三聚氰胺毒理學(xué)特征及檢測(cè)方法

肖 明 王長(zhǎng)曄

(1.陜西西安 西北大學(xué)附中 710069 2.陜西 西安市蓮湖區(qū)疾病預(yù)防控制中心 710002)

三聚氰胺(Melamine)(化學(xué)式:C3H6N6)，CAS NO.108－78－1俗稱密胺、蛋白精，IUPAC命名為“1，3，5 － 三嗪 －2，4，6 － 三氨基”，是一種三嗪類含氮雜環(huán)有機(jī)化合物，被用作化工原料。它也是殺蟲劑環(huán)丙氨嗪在動(dòng)物［1］和植物［2，3］體內(nèi)的代謝產(chǎn)物。

1 毒性研究

1.1 急性毒性

三聚氰胺本身低毒，大鼠口服半數(shù)致死量為3248mg/kg，兔子腹腔注射半數(shù)致死量為3200 mg/kg。該劑量與氯化鈉的半數(shù)致死劑量非常接近［4］。Babayan等人研究顯示氰尿酸與三聚氰胺的綜合毒性要大于三聚氰酸或三聚氰酸本身。對(duì)于大鼠和小鼠，氰尿酸三聚氰胺的半數(shù)致死量為4100 mg/kg(灌胃)或3500 mg/kg(吸入)，而三聚氰胺為 6000與 4300 mg/kg，氰尿酸為 7700和3400 mg/kg［5］。

1.2 長(zhǎng)期毒性

長(zhǎng)期攝取三聚氰胺可能造成生殖能力損害、膀胱炎、膀胱上皮樣增生、膀胱或腎結(jié)石、膀胱癌、尿道惡性腫瘤等癥狀［4，6－10］。三聚氰胺本身為低毒性，與三聚氰酸并用，會(huì)形成無(wú)法溶解的氰尿酸三聚氰胺，造成嚴(yán)重的腎結(jié)石。三聚氰胺進(jìn)入人體消化道，會(huì)在胃酸的作用下部分轉(zhuǎn)化為氰尿酸，與三聚氰胺形成微溶于水的結(jié)晶。經(jīng)常飲水的成年人結(jié)晶易隨尿液排出體外，但哺乳期嬰兒飲水較少且腎臟狹小，則較易形成結(jié)石［11－14］。

美國(guó)食品藥物管理局(FDA)于2007年發(fā)布人體可容忍每日攝取量(Tolerable Daily Intake;TDI)為0.63毫克/每公斤體重/每天。2008年，F(xiàn)DA進(jìn)一步把TDI:下修到0.063毫克/每公斤體重/每天(應(yīng)對(duì)健康無(wú)害的攝取量)［11，15］。

2 檢測(cè)方法

2.1 工業(yè)檢測(cè)方法

2.1.1 苦味酸法和升華法［16］工業(yè)三聚氰胺含量檢測(cè)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)三聚氰胺》(GB/T9567－1997)采用苦味酸法和升華法進(jìn)行測(cè)定。重量法在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T9567－1988)中出現(xiàn)，在1997年修訂版中予以刪除?？辔端岱ǖ脑頌槿矍璋放c苦味酸可形成沉淀，由所生成的苦味酸三聚氰胺沉淀的質(zhì)量，測(cè)定三聚氰胺的含量。升華法為GB/T9567中規(guī)定的第二種方法。在升華裝置中將三聚氰胺試樣在負(fù)壓下進(jìn)行加熱，在三聚氰胺完全升華后，稱其殘?jiān)?，即測(cè)得三聚氰胺純度。上述兩種測(cè)定方法準(zhǔn)確度均較高，但操作繁瑣，分析時(shí)間較長(zhǎng)。

2.1.2 電位滴定法 此方法操作簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)小。袁立勇等［17］利用電位滴定法測(cè)定溶液中三聚氰胺的含量，硫酸溶液和三聚氰胺反應(yīng)生成弱酸性化合物。以pH3為終點(diǎn)指示，通過(guò)硫酸溶液的消耗體積計(jì)算三聚氰胺的含量，RSD≤0.50%。測(cè)定結(jié)果完全能夠滿足生產(chǎn)中間控制分析的需要。

上述三種方法在測(cè)定工業(yè)三聚氰胺較為適用，但在檢測(cè)食品或飼料中三聚氰胺含量很低，主要采用色譜法以及其它方法。

2.2 食品和飼料行業(yè)的三聚氰胺檢測(cè)方法

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《原料乳與乳制品中三聚氰胺檢測(cè)方法》(GB/T 22388 －2008)［18］中規(guī)定了 3 種檢測(cè)方法，分別是高效液相色譜法(HPLC)、氣相色譜－質(zhì)譜法(GC–MS)和液相色譜－質(zhì)譜/質(zhì)譜法(LC–MS/MS)。對(duì)于飼料中三聚氰胺的檢測(cè)，農(nóng)業(yè)部發(fā)布農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《飼料中三聚氰胺的測(cè)定》(NY/T1372–2007)規(guī)定其檢測(cè)方法為HPLC法和GC–MS法，并以GC－MS為確證法。此外我國(guó)各個(gè)地方標(biāo)準(zhǔn)中也有專門針對(duì)食品和飼料中三聚氰胺的檢測(cè)方法。

