1、1本科毕业设计开题报告应用化学三聚氰胺分析检测方法研究进展一、选题的背景与意义2008年中国婴幼儿毒奶粉事件引起世界各国高度关注,在毒奶粉中检测发现了化工原料三聚氰胺,然而在此之前,美国也曾报道过数以千计的猫和狗因喂食含三聚氰胺的宠物饲料而致病或死亡。三聚氰胺2,4,6三氨基1,3,5三嗪最早由德国化学家JUSTUSVONLIEBIG于1834年合成。现代工艺多采用尿素合成的三聚氰胺树脂常常被用于生产制作食品包装或餐具,因此食品中的三聚氰胺常常被认为是以三聚氰胺树脂为原材料食品包装或餐具中三聚氰胺迁移所致,也有认为三聚氰胺可能是杀虫剂灭蝇胺的代谢产物沿食物链富集进入植物或动物源食物所致。三聚氰
2、胺生产过程和细菌代谢过程均可能产生副产物三聚氰酸2,4,6三羟基21,3,5三嗪。三聚氰酸可以用作消毒剂,特别是在水处理过程中被广泛应用。慢性高剂量摄入三聚氰胺或三聚氰酸时会诱发肾脏病理学,而且三聚氰胺和三聚氰酸接触后可以通过氢键表现出极强的亲和力而形成轮辐状的难溶物三聚氰胺三聚氰酸复合物，该复合物很容易在动物肾脏中沉积,从而引起动物肾脏功能衰竭甚至导致死亡。随着对三聚氰胺检测要求的不断提升,检测手段不断推陈出新,快速、便捷的检测技术不断涌现。食品中的三聚氰胺经过提取净化后可以采用色谱法、质谱法、光谱法和毛细管电泳法等现代仪器手段进行分析,也可以直接采用酶联免疫试剂盒法分析。二、研究的基本内容
3、与拟解决的主要问题基本内容1液相色谱及串联检测器法该方法主要使用紫外检测器UV和二极管阵列检测器DAD。前处理一般都是采用三氯乙酸乙腈提取,过滤,过柱,洗脱。然后采用乙腈/水或缓冲盐的水溶液V/V9558020为流动相,236NMUV或2240NMDAD为检测波长,室温下进样分析。由于三聚氰胺和三聚氰酸的紫外吸收波段均低于250NM,故色谱条件的变化以及样品的前处理过程,都将会产生定量的误差。2气相色谱串联质谱法采用乙腈水或三氯乙酸浸提,加入乙酸锌或乙酸铅沉淀蛋白,超声后离心,取上层清液净化衍生,最终进行气相色谱质谱进行测定。3毛细管电泳技术目前普遍采用的方法是毛细管区带电泳二极管阵列检测器来
4、测定三聚氰胺。这种方法是利用三聚氰胺的强极性在简单的毛细管电泳模式中来实现三聚氰胺和干扰物的基线分离,并利用三聚氰胺极好的紫外吸收来进行测定,定量检测限在005MG/KG。4光谱法1拉曼光谱法将三聚氰胺提取液滴加到底物上,蒸发有机溶剂,用拉曼光谱检测。在682CM1和989CM1处有位移,而682CM1处与浓度有关。2红外光谱法采用近红外和中红外光谱法衰减全反射傅立叶红外光谱FTIR2ATR和漫反射傅立叶红外光谱DRIFT来检测和定量分析婴幼儿配方奶粉中的三聚氰胺。通过对光谱数据和三聚氰胺浓度的最小二乘法拟合,R2大于099。据此可以分析添加有1PPM三聚氰胺的奶粉。这种方法无需或只需少量样品
5、前处理,缩短了检验时间,可在5MIN内完成检测。3核磁共振法采用400HZ下1H的核磁共振NMR模式,可以分析出受三聚氰胺污染的奶粉,通过图谱的叠加,亦可以作为定量手段。在研究受三聚氰胺污染的配方奶粉和蛋糕时,NMR可以获得与采用固相萃取液质分析同样的结果。5化学发光法利用三聚氰胺可以与溶液中的肌红蛋白反应形成一种复合体,可以强烈地抑制鲁米诺与肌红蛋白反应产生的化学光的强度。化学发光强度的降低值与三聚氰胺的浓度在10PG/ML50NG/ML范围内成正比线性关系,检测限达3PG/ML。6纳米粒子颜色法三聚氰胺和三聚氰酸可以通过NH2O和NH2N两种氢键形式进行分子组装从而形成稳定的复合体三聚氰胺
6、和三聚氰酸的比例为13。而在此过程中,三聚氰胺起决定作用。如果将三聚氰酸衍生,与具有极好光学特征的贵金属纳米颗粒形成稳定的复合体,加入三聚氰胺以后,三聚氰胺与三聚氰酸的结合,会改变纳米颗粒的光学特征,而这一特征变化可以从颜色上表现出来。37酶标仪检测法利用萃取液通过均质及振荡的方式提取样品中的三聚氰胺进行免疫测定先将三聚氰胺酶标记物,样品萃取物及标准样加入到已经包被有三聚氰胺抗体的微孔中开始反应在30MIN的孵育过程中,样品萃取物中的三聚氰胺与三聚氰胺酶标记物竞争结合微孔中的三聚氰胺抗体,孵育30MIN后洗掉小孔中所有没有结合的三聚氰胺及三聚氰胺酶标记物在配制的洗液清洗结束后,每孔中加入清澈的
