制药工艺的优化正交.pptx
[化工]浅析化工制药工艺的优化
![[化工]浅析化工制药工艺的优化](https://img.taocdn.com/s3/m/dffbd3d090c69ec3d4bb751e.png)
浅析化工制药工艺的优化前言化工制药工艺的优化需要有制药工厂里完备的制药设备为基础，化工制药工艺的优化，可以从药品制取的反应优化而形成。
也可以从制药设备的结构优化升级而形成化工制药工艺的改进，中国是制药的生产大国，中国的制药行业为中国经济的发展做出了巨大的贡献。
化工制药的工艺优化，可以提高制药生产过程中的生产效率，增加企业的生产收益。
为制药企业在激烈的市场竞争中，获得一定的优势。
化工制药工艺得到不断的发展与进步，越来越多的化工制药工艺开始得到优化与改革，激烈的市场竞争环境下，使得国内越来越多的制药企业开始对化工制药的工艺提出更多的高要求。
一、化工制药工艺的现状很多化工制药厂都开始进行有序的制药程序，采用化工反应的手段进行药品的反应制得，同时保持药品一定的清洁度。
在完全封闭的环境下，进行药品的生产。
药品在生产过程中，保持药品不与外部细菌病毒发生感染，形成药品在生产过程中的污染，有些药品在与空气接触之后，也会发生药品本身的反应，导致药物的变质。
很多制药厂在进行化工制药的过程中，会不断的使用化工制药工艺进行化学药品的生产。
运用先进的生产设备进行化学药品的生产，为了杜绝化工药品在生产过程中，被空气与不净洁的生产设备所污染，所以国内现有的制药厂家都会非常重视药品的生产环境的洁净保持。
制药企业的生产灭菌以及生产消毒是对制药环境最基本的维护，制药工厂采用可靠的制药设备进行药品的生产。
药品经由制药设备产出之后，采用相对应的保质的药品包装对产出的药品进行封闭真空包装，防止空气里的微生物对药品进行的破坏与污染。
当然，也要对药品的包装材料进行一定的消毒与灭菌。
药品与药品的外包装材料是直接进行接触的，如果药品的外包装材料没有经过较好的消毒灭菌，那么一定会使得药品在与包装材料接触的过程中，出现药品质量的破坏。
所以对于药品的外包装的清洁度具有较高的要求，所以要求制药厂要配套专门的消毒设备对药品的外包装材料进行消毒杀菌。
药品的外包装材料通常不是由制药厂进行直接生产制作的，而是由药厂从其他一些外包装材料生产厂家进行批货入厂的，所以药品外包装材料在生产与运输过程中，自然而然的不可避免的具有很多的病毒与细菌。
《制药工艺学》PPT课件
试验设计及优选法——
以概率论和数理统计为理论基础，安排试验的应用技术。 其目的是通过合理地安排试验和正确地分析试验数据，以最 少的试验次数，最少的人力、物力，最短的时间达到优化生 产工艺方案。
试验设计及优选方法过程——
包括：试验设计、试验实施和对实验结果的分析三个阶 段。
如果试验设计得好，对试验结果分析得法，就能将试验 次数减少到最低限度，缩短试验周期，使生产工艺达到优质、 高产、污染少、低消耗、高效益的目的。
2
15.96 74.46
4
－
2
2
2
2
1
1
12.76 72.35
5
－
1
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12.53 71.03
6
－
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13.70 63.90
7
－
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13.62 63.52
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－
2
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2
1
1
2
13.58 78.52
k1
68.82 65.85 67.63 69.22 71.18 72.47 66.91
常压下进行； • 2）高选择性（立体、对映体）； • 3）需要少量催化剂（1%）； • 4）无“三废”或少“三废”。BACK
