本技術涉及數(shù)據(jù)處理相關領域，尤其涉及一種制藥用萃取分離設備的控制優(yōu)化方法及系統(tǒng)。

背景技術：

1、在制藥行業(yè)中，藥物成分的提取和純化是一個至關重要的環(huán)節(jié)，它直接關系到藥物的質量和療效。傳統(tǒng)的制藥用萃取分離設備在操作過程中，往往依賴于經驗或固定的參數(shù)設置進行萃取和洗滌，缺乏針對性和靈活性，由于藥物成分和分離成分的復雜性，傳統(tǒng)的操作方法往往難以同時滿足高萃取純度和低雜質含量的要求，導致藥物質量不穩(wěn)定，影響藥物療效。

2、現(xiàn)階段相關技術中，萃取分離設備控制存在缺乏針對性，難以同時滿足高萃取純度和低雜質含量要求，導致萃取效果不佳的技術問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本技術通過提供一種制藥用萃取分離設備的控制優(yōu)化方法及系統(tǒng)，采用對待進行萃取分離的目標混合物進行成分檢測，設置萃取約束，進行萃取參數(shù)優(yōu)化，采用最優(yōu)萃取參數(shù)和萃取劑進行萃取操作，設置雜質約束，對洗滌參數(shù)進行優(yōu)化等技術手段，達到了根據(jù)目標混合物的具體成分特征進行優(yōu)化操作，同時實現(xiàn)高萃取純度和低雜質含量的要求，從而提高藥物質量的技術效果。

2、本技術提供一種制藥用萃取分離設備的控制優(yōu)化方法，包括：

3、對待進行萃取分離的目標混合物進行成分檢測，獲得成分特征信息，其中，所述目標混合物內包括藥物成分和分離成分；根據(jù)所述藥物成分的萃取需求，設置萃取約束，其中，所述萃取約束包括純度約束；根據(jù)所述成分特征信息，選擇萃取劑，結合所述萃取約束，進行萃取參數(shù)優(yōu)化，獲得最優(yōu)萃取參數(shù)，并預測獲取所述最優(yōu)萃取參數(shù)下進行萃取的最優(yōu)萃取純度信息和最優(yōu)雜質含量信息，其中，以提升藥物成分的萃取純度和降低萃取劑內的雜質含量為目的，對萃取參數(shù)進行優(yōu)化；采用所述最優(yōu)萃取參數(shù)和萃取劑，控制萃取分離設備對所述目標混合物進行萃取，獲得萃取結果，并檢測獲得實際萃取純度信息和實際雜質含量信息；設置雜質約束，根據(jù)所述實際萃取純度信息和實際雜質含量信息，以及所述萃取約束，對采用所述目標混合物的原溶劑對萃取結果進行洗滌的洗滌參數(shù)進行優(yōu)化，獲得最優(yōu)洗滌參數(shù)，其中，以降低萃取結果內的雜質含量和降低萃取結果內的藥物純度的損失量為目的進行優(yōu)化；采用所述最優(yōu)洗滌參數(shù)，控制萃取分離設備對所述萃取結果進行洗滌，獲得最終萃取結果。

4、在可能的實現(xiàn)方式中，對待進行萃取分離的目標混合物進行成分檢測，執(zhí)行以下處理：

5、對待進行萃取分離的目標混合物進行隨機抽樣；對隨機抽樣的樣本進行檢測，并計算獲得藥物成分含量和分離成分含量，作為成分特征信息。

6、在可能的實現(xiàn)方式中，根據(jù)所述藥物成分的萃取需求，設置萃取約束，執(zhí)行以下處理：

7、獲取所述藥物成分的有效純度閾值；將所述藥物成分萃取后的純度大于等于所述有效純度閾值，作為純度約束，構建所述萃取約束。

8、在可能的實現(xiàn)方式中，根據(jù)所述成分特征信息，選擇萃取劑，結合所述萃取約束，進行萃取參數(shù)優(yōu)化，獲得最優(yōu)萃取參數(shù)，執(zhí)行以下處理：