7、底物溶液,结合的酶标记物将无色的底物转化为蓝色的物质孵育30MIN后加入终止液盐酸,终止底物反应,在450NM波长处检测吸光度值,根据各孔颜色深浅进行数据读取,依据标准的吸光度值得出样品中三聚氰胺的的浓度值拟解决的主要问题通过对比不同检测三聚氰胺含量的方法，以此找出一种高灵敏度或低检测限,高度专一,分析时间短,成本低廉,便捷易携带,少量或不用预处理程序,适合复杂基质测定。三、研究的方法与技术路线研究方法分析检测技术路线样品的预处理进样检测读取数据分析谱图四、研究的总体安排与进度2010年06月2010年10月查阅相关文献、确定研究课题2010年10月2010年11月书写任务书及学生开题2010
8、年12月2011年03月学生实验2011年04月2011年05月学生论文书写2011年05月2011年06月论文答辩五、主要参考文献1邵静君,温家琪,徐世文三聚氰胺毒理学研究进晨J现代畜牧兽医,2007,1252542OKUMURAM,HASEGAWAR,SHIRAIT,ETA1RELATIONSHIPBETWEENCALCULUSFORMATIONANDCARCINOGENESISINTHEURINARYBLADDEROFRATSADMINISTEREDTHENONGENOTOXICAGENTSTHYMINEORMELAMINEJCARCINOGENESIS,1992,13610431045
9、3OGASAWARAH,IMAIDAK,ISHIWATAH,ETA1URINARYBLADDERCARCINOGENESISINDUCEDBYMELAMINEINF344MALERATSCORRELATIONBETWEENCARCINOGENICITYANDUROLITHFORMATIONJCARCINOGENESIS,1995,1611277327774林祥梅,王建峰,贾广乐,等三聚氰胺的毒性研究J毒理学杂志,2008,22321621945CATHYA,BROWN,KYUSHIKJEONG,ROBERTH,ETA1OUTBREAKSOFRENALFAILUREASSOCIATEDWITHM
10、ELAMINEANDCYANURICACIDINDOGSANDCATSIN2004AND2007JJOURNALOFVETERINARYDIAGNOSTICINVESTIGATION,2007,1955255316BIRGITPUSCHNER,ROBERTH,POPPENGA,ETA1ASSESSMENTOFMELAMINEANDCYANURICACIDTOXICITYINCATSJJOURNALOFVETERINARYDIAGNOSTICINVESTIGATION,2007,1966166247袁立勇,马朝卫,杜亚辉溶液中三聚氰胺含量的快速测定J河南化工,2004,4428王征GCMS法测定
11、动物食品中的三聚氰胺J福建分析检测,2008,172129蒋晨阳,范倩,林德清,等气质联用法测定饲料中的三聚氰胺J饲料工业，2008,298485010宫小明,董静,孙军,等HPLC法测定植物性原料中三聚氰胺J食品科学,2008,29432132211李德良食品及饲料中三聚氰胺残留量液相色谱检测方法的研究J南昌高专学报,2007,613113212辜雪英,吴小花,仇满珍饲料中三聚氰胺残留量高效液相色谱测定的研究J江西化工,2007,2707213任保增,李晨,袁晓亮,等三聚氰胺溶解度的测定与关联J化工学报,2003,571001100314汪辉,曹小彦,彭新凯,等高效液相色谱二级管阵列法测定高
12、蛋白食品中的三聚氰胺J食品与机械,2007,23511411515韩冰冰,宋文生,李雪娟，等三聚氰胺及其衍生物的应用J化学推进剂与高分子材料,2007,56262716杨云霞,刘形,周桂英,等小麦谷元粉中三聚氰胺的高效液相色谱法测定J分析测试学报,2008,27332232417占春瑞,郭平,温志海,等液相色谱检测饲料中三聚氰胺残留量的方法研究J饲料研究,200711181918陈婷高效液相色谱法测定饲料中三聚氰胺含量J福建畜牧兽医,2007,296101119吴明礼,陈彩红高效液相色谱法HPLC测定单氰胺中三聚氰胺的含量J宁夏石油化工,2005,2242520俞建君,吴芳珍反相离子对色谱法测