概述
合成工艺
浓度和配料比
3.2 反应物的浓度和配料比
• 1. 定义 • 2. 分类 • 3. 配料比
合成工艺
浓度和配料比
• 基元反应：反应物分子在碰撞中一步直接转化为 生成物分子的反应。
•
Al2O3 、硅胶适用于脱水反应。 BACK
工艺优化方法(Ⅰ)-正交试验法
第二部分 正交表及正交表设计
选择正交表的基本原则
一般都是先确定试验的因素、水平和交互作用，后选择适用的L表。 在确定因素的水平数时，主要因素宜多安排几个水平，次要因素可少 安排几个水平。 （1）先看水平数。若各因素全是2水平，就选用L(2＊)表；若各因 素全是3水平，就选L(3＊)表。若各因素的水平数不相同，就选择适 用的混合水平表。 （2）每一个交互作用在正交表中应占一列或二列。要看所选的正交 表是否足够大，能否容纳得下所考虑的因素和交互作用。为了对试验 结果进行方差分析或回归分析，还必须至少留一个空白列，作为“误 差”列，在极差分析中要作为“其他因素”列处理。 （3）要看试验精度的要求。若要求高，则宜取实验次数多的L表。
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第二部分 正交表及正交表设计
2.5 正交表的表头设计
所谓表头设计，就是确定试验所考虑的因素和交互作用，在正交表中 该放在哪一列的问题。 （1）有交互作用时，表头设计则必须严格地按规定办事。 （2）若试验不考虑交互作用，则表头设计可以是任意的。如在例1中， 对L9(34)表头设计，下表（表4）所列的各种方案都是可用的。但是正 交表的构造是组合数学问题，必须满足正交表的特点。对试验之初不 考虑交互作用而选用较大的正交表，空列较多时，最好仍与有交互作 用时一样，按规定进行表头设计。只不过将有交互作用的列先视为空 列。
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第二部分 正交表及正交表设计
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第二部分 正交表及正交表设计
Page 3
第一部分 概述
例1 某化工厂想提高某化工产品的质量和产量，对工艺 中三个主要因素各按三个水平进行试验（见表1）。试验 的目的是为提高合格产品的产量，寻求最适宜的操作条 件。
黄芪建中汤制备工艺的正交优化课件
A=68.175c+1.1300
讨论与结论
• 2、正交试验优选 ：
• 在单因素试验基础上，精密称取处方量药 材共9份，选取提取次数、加水量和提取时 间为考察因素，以芍药苷提取量和干膏得 率为指标，采用正交试验进行提取，提取 液过滤，蒸干，研至粉末，精密称量1 g溶 于50 mL甲醇中，超声处理，进样，测定
讨论与结论
• 表1 黄芪建中颗粒的提取工艺正交试验因素水平
讨论与结论
• 表2 黄芪建中颗粒的提取工艺正交试验安排
讨论与结论
• 表3 正交试验方差分析
讨论与结论
• 本试验通过正交试验考察了加水量、提取次数、 提取时间对芍药水提的影响，通过对芍药苷的测 定，采用直观分析法与方差分析法确定了最佳提 取工艺。 • 从干膏得率角度考虑，各因素对提取工艺的影响 顺序为A>B>C，最佳提取组合为A3B3C3；方差分 析表明提取次数，时间和水量影响均不明显，但 提取次数P值较小，其显著性大于时间和水量。 以芍药苷提取量为指标，各因素对提取工艺的影 响顺序为A>C>B，最佳提取组合为A3B2C3
方法与结果
• 对照溶液制备： 精密称取芍药苷对照品 5.83mg, 置5mL容量瓶中, 加甲醇溶解并稀 释至刻度, 摇匀, 使成1.166mg/ mL的对照品 溶液
方法与结果
• 标准曲线的绘制：精密吸取对照品溶液 (1.166mg/mL)适量，稀释后配成0.233，0.117, 0.058, 0.029, 0.015mg/mL一系列浓度标准溶液， 按上述色谱条件测定，以峰面积（A)对浓度(c， mg/mL）做线性回归，得回归方程为： •
