食品中三聚氰胺檢測方法研究進展

摘要三聚氰胺是一種重要的化工原料，主要應用于工業生產中。近兩年先后出現了由三聚氰胺引起的美國寵物中毒事件和我國被污染奶粉事件。文章對三聚氰胺的理化性質、生產用途、毒性以及檢測方法等五個方面的研究進展進行了綜述。

中圖分類號：TS201文獻標識碼：A

Research Progress in Analysis and Test Methods for Melamine

YANG Jun

(Changde Product Commodity Quality Supervision and Testing Institute，Changde， Hu'nan 415000)

AbstractMelamine is a kind of important chemical material and is mainly applied to industry production. Recently Chinese polluted milk powder affair for melamine were reported. This paper summarized the research development of the physical and chemical character， production use， toxicity and detection methods of melamine.

Key wordsmelamine; analysis and test method; research progress

2008年9月，我國發生了因食用摻有三聚氰胺的三鹿嬰幼兒奶粉而導致嬰幼兒患有腎結石病甚至死亡的嚴重事件。隨著國家對該事件的調查，陸續發現國內的其他品牌的奶粉和奶制品中也包含有三聚氰胺，這導致中國的乳制品行業受到重創。三鹿奶粉事件的爆發，使得國內外分析化學領域掀起了對三聚氰胺檢測的重視。

1 三聚氰胺的理化性質

1.1 三聚氰胺的基本理化性質

三聚氰胺的分子式為C3H6N6，分子結構圖如圖1，分子量是126.12。它是一種白色的單斜晶體，沒有顏色、沒有味道，不可以燃燒，不溶于乙醚、苯和四氯化碳，微溶于乙醇和水，溶于甲醛、甘油、乙酸、甲醇和吡啶等。它的密度是1.573g/cm3，熔點是354℃。在高溫的條件下會分解為含有氮氧化物、氰化氫和氨等有刺激性和毒性的煙霧。三聚氰胺是呈弱堿性的，而且在弱堿性或者中性的條件下能夠和甲醛縮合稱為一系列的羥甲基三聚氰胺，但是在弱酸性條件下能夠和羥甲基的衍生物發生縮聚反應，生成樹脂。

1.2 三聚氰胺的用途

三聚氰胺是一種中間品和有機化工原料，它的用途很廣泛，主要用于塑料、涂料、阻燃劑、樹脂和黏合劑的生產。但是它最重要的用途是作為三聚氰胺-甲醛樹脂的生產原料，這種樹脂能夠耐熱、耐水、耐電弧、耐老化、耐腐蝕、阻燃、絕緣性能好、機械強度高和光澤度好等優點。除此之外，三聚氰胺是農藥丙氨嗪在動植物體內的代謝產物。

2 三聚氰胺的毒性

2.1 急性毒性

針對三聚氰胺，小鼠經口的LD50是4500mg/kg，經腹腔注射的LD50是800mg/kg，根據現在的食品急性毒性分級的標準，三聚氰胺僅僅屬于微毒性或者是無毒性。但是小鼠在經口攝入20000mg/kg的三聚氰胺9h后就會呼吸急促而死亡。在死亡的小鼠體內發現在輸尿管中含有蓄積著大量的晶體。

2.2 慢性毒性

F344雄鼠在連續進食含有1%、3%的三聚氰胺的飼料36周之后，結石病發生的概率分別是70%和100%，膀胱乳突狀瘤發生的幾率是5%和63%，膀胱癌發生的幾率分別是5%和80%。長時間喂食三聚氰胺，動物會患生殖泌尿系統結石，甚至誘發輸尿管癌和膀胱癌。

對于不同的動物，三聚氰胺的毒性表現出差異，這主要是跟動物的飲食習慣不容所造成的尿液的pH差異有關系。對于肉食性動物，例如貓和狗，它們的酸性尿液會促使三聚氰酸和三聚氰胺生成結晶。三聚氰胺對于不同性別的毒性也不同，對雄性動物的毒性就大于雌性動物。對于不同年齡段的影響也不同，在攝入等量的三聚氰胺時，斷奶大鼠發生結石的幾率明顯高于成年的大鼠。數據統計結果表明，動物結石病發生的幾率和攝入的三聚氰胺的量呈非常明顯的量-效關系，當泌尿道中的三聚氰胺呈過飽和狀態時更容易形成結石。

