1、1食品中三聚氰胺的若干分析检测方法学院：化学系 姓名：梁智富 学号：1090740114摘 要：本文综述了近年来有关食品中三聚氰胺的分析检测方法，重点绍了超高效液相色谱-质谱/质谱,气相色谱-质谱，近红外光谱，离子交换色谱紫外检测法，表面增强拉曼光谱法，电化学发光淬灭法，酶标仪检测，电位滴定法等方法在三聚氰胺的分析检测上的应用研究，从中分析总结了而各种方法的优缺点。关键词:三聚氰胺 分析检测 各种方法1 引言三聚氰胺物理性状为白色单斜晶体、无味、低毒、无刺激性,高温下可能分解产生氰化物(有较大毒性)；比重 1.573 (14 ) ,熔点 354。能溶于甲醛、乙酸,微溶于水及醇,不溶于醚、苯和四
2、氯化碳,与盐酸、硫酸、硝酸、乙酸、草酸等都能形成盐 1。三聚氰胺不易燃,耐水、耐热、耐老化、耐电弧、耐化学腐蚀,有良好的绝缘性能、光泽度和机械强度。广泛应用于木材、塑料、涂料、造纸、纺织、皮革、电气、医药等行业,在部分亚洲国家也被用于制造化肥。目前国际上通常采用凯氏定氮法测定饲料中粗蛋白质的含量,即以含氮量的多少乘以6.25 得出蛋白质含量 2。三聚氰胺并没有实际作用,更没有任何营养价值。牛奶和奶粉添加三聚氰胺,主要是因为其能冒充蛋白质。每1 kg牛奶中添加0.1 g 三聚氰胺,就能提高0.4 %的蛋白质含量。食品都要按规定检测蛋白质含量,要是蛋白质含量不够,说明牛奶兑水兑得太多,或者说明奶粉
3、中有太多别的粉,用全氮测定法测蛋白质含量时根本不会区分这种伪蛋白氮。三聚氰胺进入体内后似乎不能被代谢,而是从尿液中原样排出,但是,科学家研究发现动物长期摄入三聚氰胺会造成生殖、泌尿系统的损害,如膀胱、肾部结石,并可进一步诱发膀胱癌。近年来,宠物饲料中发现三聚氰胺并导致宠物死亡的案例时有发生。2007 年3 月,美国发生宠物食品导致宠物死亡的事件,美国食品药品管理局( FDA) 在随后的调查中发现,宠物食品所用的小麦鼓蛋白添加物中含有较高浓度的三聚氰胺。同时,该物质也可能通过食物链影响人体的健康,前不久我国发生的“三鹿结石奶粉事件”,从三鹿集团的婴幼儿配方奶粉中发现高含量的有毒物质三聚氰胺,到全
4、国阶段性查出22 家婴幼儿配方奶粉生产企业的69 批次产品检出了含量不同的三聚氰胺,令人触目惊心！为了保障国家食品安全，必须研究出相关的有效分析检测三聚氰胺的方法。本文综述了检测食品中三聚氰胺的一些方法，重点介绍了超高效液相色谱- 质谱/质谱,气相色谱质谱，近红外光谱，离子交换色谱紫外检测法，表面增强拉曼光谱法，电化学发光淬灭法等方法在三聚氰胺的分析检测上的原理和特点，分析各种方法的优缺点。22 三聚氰胺的检测方法2.1 超高效液相色谱- 质谱/质谱法张静等 3建立了利用超高效液相色谱-电喷雾串联三重四级杆质谱技术测定宠物食品中三聚氰胺的方法。 利用三氯乙酸溶液提取蛋白中的三聚氰胺,并形成蛋白
5、络合物沉淀,乙酸铅溶液结合含有 SO42 - 、 SO32 -等离子的杂质形成沉淀,进一步提高提取效率,同时三氯乙酸可作为离子对试剂,进行液相色谱和质谱分析。胡梅等 4建立了超高效液相色谱- 质谱/质谱测定禽蛋制品中三聚氰胺的方法。用 2%乙酸溶液提取试样中的三聚氰胺, 提取液经乙腈稀释后。以超高效液相色谱- 质谱/质谱法测定。三聚氰胺的最低检测限为 005 mg /kg。加标回收率为 89.4% 98.3%。相对标准偏差为 3.35% 6.37%。2.2 气相色谱质谱法气质联用法与高效液相法相比可降低假阳性率,提高准确度,起确证、定量的作用。硅烷化衍生可以有效地去除基质干扰。王征等 5建立了