2.2.1 高效液相色譜法(HPLC)HPLC是目前各項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)用比較廣泛的測(cè)定方法之一，也是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的第一法。規(guī)定選用的色譜柱為C8柱、C18柱，檢測(cè)器有二級(jí)管陣列檢測(cè)器(DAD)和紫外檢測(cè)器(UV)，波長(zhǎng)240nm。因三聚氰胺結(jié)構(gòu)中含有胺根，具有較強(qiáng)的極性，使其在傳統(tǒng)的反相鍵合相上保留很差，接近于死時(shí)間流出，不能進(jìn)行分析。為了增加三聚氰胺的保留時(shí)間，選用弱洗脫能力流動(dòng)相。同時(shí)，三聚氰胺極易與C18柱殘余的硅醇基形成氫鍵，使峰型拖尾，因此選用檸檬酸與辛烷磺酸鈉緩沖液［19］－乙腈為流動(dòng)相。高效液相色譜法的定量限為2mg/kg。

2.2.2 液相色譜－質(zhì)譜/質(zhì)譜法(LC–MS/MS)

2007 年美國(guó)食品藥品監(jiān)理局首先頒布了用于準(zhǔn)確檢測(cè)三聚氰胺含量的液相色譜－質(zhì)譜/質(zhì)譜法［20］，2008年又公布了胎兒配方食品的檢測(cè)方法［21］。我國(guó)在該方法的基礎(chǔ)上制定了相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。該法是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 22388－2008)的第二法。要求液相色譜柱為強(qiáng)陽(yáng)離子交換與反向C18混合填料(混合比例1:4)，流動(dòng)相位乙酸銨與已經(jīng)得混合溶液，柱溫要求為40℃。質(zhì)譜/質(zhì)譜條件為電離方式:電噴霧、霧化、噴霧、碰撞氣為氮?dú)?，掃描模式?多反應(yīng)監(jiān)測(cè)，母離子m/z127，定量子離子 m/z85，定性離子 m/z68，停留時(shí)間0.3s，裂解電壓100V，碰撞能量:m/z127＞85為20V，m/z85＞68為35V。液相色譜－質(zhì)譜/質(zhì)譜法的定量限為 0.01mg/kg。

2.2.3 氣象色譜—質(zhì)譜聯(lián)用法(GC－MS和GCMS/MS)2007年美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局頒布了氣象色譜—質(zhì)譜聯(lián)用法《GC－MS Screen for the Presence of Melamine and Cyanuric Acid》［22］用于檢測(cè)麥麩和動(dòng)物食品中的三聚氰胺。我國(guó)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1372—2007《飼料中三聚氰胺的測(cè)定》將GC－MS法作為確證法。隨后我國(guó)在此基礎(chǔ)上制定了相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) (GB/T 22388－2008)的第三法。該法用三氯乙酸溶液提取試樣中的三聚氰胺，經(jīng)混合型陽(yáng)離子交換固相萃取柱凈化，用N，O－雙三甲基硅基三氟乙酰胺(BSTFA)衍生化后用氣質(zhì)聯(lián)用儀測(cè)定。但是由于此法儀器昂貴，且需要衍生化，目前尚未廣泛采用。氣象色譜—質(zhì)譜聯(lián)用法的定量限為0.05mg/kg，氣象色譜—質(zhì)譜聯(lián)/質(zhì)譜用法的定量限為0.005mg/kg。

2.2.4 酶聯(lián)免疫檢測(cè)法(ELISA)Kim［23］分別采用酶聯(lián)免疫法(EIA)、高效液相色譜法－二極管陣列檢測(cè)器(HPLC－DAD)和超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法(UPLC－MS/MS)測(cè)定了動(dòng)物食品中的三聚氰胺。EIA和HPLC－DAD的檢測(cè)限分別為0.02μg/ml和0.1μg/ml，線性范圍分別為0.02 ～0.5和0.1～500μg/ml。相比于色譜的方法，酶聯(lián)免疫法操作較為簡(jiǎn)單，特異性強(qiáng)，靈敏度高，適于現(xiàn)場(chǎng)大量樣本的篩查，并且不需要昂貴的儀器和復(fù)雜的樣品制備過(guò)程。目前市場(chǎng)上已經(jīng)有成熟的產(chǎn)品銷售，但未作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法。

2.2.5 其他方法 除了以上介紹的方法外，檢測(cè)三聚氰胺的方法還有毛細(xì)管電泳法［24］、離子交換色譜－紫外檢測(cè)法［25］，近紅外線吸收檢測(cè)法，使用便攜式拉曼光譜法等。這些方法簡(jiǎn)便易行，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前景。

結(jié)束語(yǔ)

三聚氰胺的毒理學(xué)研究還在不斷的深入。食品安全越來(lái)越受到社會(huì)的廣大關(guān)注，建立簡(jiǎn)便易行、穩(wěn)定、靈敏度高的檢測(cè)方法是檢測(cè)科學(xué)不斷追求的目標(biāo)。目前比較常用的分析方法是高效液相色譜法和液質(zhì)聯(lián)用。氣—質(zhì)聯(lián)用儀器昂貴，并且需要復(fù)雜的衍生化。相對(duì)于高效液相色譜法，液質(zhì)聯(lián)用的靈敏度高，定性定量可以同時(shí)進(jìn)行。但是對(duì)儀器及實(shí)驗(yàn)室的要求較高，樣品處理和操作也相對(duì)要求較高。更有效的試樣前處理、更為合適的色譜柱和流動(dòng)相的選擇將是完善這一方法的主要途徑。酶聯(lián)免疫試劑盒法特異性強(qiáng)，適于大量樣品的快速測(cè)定，但是抗體的制備比較復(fù)雜，且不能定性分析。毛細(xì)管電泳、離子交換色譜法，近紅外拉曼分析方法也在不斷地完善和普及。建立快速的分離方法和高靈敏度且成本較低的檢測(cè)系統(tǒng)成為三聚氰胺分析的一個(gè)重要研究方向。

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