2.3 致癌性

三聚氰胺的致癌性是由于形成的結石對于粘膜的刺激引起的，它是非遺傳性的致癌物。國際的癌癥研究機構根據統計數據的結果認為三聚氰胺對動物具有致癌性的證據充分，但是對人類的致癌性證據不足。

2.4 協同致病性

對于三聚氰胺和三聚氰酸，它們本身的毒性很小，但是在兩者共同存在反應時毒性就會增強。數據顯示，在分別單獨給予成年貓0.5%和1%的三聚氰胺11天和0.2%、0.5%和1%的三聚氰酸3天時沒有發現有明顯的腎功能的損傷，而聯合給予的時候，成年貓在48h內就會出行急性的腎衰竭，在貓的腎和尿中都發現了扇形的折光型晶體。針對魚和豬做相同的實驗，出現了類似的結果。因此，在加工三聚氰胺的過程中如果混入了三聚氰酸，或者三聚氰胺在進入機體內后代謝產生了三聚氰酸都會產生較強的毒性。

3 三聚氰胺檢測方法

3.1 重量法

使用重量法測定三聚氰胺主要采用升華法和苦味酸法。

升華法的原理：在升華設備里將待測樣品在負壓的條件下進行加熱，使三聚氰胺完全升華，然后稱量殘渣的量，就可以計算出三聚氰胺的量。分析步驟：稱取以一定量的試樣放在已經干燥好并且測得質量的容器中，將裝有待測試樣的容器放在減壓升華裝置內，在完全封閉的條件下，打開抽真空裝置，同時調節溫度，經過2h升華結束，取出試樣容器冷卻至室溫，稱量容器的質量。

苦味酸法的原理：將試樣在水中加熱溶解后沒加入苦味酸溶液，然后稱量生成的苦味酸三聚氰胺沉淀的質量，即可得出三聚氰胺的量。分析步驟：將樣品放在錐形瓶中用水加熱溶解，在冷卻后加入酚酞，弱顯色，則加入硫酸溶液，一直到顏色消失。如果出現不溶的物體，需要過濾并且水洗，將濾液和水洗液合并后放入500ml的容量瓶中后定容。然后加熱溶液至80℃，然后加入同樣是80℃的苦味酸溶液，反應后冷卻至室溫保持8h，用恒重的玻砂過濾，洗滌冷卻，稱量得沉淀物質量即可的三聚氰胺的量。

3.2 高效液相色譜法（HPLC）

高效液相色譜-紫外檢測法簡單易行，成本較低，易于推廣。

宮小明①等建立了采用HPLC檢測植物性原料中的三聚氰胺的方法。樣品采用水渦旋超聲提取，通過向樣品中加入乙酸鋅和亞鐵氰化鉀沉淀蛋白凈化。汪輝②等建立了HPLC-UV測定蛋白食品中三聚氰胺的檢測方法，采用甲醇和硫酸銨作為流動相，采用甲醇來提取樣品，采用氮吹儀吹干樣品后用甲醇定容，進樣檢測，檢測結果良好。陳婷③等采用HPLC測定飼料中的三聚氰胺，加標回收率在90%以上，RSD<4%.吳明禮④等建立了HPLC檢測單氰胺中的三聚氰胺的方法，采用了日本島津的L-cu1umnODS色譜柱，采用水-氨水-高氯酸緩沖液作為流動相，檢測波長為215nm，回收率達到98%以上。張美金⑤等人建立了采用HPLC檢測寵物食品和飼料中的三聚氰胺，得出最低檢測限位1.0mg/kg，加標回收率為80%-110%，RSD<10%。

3.3 液相色譜-質譜聯用法（HPLC-MS）

該檢測方法檢測過程很簡單，靈敏度高，最重要的是它可以不需要標準品就可以進行定性和定量分析。

馮家望⑥等建立了采用高效液相色譜-電噴霧質譜聯用技術來測定奶制品中的三聚氰胺。該方法靈敏度很高，適合生產過程的監控，也適合出口產品的把關。馮微⑦等建立了采用SCX-C18反相色譜柱，以醋酸鈉-乙腈（pH=3）為流動相，這種方法不需要添加離子對試劑，簡化了實驗流程。賴碧清⑧等通過采用固相萃取裝置簡化了樣品預處理過程，同時采用Agilent HP110高效液相色譜-四極桿質譜聯用對質譜條件進行了優化，建立了檢測飼料中三聚氰胺的檢測方法。