6、一种用于动物食品中三聚氰胺含量的气相色谱2质谱联用检测方法，该方法选择性好,能有效消除复杂基体干扰。蒋晨阳等利用气质联用法测定饲料中的三聚氰胺,对于323 批饲料样品采用高效液相色谱法检测三聚氰胺含量,检出阳性样品为56 批,阳性率为17.33 % ,再用气质联用法确认8 批检出三聚氰胺,阳性率为2.47%。说明部分饲料中含有与三聚氰胺结构相似的物质。吴惠勤等采用气相色谱- 质谱(GC - MS)分析技术,选择离子检测法( SIM) ,开发出一种准确可靠、灵敏度高的测定奶粉及奶制品中三聚氰胺的新方法。此法三聚氰胺的线性范围为010150mg/L,平均回收率为90%98% ,检出限为1g/kg,
7、定量下限为5g/kg。该法与其他方法相比灵敏度提高了2个数量级, 用色谱保留时间、质谱同时定性,消除了奶粉及奶制品中杂质的干扰,避免了可能产生的假阳性,结果准确可靠,选择性和重复性好,适用于奶粉及奶制品的检验。2.3 近红外光谱法与传统方法相比，近红外光谱分析技术具有测量速度快，操作方便，不破坏样品，不用前处理试剂等特点，非常适合于现场分析和在线检测。近红外光谱(Near Infra Red Spectrum, NIRS)是指介于可见光和中红外的电磁波，其波长范围为780nm2526nm。近红外光谱主要是由于分子振动的非谐振性使分子振动从基态向高能级跃迁时产生的，记录的是分子中单个化学键的基频
8、振动倍频和合频信息，它常常受含氢基团x-H(x为C、N、O)的倍频和合频的重叠主导，所以在近红外光谱范围内，测量的主要是含氢基团xH振动的倍频和合频吸收。通过扫描样品的近红外光谱，可以得到样品中有机分子含氢基团的振动情况，从而能反映有机分子的组成成分信息。袁石林等 10研究以牛奶为原料，采用相关系数法比较不问的光谱范围和光谱预处理方法，探讨基于可见、近红外反射光谱技术定性分析牛奶中三聚氰胺。研究结果表明近红外反射光谱可以作为一种快速检测牛奶中三聚氰胺的方法。2.4 离子交换色谱紫外检测法3何强等 9建立了离子交换色谱2紫外检测法测定乳制品中的三聚氰胺。样品直接用水和乙腈提取,分析时用LC2SC
9、X 离子交换色谱柱分离,在紫外波长240 nm 下检测。三聚氰胺在0.5100.0 mg/ L 的范围内,质量浓度与色谱峰面积呈良好的线性关系( R = 0.999 9) ,最低检出限为1.0 mg/ kg ,加标回收率在93. 8 %102.5 %范围内。该方法简便、快速、准确,能够满足检测要求。2.5 表面增强拉曼光谱法何莉莉等 8利用表面增强拉曼光谱法和金纳米培养基(PLS)相结合的方法测定三聚氰胺、氰尿酸和三聚氰胺尿酸盐残留量。通过测定样品的拉曼振动光谱特征,确定三聚氰胺的含量。三聚氰胺拉曼光谱峰在676cm - 1 处。该方法最低检出限(LOD) 为2.6 10 - 7mol/ L
10、,但与PLS 分析技术结合后可使SERS 信号强度增强3 104倍,这一结果是基于在676cm - 1 处溶液中三聚氰胺的拉曼光谱和SERS 相比较而得,且氰尿酸的固体形态和溶液中的SERS 光谱是显著不同的,表明了溶液中氰尿酸酮烯醇结构是存在的。 研究结果表明SERS 能够快速、准确地测定溶液中三聚氰胺及其衍生物的含量。2.6 电化学发光淬灭法电化学发光(ECL)分析是将电化学手段和化学发光方法相结合的一种新技术。这种分析方法不仅灵敏度高, 而且可以通过电位的控制来控制发光过程,同时具备电化学重现性好和控制简便等特点。目前, 用ECL 方法检测三聚氰胺的文献并不多见,井伟等 7将CdS 纳米
