全 文 ：文章编号 :100028551 (2007) 032277204
快捷确定中药辐照消毒剂量的方法
胡金慧　胡　洋
(北京咏竹玛雅克辐射新技术有限公司 ,北京　100086)
摘 　要 :本文介绍了用控制图确定中药产品辐射消毒剂量的方法。具体为细菌表观 D10值作为 D10值 ,以
初始污染的 …X 控制图的上控制线为 N0 ,采用公式法计算中药的消毒剂量。应用该方法提供的辐照灭菌
剂量不受初始污染正常波动的影响 ,在产品稳定生产期间内持续有效且有 99173 %的置信区间 ,可有效
提高辐照产品的合格率。
关键词 :控制图 ;中药 ;消毒剂量
RAPID METHOD FOR ESTABLISHMENT OF IRRADIATION DECONTAMINATION
DOSE FOR CHINESE MEDICINE
HU Jin2hui 　HU Yang
( Beijing Yongzhu Mayak Radiation New Technique Co. , Ltd , Beijing 　100086)
Abstract :The method to establish irradiation dose for Chinese tradition medicine through …X control map was introduced in the
paper. The apparent D10 value was used as D10 , upper control line of …X control map is used as N0 , the irradiation dose was
calculated by formula D = D10 lg ( N0ΠN ) . The decontamination irradiation dose is not affected by changes of initial bacteria
load under normal and steady production condition , and had 99173 % confidence limits.
Key words :control map ; Chinese medicine ; decontamination irradiation dose
收稿日期 :2007203205
作者简介 :胡金慧 (19582) ,女 ,北京人 ,副研究员 ,从事食品辐照商业化应用的管理和研究。Tel :010284926501 ; E2mail :nicole2076 @126. com
　　中药辐照消毒在我国已有工业化规模的应用[1 ] ,
其关键参数是辐照剂量[2 ] 。辐照消毒剂量的设定方法
通常采用公式法 ,即 : D = D10 lg ( N0ΠN ) ,其中 : D 是消
毒剂量 , N0 是产品微生物初始污染总数 , N 是辐照后
产品中允许存在的微生物数量 , D10 值是指杀灭 90 %
的微生物所需的辐照剂量。每种中药的每批产品中的
初始污染都可能不同 ,若对每批产品都进行初始污染
总数检测和 D10 值[3 ] 测定 ,所需要的费用和时间又是
辐照加工企业难以承受的。随着中药辐照越来越广泛
的应用 ,如何方便快捷地确定辐照消毒剂量成为辐照
加工企业所急。本文通过对某种中药消毒剂量的研
究 ,归结出在生产状况稳定情况下其辐照加工剂量的
确定方法。
1 　材料与方法
111 　材料
某中药厂 2006 年生产的 26 批某种粉状中药半成
品 ,要求辐照后产品中细菌数量低于 500CFUΠg。其中
1 批中药用于表观 D10的测定 ,另 25 批产品基于休哈
控制图的判稳准则[4 ] ,用于控制图的制定。
112 　方法
11211 　细菌初始污染检测方法 　检测采用《中华人民
共和国药典》2005 版中的“微生物限度检查法 :细菌”。
每份样品 10g ,选适合的 3 个稀释度 ,平板计数。3 次
重复。
11212 　细菌表观 D10值的测定[5 ,6 ] 　D10值是单一种微
生物杀灭 90 %所需的辐照剂量 ,中药中微生物种类很
多 ,逐一分离并测定其 D10 是不现实的。常用的方法
772　核 农 学 报　2007 ,21 (3) :277～280Journal of Nuclear Agricultural Sciences
是检测中药中所有微生物的综合辐照抗性。为了区别
于单一微生物的 D10值 ,以表观 D10值表示若干种微生
物的综合抗性。表观 D10 值的测定方法如下 :每份样
品 15g ,辐照剂量分别为 0、110、210、310、410、510 和
610kGy ; 剂量率为 01052kGyΠmin。辐照处理后依照
21211 的方法测定细菌初始污染 ,再根据测定数据得
出回归方程 ,从而推算出细菌表观 D10 。在产品中微
生物的种类及其比例不变的前提下 ,表观 D10 值可作
为计算辐照产品吸收剂量的依据[6 ] 。
11213 　辐照处理 　辐照处理在北京咏竹玛雅克辐射
新技术有限公司进行。样品照射剂量场的标定方法依