13、定工业三聚氰胺含量J广东化工,2007,734126127521张美金,林海丹,林峰,等高效液相色谱法测定饲料和宠物食品中三聚氰胺含量J中国卫生检验杂志,2007,17122205220622赵永彪,李自春,刘婷,等高效液相色谱法测定宠物食品中的三聚氰胺J分析实验室,2008,2719019123丁涛,徐锦忠,李健忠,等高效液相色谱二极管阵列检测法及高效液相色谱电喷雾串联质谱法测定植物源性蛋白中残留的三聚氰胺J色谱,2008,2616924李爱军,张代辉,马书民,等液相色谱串联质谱法测定饲料中三聚氰胺残留J分析化学,2008,36569970125冯家望,蔡勤仁,柳训才,等高效液相色谱电喷雾串
14、联技术测定奶及奶制品中三聚氰胺和环丙氨嗪J现代食品科技,2004,24101058105926冯薇,王伯初,米鹏程,等适用于LCMS的三聚氰胺检测新方法J广东农业科学,2008,4626327染伟液相色谱串联质谱法LCMS/MS分析宠物食品中三聚氰胺J分析测试学报,2007,2628528628赖碧清,郑晓航,韩银涛高效液相色谱四极杆质谱联用测定饲料中三聚氰胺含量J饲料工业,2008,294474829张静,张朋杰,张宪臣,等超高效液相色谱电喷雾串联三重四级杆质谱法测定宠物食品中的三聚氰胺J中国卫生检验杂志,2008,18101950195130钱振杰,蔡勤仁,欧阳颖瑜,等超高效液相色谱电喷雾
15、串联质谱法测定饲料中残留的三聚氰胺J色谱,2008,26333934231LIANGZHU,GERARDOGAMEZ,HUANWENCHEN,ETALDETECTIONOFDIETHYLPHTHALATEINPERFUMESBYEXTRACTIVEELECTROSPRAYIONIZATIONMASSSPECTROMETRYCHEMCOMM,2009,321355932GUANGMINGHUANG,ZHENGOUYANG,RGRAHAMCOOKSRAPIDSCREENINGOFANABOLICSTEROIDSINURINEBYREACTIVEDESORPTIONELECTROSPRAYIONIZ
16、ATIONCHEMCOMM,2007,79218327833233JAMESACAMPBELL,DAVIDSWUNSCHEL,CATHERINEEPETERSON,RESIDUALAGARDETERMINATIONINBACTERIALSPORESBYELECTROSPRAYIONIZATIONMASSSPECTROMETRYANALYTICALLETTERS,2010,8241200120634HOWAITANG,KWANMINGNG,STEPHENSINYINCHUI,ETALANALYSISOFMELAMINECYANURATEINURINEUSINGMATRIXASSISTEDLASE
17、RDESORPTION/IONIZATIONMASSSPECTROMETRYANALCHEM,62009,8193676368235TERESAMVAIL,PATRICKRJONES,ODAVIDSPARKMANJANALTOXICOL,2007,31630430836GUOXIANGXIE,XIAOJIAOZHENG,XINQI,ETALMETABONOMICEVALUATIONOFMELAMINEINDUCEDACUTERENALTOXICITYINRATSJOURNALOFPROTEOMERESEARCH,2010,9112513337NAYAN,LEIZHOU,ZAIFANGZHU,E
18、TALDETERMINATIONOFMELAMINEINDAIRYPRODUCTS,FISHFEED,ANDFISHBYCAPILLARYZONEELECTROPHORESISWITHDIODEARRAYDETECTIONJAGRICFOODCHEM,2009,57380781138ZHIJUNCHEN,XIAOMEIYANSIMULTANEOUSDETERMINATIONOFMELAMINEAND5HYDROXYMETHYLFURFURALINMILKBYCAPILLARYELECTROPHORESISWITHDIODEARRAYDETECTIONJAGRICFOODCHEM,2009,57
19、198742874739LILIHE,YANGLIU,MENGSHILIN,ETALANTIFUNGALACTIVITYOFZINCOXIDENANOPARTICLESAGAINSTBOTRYTISCINEREAANDPENICILLIUMEXPANSUMSENS2009,579346444KELONGAI,YANLANLIU,LEHUILUHYDROGENBONDINGRECOGNITIONINDUCEDCOLORCHANGEOFGOLDNANOPARTICLESFORVISUALDETECTIONOFMELAMINEINRAWMILKANDINFANTFORMULAJAMCHEMSOC,2