11、棒修饰在玻碳电极上并研究其ECL性能, 结果表明, 二聚氰胺的存在可抑制CdS 的E C L 强度, 基于此 , 实现了纳米材料修饰电极电化学发光检测三聚氰胺的新方法。详细考察了各种条件如底液酸度、扫描速率、K2S2O8的浓度等条件对体系的影响。该法中，CdS 纳米棒用Nafion膜固定在玻碳电极, 制备CdS/GCE修饰电极并研究电极在 PBS缓冲溶液中,与共反应体K2S2O8的电化学发光(ECL)性能。基于三聚氰胺能淬灭CdS- K2S2O8 体系电化学发光,实现电化学发光发检测三聚氰胺的新方法。在最优条件下,体系的ECL强度与三聚氰胺浓度在10-9mol/L到10-7mol/L几范围内与
12、成线性关系, 检测限达8.0*10-10mol/L(S/N=3)。2.7 酶标仪检测酶联免疫吸附分析法( EL ISA) 是目前免疫学领域中应用最为广泛的免疫化学测定方法,其灵敏度、特异性和精度都十分优良,并在诊断、疾病监控以及研究用途方面得到了广泛的运用 6.酶联免疫吸附测定法定量测定三聚氰胺残留。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30 min 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30 min 后洗掉小孔中所有没有结合的三
13、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30 min 后加入终止液(盐酸) ,终止底物反应,在450 nm 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。42.8 电位滴定法袁立勇等 5利用电位滴定法测定溶液中三聚氰胺的含量,相对标准偏差不大于0.50 %。其方法为:称取约1.5 g (精确至毫克) 样品于200 mL 烧杯中,加入100 mL 蒸馏水,加热,使试样完全溶解。用硫酸标准溶液滴定热溶液至pH值为5。流水冷却溶液至室温,滴定,每次准确加入0.1
14、mL硫酸标液,并记下相应的p H 值(精确至0 .01 pH 单位) ,直至p H 值约为3。由记录的数值计算一阶微商和二阶微商,找出二阶微商为零时的滴定等量点,计算出等当量点时消耗硫酸标液的体积,就可以计算出溶液中三聚氰胺的含量。参考文献1 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, 2003,54 (7) : 1001 - 1003.2 王亚吨, 林海丹, 邓国东等. 反相高效液相色谱法测定词料中三聚氰胺的含量J .广东饲料,2008 ,17 (3):41-42.3 张静, 张朋杰, 张宪臣等.超高效液相色谱2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
15、 .中国卫生检验杂志, 2008 ,18 (10):1950 - 1951.4 胡梅, 王骏,张卉, 张喜琦, 祝建华等. 超高效液相色谱-质谱/质谱测定禽蛋制品中三聚氰胺J.山东农业科学 2010,42(6):90-93.5 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 ,(4): 4243.6 王兆华, 宋希云, 张恩盈等. 小麦胚乳贮藏蛋白多克隆抗体间接酶联免疫吸附测定法( ELISA) 的建立J . 莱阳农学院学报, 2006 , 23 (3) : 161 - 164.7 井伟，李小晶，陈锦权等. 电化学发光淬灭法检测三聚氰胺J. 分析科学学报,
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