论文题目：
黄芪建中汤制备工艺的正交优化
背景及意义
制药工艺流程的优化设计
制药工艺流程的优化设计一、前言制药工艺流程的优化设计是制药企业在生产过程中必须重视的问题。
优化工艺流程可以提高制药企业的生产效率、降低成本并保障产品质量。
因此，从制药流程流程的角度对其优化设计进行深入探究显得尤为重要。
本文将从以下三个方面进行探讨：工艺流程优化的意义；工艺流程优化的方法；工艺流程优化的实践案例。
二、工艺流程优化的意义制药企业的最终目的是生产出符合标准的高质量药品，并在市场上取得成功。
然而，为了达成这个目标，制药企业需要降低生产成本，保证药品质量，提高生产效率。
工艺流程优化就是为达成以上目标而展开的重要工作。
提高生产效率优化工艺流程可以有效提高生产效率。
在制药过程中，每一步都可能涉及到等待、清洁、准备、传输和检测等工作，而这些都需要时间和人力。
通过优化流程，可以精简工作流程，减少浪费，迅速提高生产效率。
降低成本工艺流程优化还可以有效降低企业的成本。
通过流程优化，可以减少工作流程中的重复和冗余，优化物料和劳动力的利用，避免了不必要的浪费，从而最终达到降低成本的目的。
提高药品质量工艺流程优化还可以提高药品质量。
在制药的过程中，由于原料来自自然界的多种因素，会对产品的质量产生不同程度的影响。
流程优化可以精细化制药工艺，在控制好各个环节的同时提高产品的安全性和质量保障。
三、工艺流程优化的方法为了优化工艺流程，制药企业需要了解目前自身情况和产品要求，然后选择合适的优化方法。
1、流程查找企业应首先对整个生产流程进行排查，了解生产流程中是否存在缺陷或瓶颈。
凡是占用资源而不必要的环节都应该删减掉，避免具有浪费性质的活动，无论是经济和时间的浪费。
2、流程潜力图通过制作流程图，企业可以清晰了解生产过程中的细节，有助于发现流程上的缺陷和瓶颈。
企业可以基于流程潜力图模型，判定是否需要添加、修改或删除流程环节。
3、数据分析通过对生产过程中的数据进行统计分析，企业可以更加清晰具体的判定流程瓶颈和优化方案。
例如，利用数据分析找到一些工序的繁琐程度、设备的利用率、管理流程的效率等问题，并进行相应的优化措施。
制药工艺的优化正交
正交表的三个基本性质中，正 交性是核心，是基础，均衡分 散和整齐可比性是正交性的必 然结果
Your company slogan
正交设计就是从选优区全面试验点（水平组合）中挑选出有
代表性的部分试验点（水平组合）来进行试验。图中标有试验
号的九个“(·)”，就是利用正交表L9(34)从27个试验点中挑选出 来的9个试验点。即：
(1)A1B1C1 (4)A1B2C2 (7)A1B3C3 (2)A2B1C2 (5)A2B2C3 (8)A2B3C1 (3)A3B1C3 (6)设计是数理统计中的一个较大的分支，它的内 容十分丰富。我们对正交试验设计进行初步学习。
正交试验设计是利用“正交表”进行科学地安排与 分析多因素试验的方法。其主要优点是能在很多试验 方案中挑选出代表性强的少数几个试验方案，并且通 过这少数试验方案的试验结果的分析，推断出最优方 案，同时还可以作进一步的分析，得到比试验结果本 身给出的还要多的有关各因素的信息。
↗A1 B1C1 →A2
↘A3 (好结果) 如得出结果A3最好，则固定A于A3， C还是Cl，使B变化之：
Your company slogan
↗B1
A3C1 →B2 (好结果) ↘B3
得出结果以B2为最好，则固定 B于B2，A于A3，使C变化之：
↗C1 A3B2→C2 (好结果)
↘C3 试验结果以C2最好。于是就认 为最好的工艺条件是A3B2C2。
制药工程中的工艺优化与设计
制药工程中的工艺优化与设计随着现代医药行业的发展，制药工程的工艺优化与设计也愈发引人关注。
制药工艺优化是指通过采取先进的原料、工艺、设备、分析手段等优化手段，使药品质量和产量不断提高，成本不断降低，以获取更高的经济效益和社会效益。
而制药工程设计则是在前期策划阶段确定生产工艺、设备、工程储备、建筑布局、环保及安全措施、人员培训等，制订可行的实施方案，将制药工艺和设备的优化方案转化为具体的建设工程。
