改进二次推断函数与NSGA-Ⅱ在缓控释制剂优化中的研究

发布时间：2017-06-01 07:15

  本文关键词：改进二次推断函数与NSGA-Ⅱ在缓控释制剂优化中的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目的:比较改进二次推断函数(MQIF)与广义估计方程(GEE)、二次推断函数(QIF)对缓控释制剂的建模效果;研究改进非劣分类遗传算法(NSGA-II)对缓控释药物各时点累积释放度的优化效果;为缓控释制剂的建模与优化提供更为合理、可行的方法。方法:以缓控释制剂组分为自变量、各时点累积释放度为因变量,选择可交换相关矩阵,分别采用GEE、QIF、MQIF建立包含重复测量时间(t)的模型,以相对效率值(SRE)、或赤池信息(AIC)、贝叶斯信息(BIC)评价模型的拟合效果;将时点变量代入拟合效果最好的模型,建立子目标函数,以药典标准为优化目标,采用改进非劣分类遗传算法(NSGA-II)进行多目标优化,并与原文的优化结果进行比较。结果:(1)模型效果比较:GEE没有定义似然函数,采用SRE对比其拟合效果;与GEE相比,氢溴酸右美沙芬缓释胶囊MQIF、QIF的SRE分别为906.25、1058.01;多级微粒珠控释片MQIF、QIF均为1.839,后两种建模方法的SRE值均大于1,故MQIF与QIF的建模效果优于GEE。MQIF、QIF定义了似然函数,采用AIC、BIC评价拟合效果;氢溴酸右美沙芬缓释胶囊采用MQIF建模,AIC、BIC分别为22、24.17;QIF的AIC、BIC分别为31、33.17;多级微粒珠控释片MQIF的AIC、BIC分别为18.87、25.82;QIF的AIC、BIC分别为26、36.04;可见,MQIF的AIC、BIC均小于QIF;故,MQIF的建模效果优于QIF。综上所述,三种建模方法中MQIF的模型拟合效果最好。(2)优化效果分析:选择MQIF建立的模型,采用NSGA-II进行多目标优化。氢溴酸右美沙芬缓释胶囊的Pareto非劣解集中,方案7显示:当HPMC K4M 21.90毫克,碳酸氢钠10.63毫克和十六醇20.96毫克时,2、4、8小时累积释放度分别为39.2171%、58.8231%、76.7355%;接近药典要求的40%、60、80%最佳释放目标;原文献将三个时点的累积释放度合成一个目标,通过比一比,算一算的直接法,给出了在正交试验设计中各因素水平点上的唯一解,违背了多目标优化Pareto解的原则,也不能给出各时点累积释放度的预测值,不能评价与最佳释放目标的接近程度。多级微粒珠控释片的Pareto非劣解集中,方案29显示:当包衣增重为8.0%、固化时间为43.8h、增塑剂浓度为65.0%时,5个时点累积释放度分别为16.2%,32.2%,49.4%,72.3%,95.8%,各时点接近药典要求的16.7%、33.3%、50%、75%、100%最佳释放目标,与最佳释放目标偏离度分别为3.0%、2.2%、1.3%、3.6%、4.0%。原文献通过人工神经网络分析法(ANN)采用定量加权平均的策略,通过加权值转化为单目标,给出唯一解,确定的最优解方案与最佳释放目标偏离度分别为9.6%、-0.6%、0.4%、0%、2.0%,该法采用加权方法具有一定的合理性,但该方法以牺牲第一个时点释放度为代价,来保证其他时点与最佳释放度的接近程度。同时,原文献也采用了反应曲面分析法(RSM),通过绘制三维空间曲面图与等高线图,观察并分析出最优方案,给出唯一解,其主观性较强,确定的最优解方案与最佳释放目标偏离度分别为6.6%、3.9%、5.0%、2.7%、3.1%,总体上偏离度大于本文的方法。结论:改进二次推断函数(MQIF)对缓控释制剂累积释放度的建模效果优于广义估计方程(GEE)和二次推断函数(QIF);以改进二次推断函数(MQIF)为目标函数,采用NSGA-II对缓控释药物进行优化,给出的Pareto非劣解集,与药典最佳释放度标准接近度好、偏离度小;所以,改进二次推断函数(MQIF)与改进非劣分类遗传算法(NSGA-II)可作为缓控释制剂优化更为合理的方法。
【关键词】：改进二次推断函数 改进非劣分类遗传算法 缓控释制剂优化
【学位授予单位】：山西医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R943
【目录】：

• 中文摘要5-7
• 英文摘要7-10
• 前言10-13
• 1 基于重复测量数据特点的模型构建及NSGA-II的优化方法13-21
• 1.1 对重复测量数据建模的基本理论13-19
• 1.2 NSGA-II多目标优化方法19-21
• 2 缓控释制剂模型的选择及基于NSGA-II的优化效果分析21-35
• 2.1 氢溴酸右美沙芬缓释胶囊的三因素三时点累积释放度的处方优化21-27
• 2.2 多级微粒珠控释片的三因素五时点的累积释放度的优化27-35
• 3 结果35-38
• 3.1 讨论35-36
• 3.2 结论36-38
• 参考文献38-41
• 综述41-49
• 参考文献46-49
• 致谢49-50
• 在学期间承担/参与的科研课题与研究成果50-51
• 个人简历51

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 曹菊;;缓控释制剂在临床应用中遇到的问题及对策[J];临床合理用药杂志;2009年18期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 张涛;含有测量误差的纵向数据的统计推断[D];复旦大学;2011年

  本文关键词：改进二次推断函数与NSGA-Ⅱ在缓控释制剂优化中的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：412016