三聚氰胺毒理学特征及检测方法

肖 明 王长晔

(1.陕西西安 西北大学附中 710069 2.陕西 西安市莲湖区疾病预防控制中心 710002)

三聚氰胺(Melamine)(化学式:C3H6N6)，CAS NO.108－78－1俗称密胺、蛋白精，IUPAC命名为“1，3，5 － 三嗪 －2，4，6 － 三氨基”，是一种三嗪类含氮杂环有机化合物，被用作化工原料。它也是杀虫剂环丙氨嗪在动物［1］和植物［2，3］体内的代谢产物。

1 毒性研究

1.1 急性毒性

三聚氰胺本身低毒，大鼠口服半数致死量为3248mg/kg，兔子腹腔注射半数致死量为3200 mg/kg。该剂量与氯化钠的半数致死剂量非常接近［4］。Babayan等人研究显示氰尿酸与三聚氰胺的综合毒性要大于三聚氰酸或三聚氰酸本身。对于大鼠和小鼠，氰尿酸三聚氰胺的半数致死量为4100 mg/kg(灌胃)或3500 mg/kg(吸入)，而三聚氰胺为 6000与 4300 mg/kg，氰尿酸为 7700和3400 mg/kg［5］。

1.2 长期毒性

长期摄取三聚氰胺可能造成生殖能力损害、膀胱炎、膀胱上皮样增生、膀胱或肾结石、膀胱癌、尿道恶性肿瘤等症状［4，6－10］。三聚氰胺本身为低毒性，与三聚氰酸并用，会形成无法溶解的氰尿酸三聚氰胺，造成严重的肾结石。三聚氰胺进入人体消化道，会在胃酸的作用下部分转化为氰尿酸，与三聚氰胺形成微溶于水的结晶。经常饮水的成年人结晶易随尿液排出体外，但哺乳期婴儿饮水较少且肾脏狭小，则较易形成结石［11－14］。

美国食品药物管理局(FDA)于2007年发布人体可容忍每日摄取量(Tolerable Daily Intake;TDI)为0.63毫克/每公斤体重/每天。2008年，FDA进一步把TDI:下修到0.063毫克/每公斤体重/每天(应对健康无害的摄取量)［11，15］。

2 检测方法

2.1 工业检测方法

2.1.1 苦味酸法和升华法［16］工业三聚氰胺含量检测按照国家标准《工业三聚氰胺》(GB/T9567－1997)采用苦味酸法和升华法进行测定。重量法在国家标准(GB/T9567－1988)中出现，在1997年修订版中予以删除。苦味酸法的原理为三聚氰胺与苦味酸可形成沉淀，由所生成的苦味酸三聚氰胺沉淀的质量，测定三聚氰胺的含量。升华法为GB/T9567中规定的第二种方法。在升华装置中将三聚氰胺试样在负压下进行加热，在三聚氰胺完全升华后，称其残渣量，即测得三聚氰胺纯度。上述两种测定方法准确度均较高，但操作繁琐，分析时间较长。

2.1.2 电位滴定法 此方法操作简便、快速、准确，相对标准偏差(RSD)小。袁立勇等［17］利用电位滴定法测定溶液中三聚氰胺的含量，硫酸溶液和三聚氰胺反应生成弱酸性化合物。以pH3为终点指示，通过硫酸溶液的消耗体积计算三聚氰胺的含量，RSD≤0.50%。测定结果完全能够满足生产中间控制分析的需要。

上述三种方法在测定工业三聚氰胺较为适用，但在检测食品或饲料中三聚氰胺含量很低，主要采用色谱法以及其它方法。

2.2 食品和饲料行业的三聚氰胺检测方法

国家标准《原料乳与乳制品中三聚氰胺检测方法》(GB/T 22388 －2008)［18］中规定了 3 种检测方法，分别是高效液相色谱法(HPLC)、气相色谱－质谱法(GC–MS)和液相色谱－质谱/质谱法(LC–MS/MS)。对于饲料中三聚氰胺的检测，农业部发布农业行业标准《饲料中三聚氰胺的测定》(NY/T1372–2007)规定其检测方法为HPLC法和GC–MS法，并以GC－MS为确证法。此外我国各个地方标准中也有专门针对食品和饲料中三聚氰胺的检测方法。