一、工艺优化1.1优化原材料原材料是制药过程的基础。
为了提高制药质量，首先应从原材料的质量入手。
选择质量良好的原材料可有效消除原材料的质量问题，减少出现花样瓶等问题的概率，提高药品质量的稳定性。
以防止受污染、降解、不稳定等情况的发生。
同时，对原材料进一步加工处理，优化原材料的性能，如改善原材料的溶解性、稳定性和制导性等，以便更好地满足制药工厂的需求。
1.2优化工艺流程工艺流程是制药过程中最为关键的环节之一。
制药过程旨在将原材料转化为药品。
优化制药流程，将彻底解决制药过程中的瓶颈，优化制药流程是成功制药和提高产量的关键所在。
可以通过引进新工艺和新技术，增加反应器数量、增加填料密度、改变pH值、改变反应时间和温度等方式进行工艺优化，从而提高药品成本效益和生产效率。
1.3优化装备提高装备的自动化程度，减少人为干预，将重复工作交给机器执行。
这不仅能够提高生产效率，也能够降低产品质量不稳定的可能性，同时还能减少人工素质和影响最佳生产效率的错误。
同时，对已有的设备进行改进和更新，引进合理的技术和新设备，对设备在加工、严谨性和精密操作方面进行优化。
二、工艺设计现代制药工艺设计包括生产工艺、设备、工程储备、建筑布局、环保及安全措施、人员培训等。
在制药工艺设计之前，应制定可行的实施方案，策划和决策，确保方案完全具有可实施性。
2.1生产工艺生产工艺包括发酵、提取、粉碎、包装和灭菌等环节。
要制定一条合理的、节省成本、提高产品质量的生产线，不仅要考虑生产过程所需设备的协调，还要考虑维护、操作、监控等诸多因素。
化学制药工艺学课件--药物合成工艺路线的设计和选择 共38页PPT资料
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化学制药工艺
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化学制药工艺
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化学制药工艺
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化学制药工艺
第二节 药物合成工艺路线的设计
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化学制药工艺
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化学制药工艺
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化学制药工艺
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化学制药工艺
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化学制药工艺
2、专利即将到期的药物 药物专利到期后，其它企业便可以仿制，药物的价格将大 幅度下降，成本低、价格廉的生产企业将在市场上具有更 强的竞争力，设计、选择合理的工艺路线显得尤为重要。
3、产量大、应用广泛的药物 某些活性确切老药，社会需求量大、应用面广，如能设计、 选择更加合理的工艺路线，简化操作程序、提高产品质量、 降低生产成本、减少环境污染，可为企业带来极大的经济 效益和良好的社会效益。
第二章 药物合成工艺路线的设计和选择
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化学制药工艺
第一节 概 述
一、工艺路线
1、全合成（total synthesis） 2、半合成（semi synthesis）
3、工艺路线:
一个化学合成药物往往可通过多种不同的合成途径制 备，通常将具有工业生产价值的合成途径称为该药物 的工艺路线。
塞利洛尔（celiprolol）
降低了NH2邻 对位作用.增大 了空间位阻
