三聚氰胺–1，4-環(huán)己烷二甲酸結(jié)合物微粒體系的共振散射光譜研究及其分析應(yīng)用*

凌紹明，韋深元，張月，韋晗

（百色學院化學與生命科學系，廣西百色 533000）

三聚氰胺（MA，學名為2，4，6-三氨基均三嗪，別名蜜胺、氰尿酰胺或三聚氰酰胺）既是一種重要的氮雜環(huán)有機化工原料和重要的尿素后加工產(chǎn)品，也是一種用途廣泛的有機化工中間產(chǎn)物，主要用于生產(chǎn)三聚氰胺甲醛樹脂，以及皮革鞣劑、阻燃化學品、防水劑以及脫漆劑等［1］。由于三聚氰胺的含氮量高，常常被不法廠商用作食品添加劑，以提高食品檢測中的蛋白質(zhì)含量指標。動物長期攝入三聚氰胺會造成生殖、泌尿系統(tǒng)的損害，產(chǎn)生膀胱、腎部結(jié)石，并可進一步誘發(fā)膀胱癌［2］，因此準確、快速檢測奶制品中三聚氰胺的含量具有重要的意義。

目前，三聚氰胺的檢測方法主要有重量法［3-4］、電位滴定法［4-5］、熒光法［6］、毛細管電泳（CE）法和色譜法［7-14］等。重量法和電位滴定法屬工業(yè)測定法，用于常量測定；色譜法是對三聚氰胺殘留量的檢測。工業(yè)檢測法用時長而且工作量大，氣相色譜-質(zhì)譜法（GC-MS）和氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法（GC-MS／MS）［14］的靈敏度和可靠性較高，但均需要進行衍生化反應(yīng)，操作過程比較繁瑣，抗干擾性較差。高效液相色譜法（HPLC）和高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法（HPLC-MS-MS）具有快速、抗干擾能力強、檢出限低、重復(fù)性好、定性可靠、定量準確等優(yōu)點，但是實驗操作比較復(fù)雜，耗時長，而且儀器成本高。毛細管電泳具有柱效高、分析速度快、精密度高、重現(xiàn)性好等優(yōu)點，用于定量分離分析奶制品中的三聚氰胺優(yōu)于高效液相色譜法［15］。但是毛細管柱內(nèi)徑?。?5 μm），進樣量少，相應(yīng)的檢測窗口比液相色譜小很多，所以靈敏度比液相色譜要低［16］。共振散射光譜法具有快速、簡便等特點，已用于痕量無機物、有機物和蛋白質(zhì)等［17-18］分析。筆者在前期工作［19-21］基礎(chǔ)上對三聚氰胺共振散射光譜法進行較為系統(tǒng)的研究，建立了測定三聚氰胺共振散射光譜分析新方法，用于合成廢水的分析，結(jié)果令人滿意。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

熒光分光光度計：Cary Eclipse型，激發(fā)狹縫和發(fā)射狹縫均選擇5 nm，PMT檢測器電壓選擇400 V，美國Varian公司；

pH計：PT-10型，德國Sartorius公司；

MA溶液：1 mg／mL；

1，4-環(huán)己烷二甲酸（CHDA）溶液：2.0×10-3mol／L；

聚乙烯醇（PVA）溶液：1.0%；

NaAc-HAc緩沖溶液：pH 3.2～5.6，取一定量0.2 mol／L NaAc溶液與一定量0.2 mol／L HAc溶液按一定比例混合；實驗所用試劑均為分析純；實驗用水均為石英亞沸水。

1.2 實驗方法

在5 mL具塞刻度試管中，依次加入NaAc-HAc緩沖溶液、PVA溶液、CHDA溶液和一定量的MA溶液，用石英亞沸水稀釋至3.0 mL，搖勻后于室溫下靜置15 min。用熒光分光光度計同步掃描獲得結(jié)合物微粒體系的共振散射光譜。在480 nm處測定體系的散射光強度Ⅰ480nm和試劑空白值Ⅰb。計算ΔⅠ480nm=Ⅰ480nm-Ⅰb值。