20、009,13127949645陈君义,孙慧宇,苏燕,王玥,乙小娟等三聚氰胺分析技术研究进展J分析实验室2010,291296301746焦嫚董学芝等三聚氰胺分析检测方法的研究进展J河南大学化学与化工学院2010,211919547GOPALAKRISHNANVENKATASAMI,JOHNRSOWAJR,ANALYTICACHIMICAACTA2010,6652,10010448QIANCAO,HONGZHAO,LIXIZENG,JIANWANG,RUIWANG,XIAOHUIQIU,YUJIANHE,TALANTA,2009,802,10410949ZHIYONGGUO,PANPANGAI,
21、TINGTINGHAO,SUIWANG,DANYIWEI,NINGGANDETERMINATIONOFMELAMINEINDAIRYPRODUCTSBYANELECTROCHEMILUMINESCENTMETHODCOMBINEDWITHSOLIDPHASEEXTRACTIONTALANTA,2011,835,173617418文献综述应用化学三聚氰胺分析检测方法研究进展2008年中国婴幼儿毒奶粉事件引起世界各国高度关注,在毒奶粉中检测发现了化工原料三聚氰胺,然而在此之前,美国也曾报道过数以千计的猫和狗因喂食含三聚氰胺的宠物饲料而致病或死亡。三聚氰胺2,4,6三氨基1,3,5三嗪最早由德国化学
22、家JUSTUSVONLIEBIG于1834年合成。现代工艺多采用尿素合成的三聚氰胺树脂常常被用于生产制作食品包装或餐具,因此食品中的三聚氰胺常常被认为是以三聚氰胺树脂为原材料食品包装或餐具中三聚氰胺迁移所致,也有认为三聚氰胺可能是杀虫剂灭蝇胺的代谢产物沿食物链富集进入植物或动物源食物所致。三聚氰胺生产过程和细菌代谢过程均可能产生副产物三聚氰酸2,4,6三羟基1,3,5三嗪。三聚氰酸可以用作消毒剂,特别是在水处理过程中被广泛应用。慢性高剂量摄入三聚氰胺或三聚氰酸时会诱发肾脏病理学,而且三聚氰胺和三聚氰酸接触后可以通过氢键表现出极强的亲和力而形成轮辐状的难溶物三聚氰胺三聚氰酸复合物，该复合物很容易
23、在动物肾脏中沉积,从而引起动物肾脏功能衰竭甚至导致死亡。这几年对三聚氰胺分析检测的方法有1液相色谱及串联检测器法该方法主要使用紫外检测器UV和二极管阵列检测器DAD。前处理一般都是采用三氯乙酸乙腈提取,过滤,过柱,洗脱。然后采用乙腈/水或缓冲盐的水溶液V/V9558020为流动相,236NMUV或240NMDAD为检测波长,室温下进样分析。由于三聚氰胺和三聚氰酸的紫外吸收波段均低于250NM,故色谱条件的变化以及样品的前处理过程,都将会产生定量的误差。2气相色谱串联质谱法采用乙腈水或三氯乙酸浸提,加入乙酸锌或乙酸铅沉淀蛋白,超声后离心,取上层清液净化衍生,最终进行气相色谱质谱进行测定。3毛细管
24、电泳技术目前普遍采用的方法是毛细管区带电泳二极管阵列检测器来测定三聚氰胺。这种方法是利用三聚氰胺的强极性在简单的毛细管电泳模式中来实现三聚氰胺和干扰物的基线分离,并利用三聚氰胺极好的紫外吸收来进行9测定,定量检测限在005MG/KG。4光谱法1拉曼光谱法将三聚氰胺提取液滴加到底物上,蒸发有机溶剂,用拉曼光谱检测。在682CM1和989CM1处有位移,而682CM1处与浓度有关。2红外光谱法采用近红外和中红外光谱法衰减全反射傅立叶红外光谱FTIR2ATR和漫反射傅立叶红外光谱DRIFT来检测和定量分析婴幼儿配方奶粉中的三聚氰胺。通过对光谱数据和三聚氰胺浓度的最小二乘法拟合,R2大于099。据此可
25、以分析添加有1PPM三聚氰胺的奶粉。这种方法无需或只需少量样品前处理,缩短了检验时间,可在5MIN内完成检测。3核磁共振法采用400HZ下1H的核磁共振NMR模式,可以分析出受三聚氰胺污染的奶粉,通过图谱的叠加,亦可以作为定量手段。在研究受三聚氰胺污染的配方奶粉和蛋糕时,NMR可以获得与采用固相萃取液质分析同样的结果。5化学发光法利用三聚氰胺可以与溶液中的肌红蛋白反应形成一种复合体,可以强烈地抑制鲁米诺与肌红蛋白反应产生的化学光的强度。化学发光强度的降低值与三聚氰胺的浓度在10PG/ML50NG/ML范围内成正比线性关系,检测限达3PG/ML。6纳米粒子颜色法三聚氰胺和三聚氰酸可以通过NH2O
