2000～2009年我國優秀碩士論文中藥物正交試驗的統計分析

方洪壯,蘇 瑞,金敏婷,許 鑫

(佳木斯大學藥學院,黑龍江佳木斯 154007)

正交試驗設計是試驗優化設計方法之一,它最大的特點是根據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]。正交試驗設計法最早由日本質量管量專家田口玄一提出,我國數學家張里千對其發展做出了很大的貢獻,有關軟件使其變的相對簡單[2,3]。正交試驗設計在國內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]。本文就中國知網中優秀碩士論文所涉及的藥物研究正交試驗進行統計分析,從一個方面明晰國內碩士研究生關于藥物研究的正交試驗設計使用情況。分析結果可對碩士研究生的教學與指導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

中國知網優秀碩士學位論文全文數據庫基礎科學、工程科技、農業科技、醫藥衛生科技4個學科領域。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”、“均勻設計”、“星點設計”、“回歸設計”等。經Excel表匯總,用軟件計算和繪圖。

2 結果與分析

2.1 論文構成比

圖1 不同年份正交試驗占總篇數百分比

所查找的碩士論文數據庫中,關于正交試驗設計始見于2 000年。從2000～2009年,10年間與藥物有關的優秀碩士論文共計39 130篇,使用正交試驗方法的論文篇數為1 135,構成百分比為2.9%。同期,中國知網其它數據庫中相應的正交試驗構成比分別: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,使用試驗設計有4種方法,論文總數為1 400篇,其中,正交試驗設計、均勻設計,星點設計和回歸設計分別占試驗設計總數的81.07%、16.43、2.46%和0.14%。各年份中使用試驗設計的論文篇數占當年與藥物有關的論文篇數百分比如圖1。由圖1可知,10年間,除均勻試驗設計外,正交試驗及其它兩種試驗設計方法應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的儀器、設備、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”的篇數分別為561、265、112,144及53篇,占總論文的篇數的百分比分別為49.4%、23.3%、9.87%,12.7%及4.67%,有接近一半的論文涉及到中藥,接下依次為化學藥、生物藥和天然藥物,與藥物有關的其它研究小于5%。

2.3 院校、專業、學科

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

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

1 135篇論文按學科統計,前5位的學科(篇數)分別是有機化工(432)、中藥學(320)、藥學(211),畜牧與動物醫學(54)和輕工業手工業(30)。上述5個學科相同時間內與藥物研究有關的論文數分別有 3540、5949、4053,1489和 138篇,使用正交試驗的篇數比率分別為,12.2%、6.2%、5.2%、3.6%和21.1%。對各學科論文篇數數據進行兩兩比較卡方檢驗,結果表明,在使用正交試驗上,中藥學和藥學學科有差異(P＜0.05);其它任何兩個學科之間有顯著差異(P＜0.01)。

2.4 正交試驗應用的范圍

1 135篇論文中,正交試驗共使用了1 922次。將其應用范圍被化分成,提取工藝、制劑工藝、合成工藝、純化工藝、制劑工藝,培養基配方及其它項。各應用次數占總次數的百分比的計算結果為,提取工藝上應用最多、共計 907次,占總次數的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 正交表及數據處理

1 922次正交試驗中,絕大多數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,實驗以單一指標居多,高達1 123次,占總試驗次數的58%以上;多指標最多的為6個,多指標試驗結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),分別占多指標應用次數的52.6%和47.4%。

所有的正交試驗中數據處理時,使用方差分析居多,共計1289次、占正交試驗總數的67.1%,只用極差法的正交試驗次數為604次,占總數的31.4%。基它的數據處理方法29次,其中不經數據處理、直接挑選優化方案的為23次,別外,還有經多元回歸或灰色關聯分析兩種方法,共計6次。

3 問題與建議

近10年間,雖然正交試驗設計在與藥物相關的優秀碩士論文中居各種試驗設計方法之首,并且應用的比例高于期刊、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,應加強試驗設計與優化的教學與指導。所統計正交試驗設計,在使用上較簡單。在1 135篇論文中,改造正交表試驗設計、調整因素及水平試驗設計的各類方法幾乎見不到。應注重正交試驗設計方法使用的擴展,已適應藥物研制中的各種復雜問題;同時在指標結果分析方面,應嘗試其它方法的比較和運用。

[1]陳魁.試驗設計與分析[M].北京:清華大學出版社,1995,94-181

[2]任露泉.試驗設計及其優化[M].北京:科學出版社,2009,3

[3]徐向宏,何明珠.試驗設計與應用[M].北京:科學出版社,2010,112-133

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

[5]張榮山.藥物分析中正交試驗數據的統計分析[J].張家口醫學院學報,2000,17(4):8-9

[6]趙紅,楊家新,汪陽.正交實驗在中藥中的應用概況[J].新疆中醫藥,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用進展[J].中國藥房,2007,18(22):1743-1745