O-烷基化
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溴代
烷基化
化学制药工艺
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化学制药工艺
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化学制药工艺
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化学制药工艺
《制药工艺的优化》课件
制药工艺优化的目标与原则
制药工艺优化的目标
提高药品生产效率、降低生产成本、提升产品质量、确保生 产安全。
制药工艺优化的原则
遵循GMP（药品生产质量管理规范）要求，确保工艺稳定、 可靠、可重复，符合环保和安全要求。
制药工艺优化的发展历程与趋势
04
制药工艺优化案例分析
案例一：某抗肿瘤药物制剂的工艺优化
总结词
通过改变制剂的处方和工艺参数，提高药物的溶出度和生物利用度。
详细描述
针对某抗肿瘤药物制剂溶出度较低的问题，通过调整处方中辅料的种类和用量， 以及优化制剂的制备工艺参数，显著提高了药物的溶出度和生物利用度，从而增 强了药物的疗效。
案例二：某抗生素药物的溶出度优化
总结词
通过改变药物的晶型和粒度，提高药物的溶出度和生 物利用度。
详细描述
针对某抗生素药物的溶出度较低的问题，通过研究药 物的晶型和粒度对其溶出度的影响，发现改变药物的 晶型和粒度可以显著提高药物的溶出度和生物利用度 。通过优化结晶工艺参数，实现了药物晶型和粒度的 有效控制，提高了药物的疗效。
案例三：某中药制剂的提取工艺改进
随着环保意识的提高，制药工艺 优化需要更加注重环境保护，减 少废物产生和能源消耗。
制药工艺优化的未来发展方向
持续改进与自动化
未来制药工艺将更加注重持续改进和自动化，以提高生产效率和 产品质量。
个性化医疗与精准制药
随着个性化医疗和精准医疗的发展，制药工艺将更加注重针对特定 患者群体的定制化药物开发和生产。
生物技术应用
生物技术的不断发展将为制药工艺优化提供更多可能性，如基因治 疗、细胞治疗等新型药物的开发。
制药工艺的优化正交
• 3)反应温度和压力
• 1.单因素平行试验
• 4)催化剂
优选法
• 5)搅拌
• 2.多因素正交设计
•6)反应时间与反应终点 优选法
控制
• 3.多因素均匀设计
•7)原料、中间体的质量 优选法
控制
•工艺影响因素 •确定工艺参数
概述
在实验室工艺研究、中试放大研究及 生产中都涉及化学反应各种条件之间 的相互影响等诸多因素。要在诸多因 素中分清主次，就需要合理的实验设 计和优选方法，为找出影响生产工艺 的内在规律以及各因素间相互关系， 尽快找出生产工艺设计所要求的参数 和生产工艺条件提供参考。
•
分布的（每个因素的各水平出现的次数相同）
•
——均衡分散性
•2、正交表中任意两列，把同行的两个数字看成有序数
• 对时，所有可能的数对出现的次数相同。
•表示：任意两因素的各种水平的搭配在所选试验中出现
↗B1
A3C1 →B2 (好结果) ↘B3
得出结果以B2为最好，则固定 B于B2，A于A3，使C变化之：
↗C1 A3B2→C2 (好结果)
↘C3 试验结果以C2最好。于是就认 为最好的工艺条件是A3B2C2 。
•二 正交试验设计
试验设计是数理统计中的一个较大的分支，它的内 容十分丰富。我们对正交试验设计进行初步学习。
• 正交表是一种特别的表格，是正交设计的基本工具
。我们只介绍它的记号、特点和使用方法。
•记号及含义 •正交表的代号
•q •正交表的列数 •（最多能安排的因素个数， •包括交互作用、误差等）
•t•q
•正交表的行数
•t•各因素的水平数 •（各因素的水平数相等）
•（需要做的试验次数）
《制药工艺的优化》课件
案例二：某中药制药工艺优化
总结词
采用新型提取技术，提高中药有效成分提取率
详细描述