26、和NH2N两种氢键形式进行分子组装从而形成稳定的复合体三聚氰胺和三聚氰酸的比例为13。而在此过程中,三聚氰胺起决定作用。如果将三聚氰酸衍生,与具有极好光学特征的贵金属纳米颗粒形成稳定的复合体,加入三聚氰胺以后,三聚氰胺与三聚氰酸的结合,会改变纳米颗粒的光学特征,而这一特征变化可以从颜色上表现出来。7酶标仪检测法利用萃取液通过均质及振荡的方式提取样品中的三聚氰胺进行免疫测定先将三聚氰胺酶标记物,样品萃取物及标准样加入到已经包被有三聚氰胺抗体的微孔中开始反应在30MIN的孵育过程中,样品萃取物中的三聚氰胺与三聚氰胺酶标记物竞争结合微孔中的三聚氰胺抗体,孵育30MIN后洗掉小孔中所有没有结合的三聚氰
27、胺及三聚氰胺酶标记物在配制的洗液清洗结束后,每孔中加入清澈的底物溶液,结合的酶标记物将无色的底物转化为蓝色的物质孵育30MIN后加入终止液盐酸,终止底物反应,在450NM波长处检测吸光度值,根据各孔颜色深浅进行数据读取,依据标准的吸光度值得出样品中三聚氰胺的的10浓度值随着对三聚氰胺检测要求的不断提升,检测手段不断推陈出新,快速、便捷的检测技术不断涌现。食品中的三聚氰胺经过提取净化后可以采用色谱法、质谱法、光谱法和毛细管电泳法等现代仪器手段进行分析,也可以直接采用酶联免疫试剂盒法分析。理想的分析技术应该满足以下条件高灵敏度或低检测限,高度专一,分析时间短,成本低廉,便捷易携带,少量或不用预处理
28、程序,适合复杂基质测定。但现存的分析方法几乎没有一种能完全满足上述条件。尽管液相色谱法、液相色谱质谱法、气相色谱质谱法能满足常规的分析要求,但都比较耗时,成本高,劳动强度大,同时对操作人员的仪器操作技能要求比较高。毛细管电泳质谱法的有效性仍待进一步的评估。而质谱法、红外光谱、拉曼光谱技术以及核磁共振法虽然能够满足快捷简易的要求,但是仪器本身比较昂贵,且不能满足便携的要求化学发光法和纳米粒子颜色法仍需要进一步努力才能实现便携化、快捷简易的目标。虽然样品的前处理步骤意味着高通量分析的不可能,但液相色谱串联质谱法仍在现存方法中应用最广泛。因此,要实现三聚氰胺及其相关化合物的快速、简易、灵敏、经济分析
29、,仍需进一步努力。参考文献1邵静君,温家琪,徐世文三聚氰胺毒理学研究进晨J现代畜牧兽医,2007,1252542OKUMURAM,HASEGAWAR,SHIRAIT,ETA1RELATIONSHIPBETWEENCALCULUSFORMATIONANDCARCINOGENESISINTHEURINARYBLADDEROFRATSADMINISTEREDTHENONGENOTOXICAGENTSTHYMINEORMELAMINEJCARCINOGENESIS,1992,136104310453OGASAWARAH,IMAIDAK,ISHIWATAH,ETA1URINARYBLADDERCARCI
30、NOGENESISINDUCEDBYMELAMINEINF344MALERATSCORRELATIONBETWEENCARCINOGENICITYANDUROLITHFORMATIONJCARCINOGENESIS,1995,1611277327774林祥梅,王建峰,贾广乐,等三聚氰胺的毒性研究J毒理学杂志,2008,2232162195CATHYA,BROWN,KYUSHIKJEONG,ROBERTH,ETA1OUTBREAKSOFRENALFAILUREASSOCIATEDWITHMELAMINEANDCYANURICACIDINDOGSANDCATSIN2004AND2007JJOURN
31、ALOFVETERINARYDIAGNOSTICINVESTIGATION,2007,1955255316BIRGITPUSCHNER,ROBERTH,POPPENGA,ETA1ASSESSMENTOFMELAMINEANDCYANURICACIDTOXICITYINCATSJJOURNALOFVETERINARYDIAGNOSTICINVESTIGATION,2007,196616624117袁立勇,马朝卫,杜亚辉溶液中三聚氰胺含量的快速测定J河南化工,2004,4428王征GCMS法测定动物食品中的三聚氰胺J福建分析检测,2008,172129蒋晨阳,范倩,林德清,等气质联用法测定饲料中的