3.4 酶聯免疫吸附法（ELISA）

該法靈敏度高、特異性強、精度好，在疾病監控和診斷等方面都有廣泛的應用。

酶聯免疫吸附法檢測三聚氰胺時，首先采用萃取技術提取待測樣品中的三聚氰胺，然后將三聚氰胺酶標記物、標準樣和樣品的萃取物放到包被了三聚氰胺的抗體的微孔中進行反應。在30min的孵育過程中，三聚氰胺酶標記物和樣品中的三聚氰胺會競爭結合微孔中的抗體，30min后洗掉微孔中沒有與抗體結合的物質。清洗結束后，在微孔中加入底物溶液，與抗體結合的三聚氰胺酶的標記物將底物從無色轉變為藍色，然后加入鹽酸終止液來停止底物的反應，在450nm處測量吸光度值，根據吸光度值得出三聚氰胺的濃度。

3.5 電位滴定法

袁立勇⑨利用電位滴定法測定了溶液中的三聚氰胺的含量，RSD<0.5%。檢測過程為：稱量1.5g的樣品放置在燒杯中，加入100ml的水，加熱使樣品完全溶解。是用硫酸溶液將PH滴定至5，然后每次滴入0.1mL的硫酸溶液，準確記下每次的PH值直至PH達到3。然后通過記錄的數據計算二階微商，通過計算二階微商為零時的等量點消耗的硫酸的體積，計算得出三聚氰胺的含量。

4 展望

目前檢測三聚氰胺的主要方法是HPLC、HPLC-MS、ELISA等，這些方法都可以滿足三聚氰胺的檢測需求。分析人員可以根據需要選擇合適的方法。這些方法操作靈敏度高，但是也存在不足，例如樣品預處理比較繁瑣、技術和儀器設備成本比較高等。

食品中的三聚氰胺的檢測關系到人們的身心健康，因此針對它的分析方法必須有以下幾個優點：（1）針對三聚氰胺的準確性好，檢測限低；（2）適合快速檢測，期望每個樣品平均消耗30Min左右；（3）所采用的儀器設備成本較低，對操作人員的要求低。

將來三聚氰胺的發展方向可以分為以下兩個方面：一是開發精密度和準確度更高、檢測限更低的儀器和方法；二是研究成本更低的化學顯色法、免疫學法等。

注釋

①宮小明，董靜，孫軍，等.HPLC法測定植物性原料中三聚氰胺[J].食品科學， 2008， 29(4): 321-322.

②汪輝，曹小彥，彭新凱，等.高效液相色譜-二級管陣列法測定高蛋白食品中的三聚氰胺[J].食品與機械， 2007.23(5):114-115.

③陳婷.高效液相色譜法測定飼料中三聚氰胺含量[J].福建畜牧獸醫， 2007.29(6):10-11.

④吳明禮，陳彩紅.高效液相色譜法(HPLC)測定單氰胺中三聚氰胺的含量[J].寧夏石油化工， 2005.2:24-25.

⑤張美金，林海丹，林峰，等.高效液相色譜法測定飼料和寵物食品中三聚氰胺含量[J].中國衛生檢驗雜志，2007.17(12):2205-2206.

⑥馮家望，蔡勤仁，柳訓才，等.高效液相色譜-電噴霧串聯技術測定奶及奶制品中三聚氰胺和環丙氨嗪[J].現代食品科技， 2004.24(10):1058-1059.

⑦馮薇，王伯初，米鵬程，等.適用于LC-MS的三聚氰胺檢測新方法[J].廣東農業科學，2008(4):62-63.

⑧賴碧清，鄭曉航，韓銀濤.高效液相色譜-四極桿質譜聯用測定飼料中三聚氰胺含量[J].飼料工業， 2008.29(4):47-48.

⑨袁立勇，馬朝衛，杜亞輝.溶液中三聚氰胺含量的快速測定[J].河南化工，2004(4):42-43.