[发明专利]基于R语言和正交试验的水蛭素提取工艺的优化方法

说明书

本发明公开了一种基于R语言和正交试验的水蛭素提取工艺的优化方法，该方法包括如下步骤：设计不同的因素参数进行正交试验并获得正交试验数据，确定水蛭素提取工艺的因素参数；在R语言环境下建立具有至少一个隐层的BP神经网络模型；将输入层分别设为因素参数；将输出层的节点至少被设为水蛭素活性参数；采用实际水蛭素提取工艺中所采用的因素参数和实测所得的活性参数对BP神经网络进行训练；在R语言环境下利用遗传算法和BP神经网络模型求最优解。该最优解所对应的输入层节点的参数就是最佳的工艺参数。本发明的有益之处在于提供了一种能够利用现有数据进行运算和分析从改良原有工艺的基于R语言和正交试验的水蛭素提取工艺的优化方法。

技术领域

本发明涉及一种水蛭素提取工艺的优化方法，具体涉及一种水蛭素提取工艺的优化方法。

背景技术

水蛭为水蛭科动物蚂蟥、水蛭或柳叶蚂蟥的干燥全体，味苦、咸；性平，具有通络活血、逐瘀散结之功效。

水蛭素是从水蛭唾液腺中分离出的一种多肽类分泌物，通过抑制凝血酶与血小板结合从而延缓血液凝固和促进纤维蛋白溶解。经过多年实验研究和临床应用研究证实，水蛭素的抗凝效果明显高于肝素，是迄今为止发现的最高效的且直接作用于凝血酶的抑制剂。因此，将其开发成高效特异性抗凝血抗血栓药物已受到国内外研究者的广泛关注，但水蛭素的抗凝血活性低、纯度低以及提取成本高等局限性使其临床上的应用与推广受限。因此，应用高效低廉的方法获得水蛭素的最大产量，将为水蛭素的实际生产带来很大改观，具有较高的经济效益和市场价值。

现有的水蛭素提取工艺的优化方法多基于实际实验，这样大大耗费了人力和物力而且未必能实现最优的效果。

发明内容

一种基于R语言和正交试验的水蛭素提取工艺的优化方法，该方法包括如下步骤：设计不同的因素参数进行正交试验并获得正交试验数据；确定水蛭素提取工艺的因素参数；在R语言环境下建立具有至少一个隐层的BP神经网络模型；将输入层分别设为因素参数；将输出层的节点至少被设为水蛭素活性参数；采用实际水蛭素提取工艺中所采用的因素参数和实测所得的活性参数对BP神经网络进行训练；在R语言环境下利用遗传算法和BP神经网络模型求最优解。该最优解所对应的输入层节点的参数就是最佳的工艺参数。

进一步地，因素参数的数目大于等于3。

进一步地，BP神经网络模型的输入层的节点数目大于等于3。

进一步地，因素参数分别为浸泡时间，液料比和提取次数。

进一步地，隐层神经元的节点数为0。

进一步地，输出层的水蛭素活性参数为抗凝血酶活性。

进一步地，抗凝血酶活性为每1g原料的提取物所含凝血酶活性单位。

进一步地，BP神经网络模型包括一个设为误差项的输入层节点。

进一步地，采用遗传算法时，种群大小设定为1000，接近的最大代数为100，最大不可变代数为10，收敛公差为1×10^-4。

进一步地，在选取BP神经网络模型的隐层神经元节点时针对实际实验数据采用留一法进行交叉验证，以平均拟合误差和平均预测误差作为选取隐层神经元节点数目的标准。

本的有益之处在于：

提供了一种能够利用现有数据进行运算和分析从改良原有工艺的基于R语言和正交试验的水蛭素提取工艺的优化方法。

附图说明

图1是本发明的基于R语言和正交试验的水蛭素提取工艺的优化方法步骤示意框图。

具体实施方式