针对传统中药提取工艺的不足，采用新型提取技术，如 超声波辅助提取、微波辅助提取等，显著提高了中药有 效成分的提取率。这一改进不仅提高了中药制剂的质量 ，还有助于中药的现代化和国际化。
详细描述
遗传算法优化法对于复杂、非线性问题的优化求解具有很 好的适应性。在制药工艺优化中，遗传算法可以处理多变 量、高维度的问题，并能够找到全局最优解。
总结词
具有很好的通用性和鲁棒性
详细描述
遗传算法优化法具有很好的通用性和鲁棒性，可以应用于 各种不同的制药工艺优化问题。同时，遗传算法还具有很 好的并行性和可扩展性，能够大大提高优化效率。
02
制药工艺优化方法
正交试验设计法
总结词
通过合理安排多因素多水平的试验，高效获取优化工艺参数的方法
详细描述
正交试验设计法是一种科学、高效的多因素试验设计方法，通过正交表安排试验，能够快速得出各因 素对试验指标的影响，从而确定最佳工艺参数。
正交试验设计法
总结词
适用于多因素、多水平的试验设计
详细描述
详细描述
通过改进化学药物的合成路线、优化反应条件和分离 纯化技术，可以提高化学药物的生产效率、降低生产 成本、提高药物质量。同时，优化化学合成制药工艺 可以减少环境污染，实现绿色制药。
04
制药工艺优化案例分析
案例一：某抗生素制药工艺优化
总结词
通过控制发酵温度和pH值，提高抗生素产 量
详细描述
在抗生素发酵过程中，通过实时监测和控制 发酵温度和pH值，优化了发酵条件，从而
药物合成工艺PPT课件
在药物合成过程中，某些基团可能会干扰反应的进行或导致副产物的生成。通过引入适当的保护基团，可以暂时 屏蔽这些基团，使反应顺利进行。在完成所需的化学反应后，保护基团可以被去除，恢复原始的基团。
立体化学控制策略
要点一
总结词
立体化学控制策略在药物合成中用于控制分子中的立体构 型，以确保获得具有所需活性的立体异构体。
产物分离与纯化
总结词
产物分离与纯化是药物合成工艺中不可或缺的一环，涉及多种分离方法。
详细描述
产物分离与纯化的目的是去除副产物、未反应的原料和催化剂等杂质，获得高纯度的目标产物。根据 不同情况选择合适的分离方法，如萃取、重结晶、蒸馏等，确保最终获得的药物产品符合质量要求。 Nhomakorabea03
药物合成的关键技术
多步合成策略
详细描述
抗生素药物的合成工艺通常规模较大，以满 足全球范围内的市场需求。由于环保法规日 益严格，该工艺需要采取有效的环保措施， 减少对环境的负面影响。同时，随着病菌抗 药性的增强，抗生素药物的合成工艺需要不
断更新和改进。
案例三：某抗病毒药物的合成工艺
总结词
快速响应、高效率、严格质量控制
详细描述
针对病毒变异速度快的特点，抗病毒药物的合成工艺需 要具备快速响应能力，及时调整生产流程和配方。高效 率的生产过程能够缩短上市时间，提高市场竞争力。同 时，严格的质量控制是保证药物安全性和有效性的关键 。
总结词
多步合成策略是药物合成中常用的方法，通过一系列的化学反应将起始原料转化为目标 分子。
详细描述
多步合成策略通常涉及多个化学反应步骤，每个步骤都涉及底物的选择、试剂的筛选、 反应条件的优化等。通过多步合成，可以逐步构建复杂的分子结构，最终获得目标药物
工艺优化方法
三、重结晶溶剂的选择
选择重结晶溶剂时的注意事项： 选择重结晶溶剂时的注意事项： （1）溶剂必须是惰性的 （2）溶剂的沸点不能高于被重结晶物质的熔点。 溶剂的沸点不能高于被重结晶物质的熔点。 （3）被重结晶物质在该溶剂中的溶解度，在室温 被重结晶物质在该溶剂中的溶解度， 时仅微溶，而在该溶剂的沸点时却相当易溶， 时仅微溶，而在该溶剂的沸点时却相当易溶，其 溶解度曲线相当陡，如图3 4A线所示 线所示。 溶解度曲线相当陡，如图3-4A线所示。 （4）杂质的溶解度或是很大或是很小 （5）溶剂的挥发性。容易和重结晶物质分离。 溶剂的挥发性。容易和重结晶物质分离。 （6）能给出较好的结晶。 能给出较好的结合物的分离提纯
NH2 + H+ NH3+
R
R
OH
O+ H+
R
R
COOH
COO+ H+
R
R