9、根據(jù)所述成分特征信息，選擇萃取劑，并獲取萃取參數(shù)范圍；以提升藥物成分的萃取純度和降低萃取劑內的雜質含量為目的，構建萃取優(yōu)化函數(shù)，如下式：；其中，exf為萃取適應度，和的和為1，分別為純度權重和雜質權重，c為按照萃取參數(shù)萃取后萃取結果內藥物成分的萃取純度，k為按照萃取參數(shù)萃取后萃取結果內的雜質含量；在所述萃取參數(shù)范圍，隨機生成多個初始萃取參數(shù)，結合所述成分特征信息，進行萃取預測，獲得多個初始萃取純度信息和多個初始雜質含量信息；判斷所述多個初始萃取純度信息是否滿足所述萃取約束，若否，則刪除對應的初始隨機參數(shù)并重新隨機生成滿足所述萃取約束的初始萃取參數(shù)，進行補全；根據(jù)所述萃取優(yōu)化函數(shù)，計算獲得多個初始萃取適應度；根據(jù)多個初始萃取適應度，選取獲得優(yōu)化萃取參數(shù)、多個普通萃取參數(shù)和最劣萃取參數(shù)；刪除所述最劣萃取參數(shù)，并重新隨機生成滿足萃取約束的萃取參數(shù)進行補全，以所述優(yōu)化萃取參數(shù)為調整方向，對所述多個普通萃取參數(shù)進行調整，獲得多個更新萃取參數(shù)；計算獲得多個更新萃取適應度，并對優(yōu)化萃取參數(shù)、多個普通萃取參數(shù)和最劣萃取參數(shù)進行更新；繼續(xù)優(yōu)化至收斂，輸出最終給的優(yōu)化萃取參數(shù)，獲得最優(yōu)萃取參數(shù)。

10、在可能的實現(xiàn)方式中，結合所述成分特征信息，進行萃取預測，執(zhí)行以下處理：

11、根據(jù)所述目標混合物的歷史萃取數(shù)據(jù)，采集樣本萃取參數(shù)集合、樣本萃取成分特征信息集合，以及萃取后測試獲得的樣本萃取純度信息集合和樣本雜質含量信息集合；采用所述樣本萃取參數(shù)集合、樣本萃取成分特征信息集合為輸入，采用所述樣本萃取純度信息集合和樣本雜質含量信息集合為輸出，訓練萃取預測器；采用所述萃取預測器，對所述成分特征信息結合多個初始萃取參數(shù)進行萃取預測，獲得多個初始萃取純度信息和多個初始雜質含量信息。

12、在可能的實現(xiàn)方式中，設置雜質約束，根據(jù)所述實際萃取純度信息和實際雜質含量信息，以及所述萃取約束，對采用所述目標混合物的原溶劑對萃取結果進行洗滌的洗滌參數(shù)進行優(yōu)化，獲得最優(yōu)洗滌參數(shù)，執(zhí)行以下處理：

13、獲取所述藥物成分的有效雜質含量閾值，將洗滌后雜質含量小于所述有效雜質含量閾值作為所述雜質約束；以降低萃取結果內的雜質含量和降低萃取結果內的藥物純度的損失量為目的，構建洗滌函數(shù)，如下式：；其中，waf為洗滌適應度，和為權重，s為洗滌后萃取結果內的藥物純度損失量，z為洗滌后萃取結果內的剩余雜質含量；根據(jù)所述目標混合物的原溶劑，獲取洗滌參數(shù)范圍，在所述洗滌參數(shù)范圍內隨機生成多個初始洗滌參數(shù)；基于所述多個初始洗滌參數(shù)，結合所述實際萃取純度信息、實際雜質含量信息進行洗滌預測，獲得多個預測初始損失量和多個預測初始剩余雜質含量；根據(jù)所述多個預測初始損失量和所述實際萃取純度信息，計算獲得多個洗滌純度信息并進行補償，獲得多個補償洗滌純度信息，判斷是否滿足所述萃取約束，以及對所述多個預測初始剩余雜質含量進行補償并判斷是否滿足所述雜質約束，對多個初始洗滌參數(shù)進行判別刪除和補全；基于所述洗滌函數(shù)，計算獲得補全后多個初始洗滌參數(shù)的多個初始洗滌適應度，并進行選取和優(yōu)化，直到收斂，輸出最優(yōu)洗滌參數(shù)。