2.2.1 高效液相色谱法(HPLC)HPLC是目前各项国家标准中应用比较广泛的测定方法之一，也是国家标准中的第一法。规定选用的色谱柱为C8柱、C18柱，检测器有二级管阵列检测器(DAD)和紫外检测器(UV)，波长240nm。因三聚氰胺结构中含有胺根，具有较强的极性，使其在传统的反相键合相上保留很差，接近于死时间流出，不能进行分析。为了增加三聚氰胺的保留时间，选用弱洗脱能力流动相。同时，三聚氰胺极易与C18柱残余的硅醇基形成氢键，使峰型拖尾，因此选用柠檬酸与辛烷磺酸钠缓冲液［19］－乙腈为流动相。高效液相色谱法的定量限为2mg/kg。

2.2.2 液相色谱－质谱/质谱法(LC–MS/MS)

2007 年美国食品药品监理局首先颁布了用于准确检测三聚氰胺含量的液相色谱－质谱/质谱法［20］，2008年又公布了胎儿配方食品的检测方法［21］。我国在该方法的基础上制定了相应的国家标准。该法是国家标准(GB/T 22388－2008)的第二法。要求液相色谱柱为强阳离子交换与反向C18混合填料(混合比例1:4)，流动相位乙酸铵与已经得混合溶液，柱温要求为40℃。质谱/质谱条件为电离方式:电喷雾、雾化、喷雾、碰撞气为氮气，扫描模式为:多反应监测，母离子m/z127，定量子离子 m/z85，定性离子 m/z68，停留时间0.3s，裂解电压100V，碰撞能量:m/z127＞85为20V，m/z85＞68为35V。液相色谱－质谱/质谱法的定量限为 0.01mg/kg。

2.2.3 气象色谱—质谱联用法(GC－MS和GCMS/MS)2007年美国食品药品监督管理局颁布了气象色谱—质谱联用法《GC－MS Screen for the Presence of Melamine and Cyanuric Acid》［22］用于检测麦麸和动物食品中的三聚氰胺。我国农业行业标准NY/T 1372—2007《饲料中三聚氰胺的测定》将GC－MS法作为确证法。随后我国在此基础上制定了相应的国家标准 (GB/T 22388－2008)的第三法。该法用三氯乙酸溶液提取试样中的三聚氰胺，经混合型阳离子交换固相萃取柱净化，用N，O－双三甲基硅基三氟乙酰胺(BSTFA)衍生化后用气质联用仪测定。但是由于此法仪器昂贵，且需要衍生化，目前尚未广泛采用。气象色谱—质谱联用法的定量限为0.05mg/kg，气象色谱—质谱联/质谱用法的定量限为0.005mg/kg。

2.2.4 酶联免疫检测法(ELISA)Kim［23］分别采用酶联免疫法(EIA)、高效液相色谱法－二极管阵列检测器(HPLC－DAD)和超高效液相色谱串联质谱法(UPLC－MS/MS)测定了动物食品中的三聚氰胺。EIA和HPLC－DAD的检测限分别为0.02μg/ml和0.1μg/ml，线性范围分别为0.02 ～0.5和0.1～500μg/ml。相比于色谱的方法，酶联免疫法操作较为简单，特异性强，灵敏度高，适于现场大量样本的筛查，并且不需要昂贵的仪器和复杂的样品制备过程。目前市场上已经有成熟的产品销售，但未作为国家标准检测方法。

2.2.5 其他方法 除了以上介绍的方法外，检测三聚氰胺的方法还有毛细管电泳法［24］、离子交换色谱－紫外检测法［25］，近红外线吸收检测法，使用便携式拉曼光谱法等。这些方法简便易行，具有远大的发展前景。

结束语

三聚氰胺的毒理学研究还在不断的深入。食品安全越来越受到社会的广大关注，建立简便易行、稳定、灵敏度高的检测方法是检测科学不断追求的目标。目前比较常用的分析方法是高效液相色谱法和液质联用。气—质联用仪器昂贵，并且需要复杂的衍生化。相对于高效液相色谱法，液质联用的灵敏度高，定性定量可以同时进行。但是对仪器及实验室的要求较高，样品处理和操作也相对要求较高。更有效的试样前处理、更为合适的色谱柱和流动相的选择将是完善这一方法的主要途径。酶联免疫试剂盒法特异性强，适于大量样品的快速测定，但是抗体的制备比较复杂，且不能定性分析。毛细管电泳、离子交换色谱法，近红外拉曼分析方法也在不断地完善和普及。建立快速的分离方法和高灵敏度且成本较低的检测系统成为三聚氰胺分析的一个重要研究方向。

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