,试验的可信度和精确度高,回归方程成立。通过二次回归模型得到磷酸-硫酸活化法制备花生壳基活性炭的最佳工艺条件为花生壳粉末1 g,磷酸质量分数57.7%,浸渍比2:1,活化时间117 min,活化温度550 ℃。在最佳工艺条件下,制备的活性炭亚甲基蓝吸附值为147.2 mg/g,碘吸附值1 022.03 mg/g,实际值与预测值接近,重复性好。利用磷酸-硫酸活化法制备的花生壳基活性炭的内部中小孔较发达,具有较强的吸附能力和脱附能力。     

响应曲面法优化清蒸南五味子工艺研究

采用Box-Behnken设计方案、响应曲面设计法(RSM),以焖润时水加入量、蒸制时间、水质(水pH值)为影响因素,以蒸制后南五味子中w(五味子醇甲)为响应值,建立其回归模型,优化南五味子的清蒸工艺。结果显示w(五味子醇甲)与焖润水加入量、蒸制时间、水质(水pH值)这三个因素有关,在南五味子10g,加水量1.71mL、蒸制时间5.37h、水pH=7.66的条件下清蒸南五味子中w(五味子醇甲)有最大预测值0.106 6mg/g,经验证在此条件下w(五味子醇甲)平均值为0.097 3mg/g。通过响应曲面法得到最优炮制条件的方法可行,节省人力物力的同时实验数据分析精度较高,将该方法应用于中药炮制学研究具有良好的前景。     

一步法合成(R)-α-硫辛酸

为提高(R)-α-硫辛酸(Ⅱ)合成收率,降低生产成本,以R体α-甲基苄胺拆分6,8-二氯辛酸得到的(R)-6,8-二氯辛酸(Ⅰ)为原料,在水相中采用一步法合成Ⅱ。讨论了摩尔比、反应温度、滴加时间等诸因素对产物收率及比旋光度的影响,获得了较优合成条件:拆分反应中,n(6,8-二氯辛酸)∶n〔(R)-α-甲基苄胺〕=1∶0.48,反应温度35℃,盐酸酸化;取代反应中,n(Ⅰ)∶n(二硫化钠)=1∶1.2,反应温度75℃,滴加时间3.0 h。在该优化条件下,Ⅱ的总收率为30.0%,并在该条件下,将6,8-二氯辛酸投料量扩大至600 g,Ⅰ投料量扩大至222.0 g,所得Ⅱ平均总收率可达34.3%。     

栾树叶总多酚的超声波辅助提取工艺及其抗氧化活性

以10g栾树叶粉末为原料,在单因素试验基础上,采用响应面法优化栾树叶总多酚超声波辅助提取工艺,以乙醇体积分数、液料比、提取时间、提取温度、超声波功率为因子,总多酚质量分数、总多酚得率为响应值,得到优化提取条件为乙醇体积分数72%、液料比25:1(mL:g)、提取时间15 min、提取温度60℃、超声波功率200 W以及提取3次。在此条件下,栾树叶粗提物总多酚质量分数为61.26%、总多酚得率为3.41%。抗氧化实验结果表明:栾树叶粗提物清除1,1-二苯代苦味酰基(DPPH)自由基能力显著高于BHT和Vc,IC₅₀值为103.78 mg/L;栾树叶粗提物的铁离子还原能力与BHT相当,明显高于Vc。     

响应面法优化Tween-80超声提取藤茶二氢杨梅素工艺

利用响应面法优化藤茶中二氢杨梅素的提取工艺。在单因素试验基础上,选取Tween-80浓度、超声时间和超声温度为自变量,二氢杨梅素得率为响应值,进行Box-benhnken中心组合实验设计,运用响应面设计法优化提取条件。获得最优提取条件为:料液比30 m L/g,Tween-80浓度6.8%,超声温度54℃,超声时间29 min,藤茶中二氢杨梅素的提取得率为355.8 mg/g,理论值为353.7 mg/g,RSD为0.59%。采用响应面设计方优化的藤茶中二氢杨梅素Tween-80协同超声提取工艺方法可行,结果可靠。     