14、在可能的實現(xiàn)方式中，根據(jù)所述多個預測初始損失量和所述實際萃取純度信息，計算獲得多個洗滌純度信息并進行補償，執(zhí)行以下處理：

15、根據(jù)所述多個預測初始損失量和所述實際萃取純度信息，計算獲得多個洗滌純度信息；根據(jù)所述實際萃取純度信息和所述最優(yōu)萃取純度信息，計算獲得純度補償系數(shù)，對所述多個洗滌純度信息進行補償，獲得多個補償洗滌純度信息；根據(jù)所述實際雜質含量信息和最優(yōu)雜質含量信息，計算獲得雜質含量補償系數(shù)，對所述多個預測初始剩余雜質含量進行補償，獲得多個補償預測初始剩余雜質含量；判別所述多個補償洗滌純度信息是否滿足所述萃取約束，以及判別所述多個補償預測初始剩余雜質含量是否滿足所述雜質約束。

16、本技術還提供了一種制藥用萃取分離設備的控制優(yōu)化系統(tǒng)，包括：

17、成分檢測模塊，所述成分檢測模塊用于對待進行萃取分離的目標混合物進行成分檢測，獲得成分特征信息，其中，所述目標混合物內包括藥物成分和分離成分；萃取約束設置模塊，所述萃取約束設置模塊用于根據(jù)所述藥物成分的萃取需求，設置萃取約束，其中，所述萃取約束包括純度約束；萃取參數(shù)優(yōu)化模塊，所述萃取參數(shù)優(yōu)化模塊用于根據(jù)所述成分特征信息，選擇萃取劑，結合所述萃取約束，進行萃取參數(shù)優(yōu)化，獲得最優(yōu)萃取參數(shù)，并預測獲取所述最優(yōu)萃取參數(shù)下進行萃取的最優(yōu)萃取純度信息和最優(yōu)雜質含量信息，其中，以提升藥物成分的萃取純度和降低萃取劑內的雜質含量為目的，對萃取參數(shù)進行優(yōu)化；萃取模塊，所述萃取模塊用于采用所述最優(yōu)萃取參數(shù)和萃取劑，控制萃取分離設備對所述目標混合物進行萃取，獲得萃取結果，并檢測獲得實際萃取純度信息和實際雜質含量信息；洗滌參數(shù)優(yōu)化模塊，所述洗滌參數(shù)優(yōu)化模塊用于設置雜質約束，根據(jù)所述實際萃取純度信息和實際雜質含量信息，以及所述萃取約束，對采用所述目標混合物的原溶劑對萃取結果進行洗滌的洗滌參數(shù)進行優(yōu)化，獲得最優(yōu)洗滌參數(shù)，其中，以降低萃取結果內的雜質含量和降低萃取結果內的藥物純度的損失量為目的進行優(yōu)化；洗滌模塊，所述洗滌模塊用于采用所述最優(yōu)洗滌參數(shù)，控制萃取分離設備對所述萃取結果進行洗滌，獲得最終萃取結果。

18、擬通過本技術提出的一種制藥用萃取分離設備的控制優(yōu)化方法及系統(tǒng)，首先對待進行萃取分離的目標混合物進行成分檢測，獲得成分特征信息，其中，目標混合物內包括藥物成分和分離成分，接著根據(jù)藥物成分的萃取需求，設置萃取約束，其中，萃取約束包括純度約束，然后根據(jù)成分特征信息，選擇萃取劑，結合萃取約束，進行萃取參數(shù)優(yōu)化，獲得最優(yōu)萃取參數(shù)，并預測獲取最優(yōu)萃取參數(shù)下進行萃取的最優(yōu)萃取純度信息和最優(yōu)雜質含量信息，其中，以提升藥物成分的萃取純度和降低萃取劑內的雜質含量為目的，對萃取參數(shù)進行優(yōu)化，進而采用最優(yōu)萃取參數(shù)和萃取劑，控制萃取分離設備對目標混合物進行萃取，獲得萃取結果，并檢測獲得實際萃取純度信息和實際雜質含量信息，接著設置雜質約束，根據(jù)實際萃取純度信息和實際雜質含量信息，以及萃取約束，對采用目標混合物的原溶劑對萃取結果進行洗滌的洗滌參數(shù)進行優(yōu)化，獲得最優(yōu)洗滌參數(shù)，其中，以降低萃取結果內的雜質含量和降低萃取結果內的藥物純度的損失量為目的進行優(yōu)化，最后采用最優(yōu)洗滌參數(shù)，控制萃取分離設備對萃取結果進行洗滌，獲得最終萃取結果，達到了根據(jù)目標混合物的具體成分特征進行優(yōu)化操作，同時實現(xiàn)高萃取純度和低雜質含量的要求，從而提高藥物質量的技術效果。