2 結(jié)果與討論

2.1 共振散射光譜

在乙酸鹽緩沖溶液中，CHDA-PVA體系的共振散射信號很弱，當加入MA溶液后，CHDA與MA形成了結(jié)合物微粒，該結(jié)合物微粒在480 nm處出現(xiàn)一個較強的同步共振散射峰。圖1是CHDA-MA體系的共振散射光譜圖，由圖1可以看出，該體系在480 nm處出現(xiàn)一個較強的共振散射峰。因此實驗選取480 nm作為測量波長。

2.2 實驗條件的選擇

2.2.1 pH值

當NaAc-HAc緩沖溶液pH值為3.6時，體系的ΔⅠ480nm較大而且比較穩(wěn)定，因此實驗選擇pH值為3.6進行測定。緩沖溶液用量試驗表明，當緩沖溶液用量為550 μL時，其ΔⅠ480nm最大。

2.2.2 PVA溶液用量

PVA溶液用量對ΔⅠ480nm的影響見圖2。由圖2可見，當PVA溶液的用量600μL時，體系的ΔⅠ480nm值較大而且趨于穩(wěn)定。故實驗選用PVA溶液的用量為600 μL。

2.2.3 CHDA溶液濃度

CHDA溶液濃度對ΔⅠ480nm的影響見圖3。由圖3可見，當CHDA溶液的濃度大于3.8×10-4mol／L時，體系的ΔⅠ480nm值較大而且趨于穩(wěn)定；CHDA溶液的用量不足時，結(jié)合反應(yīng)不完全，反應(yīng)速度較慢。為提高反應(yīng)速率，使MA完全轉(zhuǎn)化為結(jié)合物微粒，實驗選取CHDA溶液的濃度為4.0×10-4mol／L。

2.3 工作曲線

圖1 PVA-CHDA-MA體系的共振散射光譜

圖2 PVA溶液用量對Ⅰ480nm的影響

圖3 CHDA溶液濃度對Ⅰ480nm的影響

按照實驗方法選定的最佳實驗條件，測定體系的MA溶液的濃度對應(yīng)的共振散射強度ΔⅠ480nm，以cMA對ΔⅠ480nm作圖，得體系的工作曲線。結(jié)果表明，cMA在0.67～20.0 μg／mL范圍內(nèi)與ΔⅠ480nm呈良好的線性關(guān)系，線性回歸方程為ΔⅠ480nm=41.25cMA+6.14，相關(guān)系數(shù)r2=0.997 8。取11份空白溶液進行測定，將3倍測定結(jié)果的標準偏差除以工作曲線斜率計算檢出限，得檢出限為12 μg／L。

2.4 干擾實驗

按照實驗方法，考察了共存物質(zhì)對體系的影響。當MA溶液的濃度（cMA）為13.33 μg／mL，相對誤差在±10%之內(nèi)時，共存物質(zhì)允許量見表1。Mg2+，F(xiàn)e3+，Zn2+，Cu2+，Mn2+，Ni2+，Ba2+，Co2+，Al3+等金屬離子干擾測定，可用EDTA掩蔽金屬離子進行測定；游離NH3也干擾測定，可用0.1 mol／LHNO3溶液調(diào)pH至7～8，然后直接測定。

表1 共存物質(zhì)的影響

2.5 合成廢水中三聚氰胺的測定

根據(jù)表1中共存離子組分干擾允許量配制了3個合成樣品，用選定的實驗方法對合成樣品中的MA進行5次平行測定。由于Mg2+，F(xiàn)e3+，Zn2+，Cu2+，Mn2+，Ni2+，Ba2+，Co2+，Al3+等金屬離子干擾測定，在測定時用0.02 mol／L EDTA溶液掩蔽金屬離子后再進行測定，結(jié)果見表2。由表2可知，本方法的精密度和準確度均較高。

表2 合成樣品分析結(jié)果

［1］王偉.三聚氰胺的檢測方法［J］.鹽城工學院學報：自然科學版，2008，21(4): 1-3.

