2000～2009年我国优秀硕士论文中药物正交试验的统计分析

方洪壮,苏 瑞,金敏婷,许 鑫

(佳木斯大学药学院,黑龙江佳木斯 154007)

正交试验设计是试验优化设计方法之一,它最大的特点是根据正交性从全面试验中挑选出部分具备均匀分散,综合可比有代表性的点进行试验[1]。正交试验设计法最早由日本质量管量专家田口玄一提出,我国数学家张里千对其发展做出了很大的贡献,有关软件使其变的相对简单[2,3]。正交试验设计在国内已逐渐成为药物研究中的有力工具,被用在药物制剂、药物分析、中药及天然药物研究中[3～6]。本文就中国知网中优秀硕士论文所涉及的药物研究正交试验进行统计分析,从一个方面明晰国内硕士研究生关于药物研究的正交试验设计使用情况。分析结果可对硕士研究生的教学与指导及研究生的科研实践提供帮助和借鉴。

1 材料与方法

1.1 材料

中国知网优秀硕士学位论文全文数据库基础科学、工程科技、农业科技、医药卫生科技4个学科领域。SPSS13.0软件,MAT LAB6.5软件。

1.2 方法

检索主题词为“药物”,并包含“正交试验”、“均匀设计”、“星点设计”、“回归设计”等。经Excel表汇总,用软件计算和绘图。

2 结果与分析

2.1 论文构成比

图1 不同年份正交试验占总篇数百分比

所查找的硕士论文数据库中,关于正交试验设计始见于2 000年。从2000～2009年,10年间与药物有关的优秀硕士论文共计39 130篇,使用正交试验方法的论文篇数为1 135,构成百分比为2.9%。同期,中国知网其它数据库中相应的正交试验构成比分别:是博士论文为1.01%,期刊论文为0.25%,会议论文0.10%。在上述的硕士论文39 130篇中,使用试验设计有4种方法,论文总数为1 400篇,其中,正交试验设计、均匀设计,星点设计和回归设计分别占试验设计总数的81.07%、16.43、2.46%和0.14%。各年份中使用试验设计的论文篇数占当年与药物有关的论文篇数百分比如图1。由图1可知,10年间,除均匀试验设计外,正交试验及其它两种试验设计方法应用的趋势逐年在增多。

图2 正交试验涉及各类药物百分比

2.2 各类药物的百分比

将上述的1 135篇论文所涉及的药物按中药,化学药,生物药(生化药物、生物合成药物、生物制品)及天然药物(海洋药、植物药、矿物药)进行分类,并以“其它”来表示与药物研究有关的仪器、设备、材料、辅料、载体材料,催化剂或保健品。10年间论文所涉及各类药物及“其它”的篇数分别为561、265、112,144及53篇,占总论文的篇数的百分比分别为49.4%、23.3%、9.87%,12.7%及4.67%,有接近一半的论文涉及到中药,接下依次为化学药、生物药和天然药物,与药物有关的其它研究小于5%。

2.3 院校、专业、学科

1 135篇论文涉及的院校,按医药、综合、农林、理工和师范分类,计算各类院校的年度论文数目。10年间,各类院校论文数占全部院校的论文总数(1 135)的百分比分别为45.3%、30.6%、11.46%,7.58%和2.73%。医药类院校居首位,综合性大学其次,两者合计接近总数的76%。

1 135篇论文共涉及83个学科专业,论文数最多的前10个学科分别为:药剂学(283)、中药学(198)、药物化学(65)、制药工程(37)、食品科学(36)、药物分析(35)、生药学(35)、应用化学(29)、基础兽医学(26)、药理学(25)。分别点总篇数的 24.9%、17.4%、5.73%、3.26%、3.17%、3.08%、3.08%、2.55%、2.29%和 2.20%。

1 135篇论文按学科统计,前5位的学科(篇数)分别是有机化工(432)、中药学(320)、药学(211),畜牧与动物医学(54)和轻工业手工业(30)。上述5个学科相同时间内与药物研究有关的论文数分别有 3540、5949、4053,1489和 138篇,使用正交试验的篇数比率分别为,12.2%、6.2%、5.2%、3.6%和21.1%。对各学科论文篇数数据进行两两比较卡方检验,结果表明,在使用正交试验上,中药学和药学学科有差异(P＜0.05);其它任何两个学科之间有显著差异(P＜0.01)。

2.4 正交试验应用的范围

1 135篇论文中,正交试验共使用了1 922次。将其应用范围被化分成,提取工艺、制剂工艺、合成工艺、纯化工艺、制剂工艺,培养基配方及其它项。各应用次数占总次数的百分比的计算结果为,提取工艺上应用最多、共计 907次,占总次数的47.2%,其后依次为配方324次(16.8%)、制剂303次(15.8%)、其它类189次(9.83%)、合成124次(6.45%)、纯化工艺77次(4.01%)。

2.5 正交表及数据处理

1 922次正交试验中,绝大多数使用的是等水平正交表,混合正交表仅有8次,只接近总次数的0.42%。共涉及10种等水平正交表,主要为 L9(34)表,共计1 742次,占等水平正交表的91.0%,接下的分别为 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达不到1%,它们的情况为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次正交试验中,实验以单一指标居多,高达1 123次,占总试验次数的58%以上;多指标最多的为6个,多指标试验结果分析只涉及到两种方法,即综合评分法(420次)和综合平衡法(379次),分别占多指标应用次数的52.6%和47.4%。

所有的正交试验中数据处理时,使用方差分析居多,共计1289次、占正交试验总数的67.1%,只用极差法的正交试验次数为604次,占总数的31.4%。基它的数据处理方法29次,其中不经数据处理、直接挑选优化方案的为23次,别外,还有经多元回归或灰色关联分析两种方法,共计6次。

3 问题与建议

近10年间,虽然正交试验设计在与药物相关的优秀硕士论文中居各种试验设计方法之首,并且应用的比例高于期刊、博士及会议论文,但其使用的比例还是较低。药物研制过程中的试验大部分涉及多因素多水平,应加强试验设计与优化的教学与指导。所统计正交试验设计,在使用上较简单。在1 135篇论文中,改造正交表试验设计、调整因素及水平试验设计的各类方法几乎见不到。应注重正交试验设计方法使用的扩展,已适应药物研制中的各种复杂问题;同时在指标结果分析方面,应尝试其它方法的比较和运用。

[1]陈魁.试验设计与分析[M].北京:清华大学出版社,1995,94-181

[2]任露泉.试验设计及其优化[M].北京:科学出版社,2009,3

[3]徐向宏,何明珠.试验设计与应用[M].北京:科学出版社,2010,112-133

[4]蔡周权,代勇,李明芬.正交设计法在药物制剂研究中的应用[J].中国药业,2006,15(4):62-63

[5]张荣山.药物分析中正交试验数据的统计分析[J].张家口医学院学报,2000,17(4):8-9

[6]赵红,杨家新,汪阳.正交实验在中药中的应用概况[J].新疆中医药,2003,21(3):64-66

[7]董日希,付桂香,赵世萍.正交试验法在天然药物研究中的应用进展[J].中国药房,2007,18(22):1743-1745