32、三聚氰胺J饲料工业，2008,298485010宫小明,董静,孙军,等HPLC法测定植物性原料中三聚氰胺J食品科学,2008,29432132211李德良食品及饲料中三聚氰胺残留量液相色谱检测方法的研究J南昌高专学报,2007,613113212辜雪英,吴小花,仇满珍饲料中三聚氰胺残留量高效液相色谱测定的研究J江西化工,2007,2707213任保增,李晨,袁晓亮,等三聚氰胺溶解度的测定与关联J化工学报,2003,571001100314汪辉,曹小彦,彭新凯,等高效液相色谱二级管阵列法测定高蛋白食品中的三聚氰胺J食品与机械,2007,23511411515韩冰冰,宋文生,李雪娟，等三聚氰胺及其
33、衍生物的应用J化学推进剂与高分子材料,2007,56262716杨云霞,刘形,周桂英,等小麦谷元粉中三聚氰胺的高效液相色谱法测定J分析测试学报,2008,27332232417占春瑞,郭平,温志海,等液相色谱检测饲料中三聚氰胺残留量的方法研究J饲料研究,200711181918陈婷高效液相色谱法测定饲料中三聚氰胺含量J福建畜牧兽医,2007,296101119吴明礼,陈彩红高效液相色谱法HPLC测定单氰胺中三聚氰胺的含量J宁夏石油化工,2005,2242520俞建君,吴芳珍反相离子对色谱法测定工业三聚氰胺含量J广东化工,2007,73412612721张美金,林海丹,林峰,等高效液相色谱法测定
34、饲料和宠物食品中三聚氰胺含量J中国卫生检验杂志,2007,17122205220622赵永彪,李自春,刘婷,等高效液相色谱法测定宠物食品中的三聚氰胺J分析实验室,2008,271901911223丁涛,徐锦忠,李健忠,等高效液相色谱二极管阵列检测法及高效液相色谱电喷雾串联质谱法测定植物源性蛋白中残留的三聚氰胺J色谱,2008,2616924李爱军,张代辉,马书民,等液相色谱串联质谱法测定饲料中三聚氰胺残留J分析化学,2008,36569970125冯家望,蔡勤仁,柳训才,等高效液相色谱电喷雾串联技术测定奶及奶制品中三聚氰胺和环丙氨嗪J现代食品科技,2004,24101058105913（20届
35、）本科毕业设计三聚氰胺分析检测方法研究进展THERESEARCHPROGRESSOFMELAMINEANALYTICALMETHOD14摘要【摘要】三聚氰胺引发的宠物食品事件和婴幼儿配方奶粉事件使人们对食品和饲料中三聚氰胺的关注越来越多。本文主要介绍了三聚氰胺的化学和物理性质、用途，及其对人体健康存在的危害。并且对现有的三聚氰胺的检测方法进行了详细综述，并对各种方法的优缺点进行了比较，最后对三聚氰胺的检测方法进行了展望。【关键词】三聚氰胺；危害；分析检测方法。15THERESEARCHPROGRESSOFMELAMINEANALYTICALMETHODABSTRACT【ABSTRACT】MEL
36、AMINECAUSINGTHEPETFOODEVENTSANDINFANTFORMULAMILKPOWDEREVENTSINFOODANDFEEDMELAMINEMAKEPEOPLEPAYMUCHATTENTIONTHISARTICLEMAINLYINTRODUCESTHEMELAMINECHEMICALANDPHYSICALPROPERTIESANDAPPLICATION,ANDTHEPOTENTIONHARMTOHUMANHEALTHITDETAILYINTRODUCESTHEEXISTINGDETECTIONMETHODSANDCOMPARESTHEADVANTAGEANDDISADVA
37、NTAGEOFTHESEMETHODSFINALLYPROSPECTSTHEDETECTIONMETHODS【KEYWORDS】MELAMINEHARMANALYTICALMETHOD16目录1引言711三聚氰胺的化学和物理性质712三聚氰胺的用途72三聚氰胺的危害821三聚氰胺的代谢822三聚氰胺的毒性823三聚氰胺的中毒症状和中毒机制824三聚氰胺同系物的毒性93三聚氰胺的检测方法931苦味酸法和升华法932电位滴定法1033气相色谱质谱联用检测方法GCMS1034高效液相色谱法1035液相色谱串联质谱法1136超高效液相色谱与质谱联用1137不同电离方式质谱法1138毛细管电泳技术133