照我国技术规范 JJ G 1028291《使用铬酸银剂量计测量 γ射线水吸收剂量标准方法》进行。所用剂量计参加了国家剂量保证体系 (NDAS) ,数值偏差为 - 212 % ,为本单位实验室制作。产品吸收剂量的检测方法采用我国技术规范 JJ G 1018 - 90《使用铬酸钾 (银) 剂量计测量γ射线水吸收剂量标准方法》进行。所用剂量计为本实验室制作 ,参加了 NDAS 计划 ,偏差为 - 0195 %。2 　结果与分析211 　中药中细菌的表观 D10值第 1 批中药产品辐照处理前的细菌初始污染和辐照处理后的细菌含量见表 1。
表 1 　中药辐照处理前后的细菌含量 (CFUΠg)
样品编号
剂量 (kGy)
010 110 210 310 410 510 610
1 518 ×104 118 ×104 613 ×103 117 ×103 410 ×102 211 ×102 10
2 418 ×104 211 ×104 512 ×103 215 ×103 416 ×102 112 ×102 < 10
3 513 ×104 016 ×104 516 ×103 211 ×103 419 ×102 610 ×101 10
平均 513 ×104 115 ×104 517 ×103 211 ×103 415 ×102 113 ×102 20
　　用线性回归方程 ( Y = a + bx) 统计辐照处理后细
菌残存率的对数数据 ,得到 Y = - 0116 + 0159 x ; r =
0198。检验线性回归方程 F 值 = 199130 > F0101 (1 ,5)
= 16126 , ︱t ︱= 14112 > t0101 (5) = 4103 ,证明回归方程
成立。由此可计算表观 D10值 = 1Πb = 1165kGy。
212 　控制图的建立和上控制线的确定
供试的 25 批中药产品的细菌初始污染检测结果
见表 2。根据表 2 中的数据 ,按照以下程序制作控制
图[4 ,7 ] 。
21211 　数学模型的确定 　细菌初始污染的检测结果
为计量数据 ,计量数据符合连续性函数分布。试验随
机取样 ,因此其检测结果服从正态分布 ,可选用正态分
布数学模型统计数据。
正态分布有两个参数μ和σ,μ为均值 ,σ为方
差。由这两个参数可绘制出正态分布的两张控制图 ,
即 : …X 图和 R 图。…X 图反映的是细菌初始污染平均值
的变化 , R 图反映的是初始污染数量的离散性的变化。
21212 　统计量的确定 　控制图要控制的是产品细菌
初始污染水平 ,所以控制量为细菌初始污染量。
21213 　上、下控制线的确定 　控制线是划分细菌初始
污染是否处于正常变化范围内的界限。据质量理论优
选的推荐 ,控制线宽一般选μ±3σ,在此情况下应有
99173 %细菌初始污染的描点落在控制线以内。上下
控制线和中心线是由25批产品的细菌初始污染数据
表 2 　25 批中药产品的细菌初始污染值
( ×104 CFUΠg)
样品号
检测值 (104)
X i1 X i2 Xi3
∑
3
i = 1
x ij …X i R (极差)
1 415 417 416 1318 416 211
2 511 415 418 1414 418 016
3 319 414 416 1219 413 118
4 314 411 316 1111 317 019
5 418 511 517 1516 513 019
6 319 415 511 1315 415 112
7 511 412 319 1312 414 112
8 511 415 511 1417 419 016
9 415 319 511 1315 415 112
10 319 415 418 1312 414 019
11 415 511 514 1510 510 019
12 415 418 514 1417 419 019
13 514 412 418 1414 418 112
14 316 418 412 1216 412 112
15 313 415 418 1216 412 115
16 319 412 418 1219 413 019
17 412 316 418 1216 412 112
18 316 418 412 1216 412 112
19 418 514 319 1411 417 115
20 316 415 415 1219 412 019
21 313 415 316 1114 318 112
22 316 415 517 1318 416 211
23 310 511 412 1213 411 211
24 319 415 511 1315 415 112
25 514 319 313 1216 412 211
合计 111118 3016
均值 414472 11224
872 核　农　学　报 21 卷
(表 2)计算得到的。
具体的计算 …X 控制图的上、下控制线及中心线的
推算方法如下 :
上控制线 :UCL €x = X + A2 …R = (414472 + 11023 ×11224)
×104 = 51699 ×104 CFUΠg
下控制线 :LCL €x = X - A2 …R = (414472 - 11023 ×11224)
×104 = 31195 ×104 CFUΠg
中心线 : CL€x = X = 414472 ×104 CFUΠg
式中的 A2 是计算上、下控制线的系数 ,引自《质
量工程师手册》[5 ] ,它们仅与样本量有关 ,与样品被测