［2］丁寧.檢測乳制品中微量三聚氰胺的分光光度新方法［D］.蘭州大學，2010: 21-22.

［3］GB／T 9567-1997 工業(yè)三聚氰胺［S］.

［4］侯艷麗，張惠茹，劉來亭，等.三聚氰胺的檢測方法［J］.河南畜牧獸醫(yī)，2007，28(9): 32-33.

［5］袁立勇，馬朝衛(wèi)，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.

［6］劉金彥，劉翠翠，馮攀.熒光光譜法測定奶制品中的三聚氰胺［J］.分析實驗室，2010，29(9): 26-28.

［7］Yokley R A，Mayer L C，Rezaaiyan R，et al. Analytical method for the dentermination of cyromazine and melamine residues in soilusing LC-UV and GC-MS［J］. J Agric Food Chem，2000，48: 3 352-3 357.

［8］Sancho J V，Ibanez M，Grimalt S，et al. Residue determination of cyromazine and its metabolite melamine in chard samples by ionpair liquid chromatography coupled to electrospray tandem mass spectrometry［J］. Anal Chim Acta，2005，530: 237-243.

［9］王浩，劉艷琴，曹紅，等.固相萃取與高效液相色譜聯(lián)用測定寵物食品中三聚氰胺［J］.分析化學，2008，36(2): 273.

［10］辜雪英，吳小花，仇滿珍.飼料中三聚氰胺殘留量高效液相色譜測定的研究［J］.江西化工，2007(2): 70-73.

［11］丁濤，徐錦忠，李健忠，等.高效液相色譜-二極管陣列檢測法及高效液相色譜-電噴霧串聯(lián)質(zhì)譜法測定植物源性蛋白中殘留的三聚氰胺［J］.色譜，2008，26(1): 6-9.

［12］蔡勤仁，歐陽穎瑜，錢振杰，等.超高效液相色譜-電噴務(wù)串聯(lián)質(zhì)譜法測定飼料中殘留的三聚氰胺［J］.色譜，2008，26(3): 339-342.

［13］劉梅，李金強，田德金，等.固相萃取-液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法檢測食品中的三聚氰胺［J］.化學分析計量，2008，17(2): 48-50.

［14］盧業(yè)舉，舒勇，趙承仕.氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定食品中的三聚氰胺［J］.色譜，2008，26(6): 749-751.

［15］Yan N, Zhou L, Zhu Z F, et al. Determination of melamine in dairyproducts，fi sh feed，and fi sh by capillary zone electrophoresis with diode array detection［J］. J Agric Food Chem, 2009，57: 807-811.

［16］李志偉，霍云霞，劉佳，等.高效毛細管電泳法測定奶制品中三聚氰胺含量［J］.食品科學，2010，31(2): 131-134.

［17］凌紹明，李建福，梁愛惠，等.一個檢測痕量汞離子的魚精DNA修飾納米金共振散射光譜法［J］.光譜學與光譜分析，2010，30(2): 486-488.

［18］凌紹明，范燕燕，蔣治良，等.核酸適體修飾納米金共振散射光譜探針快速檢測痕量Pb2+［J］.化學學報，2010，68(4): 339-344.

［19］凌紹明，李紀順，溫桂清.三聚氰胺的共振散射光譜分析［J］.分析測試技術(shù)與儀器，2009，15(3): 140-143.

［20］凌紹明，趙金和，謝宇奇.三聚氰胺－陰離子表面活性劑締合物微粒體系的共振散射光譜研究及分析應(yīng)用［J］.化學世界，2012，53(8): 460-463.

［21］凌紹明，謝宇奇，趙金和.共振散射光譜法測定廢水中的三聚氰胺［J］.化學世界，2011，52(10): 592-595.