38、9光谱法13391拉曼光谱法13392红外光谱法14393核磁共振法14310化学发光法14311纳米粒子颜色法144结论与展望15参考文献16附录21I1引言三聚氰胺MELAMINE，它的简称是三胺，我们把它俗称为密胺、蛋白精，IUPAC把它命名为“1,3,5三嗪2,4,6三氨基”。三聚氰胺是一种三嗪类含氮杂环的有机化合物，工业上常把三聚氰胺用作化工原料，它的分子式是C3N6H6,是一种白色单斜晶体。11三聚氰胺的化学和物理性质三聚氰胺的酸碱值是8，具有弱碱的性质，三聚氰胺能够和硫酸、硝酸、盐酸、乙酸、草酸等反应生成三聚氰胺盐。三聚氰胺中性或者弱碱性溶液中会和甲醛进行缩合反应而生成羟甲基三聚
39、氰胺，但是在溶液的酸碱性约在5565的范围内，三聚氰胺能够和羟甲基的衍生物进行缩聚反应而生成树脂产物。三聚氰胺在强酸、强碱的水溶液里会发生水解。三聚氰胺的物理性质是三聚氰胺是一种纯白色的单斜棱晶体，它是不易燃、无味，而且几乎没有毒性的物质，三聚氰胺的密度是1573G/CM316。三聚氰胺的常压熔点是354，急剧加热后三聚氰胺会分解，快速加热则会使得三聚氰胺升华。三聚氰胺在水中的溶解度随着温度的升高而溶解增多,在20时，其溶解度是33G/L，即在冷水、乙醇、苯、醚和四氯化碳溶液中基本不溶解，但其能够在热水中溶解，而且能够在甲醇、甘油、吡啶、甲醛、乙酸、热乙二醇溶液中溶解等。12三聚氰胺的用途在有
40、机化工中间产品中三聚氰胺被应用极为广泛，我们可以把它作为生产三聚氰胺甲醛树脂MF的原料。在日常生活里，三聚氰胺还作为减水剂、甲醛清洁剂、阻燃剂等来使用。在硬度方面三聚氰胺甲醛树脂比脲醛树脂高，而且三聚氰胺甲醛树脂不仅具有不易燃、耐电弧、耐化学腐蚀、耐热、耐老化，而且有良好的绝缘性能、机械强度和光泽度等优点，在造纸、纺织、木材、塑料、涂料、电气、医药等行业中三聚氰胺被广泛应用。三聚氰胺的用途主要有以下几个方面1装饰面板在装饰方面我们把三聚氰胺板又叫为三聚氰胺浸渍胶膜纸饰面人造板，这种板的制造过程是先用三聚氰胺树脂胶粘剂浸泡不同纹理的纸，然后把它干燥并固化，在三刨花板、硬质纤维板或中密度纤维板表面
41、铺装三聚氰胺树脂，最后加热制成装饰板。由于它与防潮板紧密结合，所以基本上对环境不产生污染。由于三聚氰胺板生产时就与防潮板紧密粘合，能够制成耐热、抗震、防火的层压板，所以现在在家具、船舶和飞机的贴面板及耐热、抗震、防火的房屋装饰材料方面三聚氰胺板应用比较多。目前，三聚氰胺板可以用来做中高档的家具，而且三聚氰氨面板有着不同的仿木纹款式，其性能和美观都其它粘贴II面板要好很多，所以不需要再贴其他面板了。三聚氰胺板是现在家装用材的一个主流，它彻底打散了原来木材的组织，破坏了各项异性湿胀干缩的特性，它的尺寸极为稳定，不仅克服了实木因单体收缩，容易变形、开裂的缺陷，而且具有良好的尺寸稳定性，也具有不翘曲、
42、耐腐蚀、防虫、不助燃、不变形、容易维护清洗等等优点。2模塑粉通过混炼、造粒等工序能够把三聚氰胺制成为蜜胺塑料，这种蜜胺塑料不仅具有抗污、无毒优点，而且在做耐摔打、洁白的日用器皿、仿瓷餐具、卫生洁具和电器设备等等高级绝缘材料中这种塑料也经常被使用。3涂料在用丁醇、甲醇醚化后，三聚氰胺可以在固体粉末涂料、高级热固性涂料的胶联剂等方面中应用。4纸张因为三聚氰胺可以被用来作纸张处理剂，所以可以用来生产抗缩、不腐烂、抗皱的钞票和军用地图等高级纸。2三聚氰胺的危害21三聚氰胺的代谢三聚氰胺在机体内不会迅速发生任何类型的代谢变化，属于惰性代谢。三聚氰胺对不同成长阶段的动物的毒性具有选择性，不同动物种属间或者
43、动物体内的毒物代谢动力学差异而可能是这种毒性选择性的主要原因。22三聚氰胺的毒性人们常认为三聚氰胺的毒性是微弱性的，基本上无毒。然而，2007年美国发生了宠物食品污染事件，导致了成千上万的宠物死亡，在随机抽取的宠物饲料进行检测发现，宠物中毒的原因是饲料里掺杂了66三聚氰胺的小麦蛋白粉；2008年中国发生了三鹿婴幼儿奶粉事件，在随机抽取的奶粉样品进行检测，结果表明三鹿牌婴幼儿配方乳粉含256300MG/KG的三聚氰胺。OGASAWARAH等1995年给老鼠饲喂含3三聚氰胺饲料，9个月后发现有些老鼠上了患乳头状癌和膀胱过渡型细胞癌，其发病率分别是55和90；而在饲喂1三聚氰胺浓度的这组中，乳头状癌
44、和膀胱过度型细胞癌的发病率分别是42和21。这个结果说明三聚氰胺会导致生成结石。林祥梅等在2008年研究了三聚氰胺亚慢性毒性方面，在他所做的实验结果表明，与对照组相比较，在饲料中添加三聚氰胺后，猫的血清CRE和BUN会不断升高，而实验动物肾衰竭的主要原因可能是血清CRE和BUN过高。30D后，猫的肾脏中可以观察到有淋巴细胞的浸润，III而且其肾小管管腔中有晶体的出现4。23三聚氰胺的中毒症状和中毒机制在进行探究三聚氰胺毒性方面的实验，实验动物可能会出现体重减轻、膀胱结石、饲料消耗量减少、结晶尿症、存活率降低以及膀胱上皮细胞增生等症状。在对2007年美国受害的宠物进行的实验室诊断以及临床症状分析