性能的取值无关。根据上、下控制线、中心线和细菌初
始污染值绘制图 1。
图 1 　供试中药产品的 …X 控制图…X 控制图显示了细菌初始污染平均值随着产品
批次的变化 ,上、下控制线为图中上下部的虚线。上控
制线是设定剂量的细菌初始污染上限。细菌初始污染
超过上控制线说明初始污染的变化超过正常波动的水
平 ,意味着生产过程可能出现异常情况。
R 控制图的上、下控制线及中心线的推算方法如
下 :
上控制线 :UCL R = D4 …R = 21574 …R = 21574 ×11224 ×104
= 3115 ×104 CFUΠg
下控制线 :LCL R = D3 …R = - …R = 0CFUΠg
中心线 :CL R = …R = 11224 ×104 CFUΠg
式中系数 D4 和 D3 为计算上、下控制线的示数。
根据上、下控制线、中心线和细菌初始污染的极差绘制
R 控制图 (图 2) 。
R 控制图显示的是初始污染数据的离散性 ,上下
控制线为图中上下部的虚线。描点 (细菌初始污染的
极差)超过上线说明样品的不均匀性超过以往水平。
R 控制图虽然对确定辐照剂量没有直接的作用 ,但可
以确定试验样品是否有代表性。
21214 　测量系统处于稳态或统计控制状态的确定 　
只有在生产状态应该稳定的情况下生产的产品才能建
立有效的控制图。用于建立控制图的数据应能反映常
图 2 　供试中药产品的 R 控制图
规生产水平 ,在此情况下上、下控制线才能用于分辨异
常的细菌初始污染水平。
判断控制图稳定的原则为休哈控制图的判稳准
则 ,只有在下列情况下才能判断控制图稳定 ,1) 连续
25 个点 (检测的细菌初始污染值) ,界外点数为 0 ;2) 连
续 35 个点 ,界外点数 ≤1 ;3) 连续 100 个点 ,界外点数
≤2。
表 2 中 …X i 栏中的 25 个数据没有超过 …X 控制图的
上控制线 51699 ×104 CFUΠg ,R 栏中的 25 个数据也没
有超过 R 控制图的上控制线 3115 ×104 CFUΠg ,所以 ,根
据休哈控制图的判稳准则 1) ,可以判断 …X 控制图和 R
控制图都处于稳定状态。经过判断处于稳态的控制图
就可以在辐照加工中使用 ,如图 1 可以用于第 25 批以
后产品细菌初始污染的判断。
21215 　…X 控制图的上控制线 　根据制作的 …X 控制
图 ,供试中药产品的细菌初始污染的上控制线为
51699 ×104 CFUΠg。
213 　辐照加工中中药产品消毒剂量的确定
将 211 得到的表观 D10 值 1165kGy 和 212 得到的…X 控制图的上控制线 51699 ×104 CFUΠg 代入公式 D =
D10 lg ( N0ΠN ) ,计算消毒剂量 ,得到中药产品的最低消
毒剂量应该为 3139kGy。…X 控制图显示了 25 批产品细菌初始污染的变化 ,
上下控制线是产品细菌初始污染的变化范围 ,也可以
认为在生产过程稳定的条件下生产的产品 ,其细菌初
始污染不高于上控制线 ,因此上控制线计算出来的消
毒剂量可以持续有效地应用在该产品的辐照加工中。
使用初始污染的平均值计算消毒剂量时 ,由于产
品初始污染高于平均初始污染的可能性还有 50 % ,所
以 ,消毒剂量有效的可能性仅有 50 % ,而根据μ+ 3σ
初始污染计算消毒剂量 ,产品初始污染的 99173 %都
落在上控制线内 ,所以 ,依此计算的消毒剂量有效的可
能性为 99173 % ,可提高产品辐射消毒的合格率。
214 　控制图的使用方法
控制图建立后 ,仍然需要检测之后每批待辐照产
972　3 期 快捷确定中药辐照消毒剂量的方法
品的细菌初始污染 ,并将细菌初始污染检测的数据描
点在控制图上。根据点的位置和休哈控制图的判异准
则判断细菌初始污染是否处于正常的变化范围内。产
品使用设定剂量辐照且终检合格后 ,描点可以续接前
25 组数据的点作为新的上下控制线的统计数据 ,辐照
不合格的数据不能作为上下控制线的统计数据。
产品细菌初始污染水平的判异准则为点出界就判
异 ;界内点排列不随机判异。具体有 8 项判异标准 :
(1)一点落在上下控制线以外 ,即点出界就判异 (由于
初始污染过低并不影响辐照质量 ,所以低于下控制线
的点不判异) ; (2) 连续 9 点落在中心线同一侧 ; (3) 连
续 6 点递增或递减 ; (4)连续 14 点中相邻点上下交替 ;
(5)连续 3 点中有 2 点落在中心线同一侧的 2σ以外 ;
(6)连续 5 点中有 4 点落在中心线同一侧的 1σ以外 ;
(7)连续 15 点在 1σ中心线上下 ; (8) 连续 8 点在中心
线两侧 ,但无一在 1σ中。
当符合判异原则 (1) 时 ,不能继续使用原剂量 ,因
为初始污染已经超出了剂量有效的范围。当符合其余
7 项中的任何一项时 ,可以继续使用原剂量 ,但应采取
预防措施 ,因为这 7 种情况显示描点在控制图中的位
置不随机 ,也就是说细菌初始污染的变化有规律 ,说明
产生了新的影响初始污染变化的因素 ,因此 ,应采取措
施查明新的影响因素 ,并加以控制。
3 　讨论
311 　由于需要 25 批产品的数据 ,所以 ,本文介绍的方
法仅适用于生产稳定产品的辐照消毒。对于实施了
GMP 的生产线 ,保持生产过程的稳定是基本要求。