栾树叶总多酚的超声波辅助提取工艺及其抗氧化活性北大核心

以10 g栾树叶粉末为原料,在单因素试验基础上,采用响应面法优化栾树叶总多酚超声波辅助提取工艺,以乙醇体积分数、液料比、提取时间、提取温度、超声波功率为因子,总多酚质量分数、总多酚得率为响应值,得到优化提取条件为乙醇体积分数72%、液料比25∶1(m L∶g)、提取时间15 min、提取温度60℃、超声波功率200 W以及提取3次。在此条件下,栾树叶粗提物总多酚质量分数为61.26%、总多酚得率为3.41%。抗氧化实验结果表明:栾树叶粗提物清除1,1-二苯代苦味酰基(DPPH)自由基能力显著高于BHT和Vc,IC_(50)值为103.78 mg/L;栾树叶粗提物的铁离子还原能力与BHT相当,明显高于Vc。     

响应曲面法优化含铜废水中铜离子的吸附去除特性

以模拟含铜废水为研究对象,利用响应曲面法对D401螯合树脂去除废水中铜的操作条件进行优化。优化了单因素的影响,并在此基础上选取pH值、温度、Cu~(2+)的初始质量浓度作为自变量,以吸附量为响应值,根据Box-Behnken实验设计原理,采用三因素三水平响应曲面设计对吸附量进行回归分析,模拟得到二次多项式回归方程的预测模型。根据响应曲面图优化结果和实际操作条件,确定最佳条件为:pH值4.35,温度40.00℃,Cu~(2+)的初始质量浓度620mg/L,最大吸附量83.34mg/g,与模型理论预测值82.64mg/g基本吻合。结果表明,模拟得到的预测模型可靠,响应曲面法可以用于含铜废水中铜的去除特性的优化。     

不透明红球菌生产谷氨酸氧化酶发酵过程优化

优化了用不透明红球菌FMME1-41所产谷氨酸氧化酶(LGOX)转化L-谷氨酸产α-酮戊二酸(α-KG)的工艺条件.结果表明,最佳发酵培养基为酵母粉6 g/L,大豆蛋白胨2 g/L,(NH_4)_2SO_4 0.8 g/L,葡萄糖25 g/L,KH_2PO_4 3 g/L,MgSO_4 0.6 g/L,MnSO_4 0.3g/L,L-谷氨酸2.5 g/L,在其中发酵30 h,LGOX酶活达6.12 U/mL;在7.5 L发酵罐中优化发酵放大和补料策略,发酵40 h后LGOX酶活达21.5 U/mL;在2 L发酵罐中转化L-谷氨酸生产α-KG,产量达92.0 g/L,摩尔转化率为92.6%,生产强度为9.2 g/(L·h).     

XHIT型中孔煤质炭饱和态特性及热再生回用效能

对XHIT型中孔煤质炭构建的生物增强活性炭中试(处理体积流量1.0 m~3/h)净水效能、饱和炭(S-XHIT)特性、热再生条件及再生炭(TR-XHIT)回用效能进行了研究。结果表明,XHIT累计可处理水量和COD_(Mn)总量分别为96.06 m~3/kg(562 d)和121.0 mg/g。S-XHIT表面生物量达到44.52 mmol/g,比表面积(S_(BET))、总孔容(V_T)和中孔容(V_(me))的降低率分别为33.90%、54.77%和59.85%。热解失量和响应曲面实验表明,热再生优化炭化和活化温度分别为600℃(15 min)和820℃(120 min),该条件下TR-XHIT的失量率为10.77%;S_(BET)、V_T和V_(mes)分别达到1 018 m~2/g、0.885 6 cm~3/g和0.532 6 cm~3/g。基于RT-XHIT构建的BEAC中试工艺体系累计可处理水量和有机污染物总量分别为65.18 m~3/kg(404 d)和91.75 mg/kg。