酸碱性分子化合物与其相应的离子的物性差异 物化性质 水溶性 在非极性有机溶 剂中的溶解度 挥发性 活性炭吸附能力 分子化合物 难溶 溶解 挥发 可吸附 离子 溶解 不溶 不挥发 不吸附
（2）中和萃取法
——利用酸（ ——利用酸（碱）性有机化合物生成离子 利用酸 时溶于水而分子状态溶于有机溶剂的特点， 时溶于水而分子状态溶于有机溶剂的特点， 通过加入碱（酸）使酸（碱）性产物生成 通过加入碱（ 使酸（ 离子溶于水实现相转移而使非酸（ 离子溶于水实现相转移而使非酸（碱）性 杂质溶于有机溶剂的方法。 杂质溶于有机溶剂的方法。
中和吸附法和中和萃取法的比较
项 目 中和萃取法 中和吸附法 适用范围 适用于酸（碱）性 适用于从酸（碱）性 适用于酸（ 适用于从酸（ 物质与非酸（ 物质中除去非酸（ 物质与非酸（碱） 物质中除去非酸（碱） 性物质， 性物质的分离 性物质，使之提纯 操作过程 增加了蒸馏过程， 增加了蒸馏过程， 减少了过滤过程 增加了过滤过程 ，减少了蒸馏过程
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正交表的记号及含义
正交表是一种特别的表格，是正交设计的基本工具。
我们只介绍它的记号、特点和使用方法。
记号及含义
L 正交表的代号
qS 正交表的列数 （最多能安排的因素个数， 包括交互作用、误差等）
LN qtqS
t 各因素的水平数
N 正交表的行数
（各因素的水平数相等）
——试验设计及优选方法
化学制药工艺研究思路
1.化学反应类型的选择 2.合成步骤和总收率 3.原辅材料供应 4.原辅材料更换和合成
步骤改变 5.单元反应的次序安排 6.技术条件与设备要求 7.安全生产与环境保护
确定工艺路线
1)反应物浓度与配料比 2)溶剂 3)反应温度和压力 4)催化剂 5)搅拌 6)反应时间与反应终点
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试验设计及优选方法是以概率论和数理 统计为理论基础，安排试验的应用技术。 其目的是通过合理地安排试验和正确地 分析试验数据，以最少的试验次数，最 少的人力、物力，最短的时间达到优化 生产工艺方案。
试验设计及优选方法过程包括：试验设 计、试验实施和对实验结果的分析三个 阶段。
二 正交试验设计
试验设计是数理统计中的一个较大的分支，它的内 容十分丰富。我们对正交试验设计进行初步学习。
正交试验设计是利用“正交表”进行科学地安排与 分析多因素试验的方法。其主要优点是能在很多试验 方案中挑选出代表性强的少数几个试验方案，并且通 过这少数试验方案的试验结果的分析，推断出最优方 案，同时还可以作进一步的分析，得到比试验结果本 身给出的还要多的有关各因素的信息。
控制 7)原料、中间体的质量
控制
工艺影响因素
1.单因素平行试验优 选法
2.多因素正交设计优 选法
3.多因素均匀设计优 选法
确定工艺参数
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概述
在实验室工艺研究、中试放大研究及 生产中都涉及化学反应各种条件之间 的相互影响等诸多因素。要在诸多因 素中分清主次，就需要合理的实验设 计和优选方法，为找出影响生产工艺 的内在规律以及各因素间相互关系， 尽快找出生产工艺设计所要求的参数 和生产工艺条件提供参考。
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内容
单因素平行试验优选法
1.平分法 2.0.618法 3.分数法 4.抛物线法
多因素试验优选法
1.正交设计及优选法 2.均匀设计及优选法 3.单纯形优选法
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一 单因素平行试验优选法
简单对比法
变化一个因素而固定其他因素，如 首先固定B、C于Bl、Cl，使A变化之：
上述选择，保证了A因素的每个水平与B因 素、C因素的各个水平在试验中各搭配一 次 。对于A、B、C 3个因素来说，是在27 个全面试验点中选择9个试验点，仅是全面 试验的 三分之一。