312 　本方法不能监测表观 D10值的变化 ,微生物种类
和种类的比例变化都可能造成表观 D10值的变化。识
别表观 D10值的变化要靠对生产过程中可能引起以上
变化的因素的监控才能达到。
参考文献 :
[ 1 ] 　赵永富 ,汪昌保 ,王 　超. 辐照灭菌技术在制药业上的最新应用
进展. 核农学报 ,2006 ,20 (2) :143～147
[ 2 ] 　郭平稳 ,李松兰 ,等. 中药辐照剂量分布的测量与计算. 核农学
报 ,2006 ,20 (4) :327～330
[ 3 ] 　王宝琴 ,药凤荷主编. 60Coγ射线辐照中药质量评价研究. 中国药
品生物制品检定所等编. 1995 ,12
[ 4 ] 　张公绪 ,孙　静主编. 质量工程师手册. 北京 :企业管理出版社
[ 5 ] 　ISO11137 :2006. Sterilization of health care products2Radiation
[ 6 ] 　国家质量监督检验检疫总局质量管理司编写. 质量专业理论与
务实 (中级) . 北京 :中国人事出版社 ,2001
(上接第 272 页)
[ 1 ] 　严忠军 , 卞　科 , 司建中. 面筋蛋白应用概述. 中国粮油学报 ,
2005 , 20 (5) : 16～19
[ 2 ] 　Linares E , Larre C , Lemeste M , Popineau Y. Emulsifying and foaming
properties of gluten hydrolysates with an increasing degree of hydrolysis :
role of soluble and insoluble fractions. Cereal Chemistry , 2000 ,77 : 414
～420
[ 3 ] 　Popineau Huchet B , Larre C , Berot S. Foaming and emulsifying
properties of fractions of gluten peptides obtained by limited enzymatic
hydrolysis and ultrafiltration. Journal of Cereal Science. 2002 , 35 : 327
～335
[ 4 ] 　张红印 , 朱加进 , 郑晓冬等. 小麦面筋蛋白琥珀酰化改性研究.
中国农业科学. 2003 , 36 (3) : 313～317
[ 5 ] 　Popincau Y, Masson P , Thcbaudin J Y. Enzymatic processing of wheat
proteins. In : Godon B. cd. Bioconversion of Cereal Products. VCH
Publishers , 1993 : 129～131
[ 6 ] 　Drago S R , González R J . Foaming properties of enzymatically
hydrolysed wheat gluten. Innovative Food Science and Emerging
Technologies , 2001 , 1 : 269～273
[ 7 ] 　Bernardi Don L S , Pilosof A M R , Bartholomai G B. Enzymatic
modification of soy protein concentrates by fungal and bacterial proteases.
Journal of the American Oil Chemists Society , 1991 , 68 : 102～105
[ 8 ] 　孔祥珍 , 周惠明 , 钱海峰. 小麦面筋蛋白酶解物的制备及其功能
性质研究. 中国农业科学 , 2006 , 39 (3) : 593～598
[ 9 ] 　姜绍通 , 唐文婷 , 潘丽军. 小麦面筋蛋白琥珀酰化修饰研究. 食
品科学 , 2005 , 12 : 40～44
[10 ] 　Franzen kay L , Kinsella John E. Functional properties of succinylated
protein. Agric Food Chem. 1976 ,24 (4) : 788～7951
[11 ] 　郦伟章. 改善蛋白质营养性和功能性的方法. 食品科学 ,1991 ,
(12) :13～16
[12 ] 　Adler2Nissen , J . Methods in Food Proteins Hydrolysis. In : Enzymatic
Hydrolysis of Food Proteins. New York : Elsevier Applied Science
Publishers , 1986 : 116～124
[13 ] 　张华文 ,田纪春 ,邓志英等. 拉伸仪和质构仪测定面团拉伸特性
的比较分析. 作物学报 ,2005 ,31 (11) :1521～1523
082 Journal of Nuclear Agricultural Sciences
2007 ,21 (3) :277～280