45、结果表明，这些宠物都患有尿毒症，它们有的呕吐、昏睡；有的多尿、食欲减退；有的患有氮血症。受害动物在远曲小管处都会出现的损伤，而且在集合管或者肾远曲小管处会出现条纹状的特异性结晶。三聚氰胺在体内含量过高会导致肾衰。三聚氰胺在婴幼儿体内会形成颗粒排出了，然后颗粒逐渐积聚变成结石核，再逐渐地积聚形成更大的结石，最终会使得动物患上慢性肾衰症状和尿毒症。有部分学者认为，虽然在实验动物的膀胱和肾脏中都发现了结石，但是实验动物在三聚氰胺摄入后所导致的肾衰竭和肾脏的结晶作用之间是否存在着直接的联系仍然还在探究中。24三聚氰胺同系物的毒性BIRGITPUSCHNER等在2007年研究了三聚氰酸、三聚氰胺以及两者
46、的混合物是否会引起中毒的相关实验，刚开始是单独饲喂一组动物05和1三聚氰胺或者02、05和1三聚氰酸，在连续10天以内没有观察到猫的肾功能有任何变化。但是在饲喂猫的饲料里含有三聚氰酸和三聚氰胺各0，02，05以及1的剂量饲48H后却使得实验动物患上了急性肾衰的症状。对饲喂含有三聚氰胺和三聚氰酸的饲料的实验动物组进行了检查，均发现在实验动物里的肾脏有扇形的双折射晶体。对猫肾脏的组织病理学的局部性检查发现远曲小管存在结晶，皮质髓质的交界处发生出血以及肾间质发生严重的水肿。这些结果表明，猫急性肾衰的发病原因是三聚氰酸和三聚氰胺的混合物6。3三聚氰胺的检测方法目前，在涉及到三聚氰胺的行业中主要的检测手
47、段有以下几种31苦味酸法和升华法苦味酸法的过程是先在苦味酸溶液里滴加适量的三聚氰胺而生成难溶性的苦味酸盐，然后抽滤所获得的沉淀，并用电子天平称该盐的重量，最后通过计算可以求得三聚氰胺的含量。升华法的过程是在减压装置下加热使得三聚氰胺升华，然后等恢复常压后，称量三聚氰胺的重量就能够计算出三聚氰胺的含量。苦味酸法和升华法是传统检测三聚氰胺的方法，由于这两种方法存在分析时间过长，且无法精确的检测出三聚氰胺的含量，所以这两种方法基本IV不再使用。32电位滴定法电位滴定法具有快速准确，定量的检测出三聚氰胺的含量，但是这种方法对操作人员的要求较高，而且步骤繁琐。因此，这种方法使用也较少。袁立勇等7通过利用
48、电位滴定法能够快速准确地测定溶液中三聚氰胺的含量，其RSD小于等于050。该方法的过程是在200ML烧杯里称取15G样品，往烧杯里100ML的蒸馏水，水浴加热，使样品完全溶解，然后用硫酸标液滴定已经溶解的溶液直到溶液的酸碱性达到5。再在烧杯外加入冰块使得溶液冷却至室温，用01ML硫酸标液滴定仪冷却的溶液使得其PH值约为3。最后通过所记录的数值来计算出溶液中三聚氰胺的含量。33气相色谱质谱联用检测方法GCMS王征等8对食品中的三聚氰胺采用了气质联用的方法，该方法能够有效地除去基质干扰，而且选择性也很好。蒋晨阳等9对饲料中三聚氰胺采用了气质联用法，其过程是先是用高效液相色谱法检测样品中三聚氰胺的含
49、量,实验结果显示这批饲料的阳性样品有56批，阳性率是1645，然后用气质联用的方法确认出有8批饲料含有三聚氰胺，阳性率是247。这个结果表明部分饲料中有和三聚氰胺结构相似的物质存在。34高效液相色谱法宫小明10等对植物性原料中三聚氰胺采用了高效液相色谱法。其过程是先用水涡旋混匀样品,然后用超声提取样品后加入乙酸锌沉淀蛋白和亚铁氰化钾乙酸锌进行净化。杨云霞16等通过利用高效液相色谱法测定了小麦谷元粉中三聚氰胺的含量。其过程是先在乙腈水萃取样品并提纯,然后用KROMASL1005C8柱和50体积分数乙腈水溶液庚烷磺酸钠001MOL/L，PH33体积比1585作流动相，最后得到的实验结果是三聚氰胺样品回收率达到了9196，RSDN8为005102，检出限S/N3为65G/L。汪辉14等对食品中三聚氰胺采用了高效液相色谱二极管阵列法，这种方法最大的优点是避开了毒性较大的乙腈,其过程是先把002MOL/L硫酸铵和甲醇作为流动相,再用甲醇提取样品,用电吹风吹干后用已配好的混合溶剂进行溶解并定容,然后在二极管阵列检测器下检测已经定溶好的溶液。占春瑞17等对饲料中三聚氰胺采用了反高效液相色谱法。该方法的过程是先用乙腈水提取样品,离心分离后,过02M滤膜,然后采用RPHPLCUV法测定,最后再用外标法定量。陈婷18对饲料中三聚氰胺采用了高效液相色谱法。三