从图中可以看到 ，9个试验点在选优区 中分布是均衡的，在立方体的每个平面 上 ，都恰是3个试验点；在立方体的每条 线上也恰有一个试验点。
9个试验点均衡地分布于整个立方体内 ， 有很强的代表性,够比较全面地反映选优区 内的基本情况。
整齐可比是指每一个因素的各水平间具有可比性。因为正交表 中每一因素的任一水平下都均衡地包含着另外因素的各个水 平 ，当比较某因素不同水平时，其它 因素的效应都彼此抵消。 如在A、B、C 3个因素中，A因素的3个水平 A1、A2、A3 条件 下各有 B 、C 的 3个不同水平，即：
3
1
6
2
3
1
2
7
3
1
3
2
8
3
2
1
3
9
3
3
2
1
“L”表示正交表，“9”是行数，在试验中表示试 验的条件数，“4”是列数，在试验中表示可以安排 的因子的最多个数，“3”是表的主体只有三个不同 数字，在试验中表示每一因子可以取的水平数。
根据以上特性，我们用正交表安排的试验，具有 均衡分散和整齐可比的特点。
所谓均衡分散，是指用正交表挑选出来的各因素水 平组合在全部水平组合中的分布是均匀的 。 由 上图可以看出，在立方体中 ，任一平面内都包含 3 个“(·)”， 任一直线上都包含1个“(·)” ，因 此 ，这些点代表性强 ，能够较好地反映全面试验 的情况。
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正交试验设计及优选方法特点介绍： 正交设计—--在全面试验点中挑选出最具 有代表性的点做试验，挑选的点在其范围 内具有均匀分散和整齐可比的特点。 均匀分散—是指试验点均衡地分布在试验 范围内，每个试验点有成分的代表性。 整齐可比—是指试验结果分析方便，易于 分析各个因素对目标函数的影响。
在这9个水平组合中，A因素各水平下包括了B、C因素的3个水 平，虽然搭配方式不同，但B、C皆处于同等地位，当比较A因 素不同水平时，B因素不同水平的效应相互抵消，C因素不同 水平的效应也相互抵消。所以A因素3个水平间具有综合可比 性。同样，B、C因素3个水平间亦具有综合可比性。
正交表的三个基本性质中，正 交性是核心，是基础，均衡分 散和整齐可比性是正交性的必 然结果
↗A1 B1C1 →A2
↘A3 (好结果) 如得出结果A3最好，则固定A于A3， C还是Cl，使B变化之：
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↗B1
A3C1 →B2 (好结果) ↘B3
得出结果以B2为最好，则固定 B于B2，A于A3，使C变化之：
↗C1 A3B2→C2 (好结果)
↘C3 试验结果以C2最好。于是就认 为最好的工艺条件是A3B2C2。
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正交设计就是从选优区全面试验点（水平组合）中挑选出有
代表性的部分试验点（水平组合）来进行试验。图中标有试验
号的九个“(·)”，就是利用正交表L9(34)从27个试验点中挑选出 来的9个试验点。即：
(1)A1B1C1 (4)A1B2C2 (7)A1B3C3 (2)A2B1C2 (5)A2B2C3 (8)A2B3C1 (3)A3B1C3 (6)A3B2C1 (9)A3B3C2
（需要做的试验次数）
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如 L8 27 表示
L8 27 表示各因素的水平数为2，
做8次试验，最多考虑7个 因素（含交互作用）的正 交表。
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L9(34)
试验号 列号 1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2
3
4
1
1
1
1
1
2
1
2
2
2
3
1
3
3
3
4
2
1
2
3
5
2
2