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            三聚氰胺的毒害作用及其殘留檢測
            來源: | 作者:立達爾 | 發布時間: 2018-10-28 | 4422 次瀏覽 | 分享到:
            三聚氰胺是塑料工業中一種重要的有機化工中間產品,本文就三聚氰胺的理化特性、代謝機理、毒害作用以及殘留檢測方法等進行簡要闡述。

            三聚氰胺分子中含有大量氮元素,用凱氏定氮法測定樣品中的蛋白質含量時通常不能區分這種非蛋白氮,因此添加在飼料和食品中,可以提高食品和飼料中粗蛋白質檢測數值。研究表明,對動物飼用含有三聚氰胺的飼料可導致中毒甚至死亡(Burns, 2007a、b)。三聚氰胺在動物源性食品中的潛在危害正引起全社會的關注。本文就三聚氰胺的毒害作用及其殘留檢測研究進行綜述,旨在進一步引起人們對三聚氰胺毒害問題的關注。

            三聚氰胺的理化性質及其毒害作用

            1.1 理化特性

                三聚氰胺又名蜜胺,氰尿三酰胺,分子式C3H6N6,相對分子質量126.15,白色單斜棱晶。熔點為354(分解),相對密度1.537(16.4)。微溶于水、熱乙醇、甘油及吡啶,不溶于乙醚、苯、四氯化碳。加熱易升華,急劇加熱則分解,是一種重要的氮雜環有機化工原料(王延吉,2004)。三聚氰胺顯弱堿性,能夠與各種酸反應生成三聚氰胺鹽。在強酸或強堿液中,三聚氰胺發生水解,胺基逐步被羥基取代,生成三聚氰胺二酰胺、三聚氰酸一酰胺和三聚氰酸。三聚氰胺有3中類似物,分別為三聚氰酸、三聚氰酸一酰胺(ammelide)和三聚氰酸二酰胺。

            1.2 毒害作用

                三聚氰胺是一種重要的有機化工中間產品,主要與甲醛縮合聚合制得三聚氰胺樹脂,用于塑料及涂料工業,也可作紡織物防褶、防縮處理劑。其改性樹脂可作色澤鮮艷、耐久、硬度好的金屬涂料。還可用于堅固、耐熱裝飾薄板,防潮紙及灰色皮革鞣制劑,合成防火層板的粘接劑,防水劑的固定劑或硬化劑等。目前認為,三聚氰胺毒性輕微,然而動物長期攝入則會造成生殖、泌尿系統的損害、膀胱和腎臟結石,甚至可進一步誘發膀胱癌。

            1.2.1代謝機理

                研究認為,三聚氰胺在機體內的代謝屬于不活潑代謝或惰性代謝,在機體內不會迅速發生顯著代謝變化,三聚氰胺可在體內轉變成為其同系物三聚氰胺,許多單胃動物如豬、貓等以原體形式或同系物形式而不是其他代謝產物的形式排出(Baynes等,2008)。三聚氰胺對不同動物的毒性具有選擇性,這種選擇性可能是由于不同動物種屬間毒物代謝的動力學差異引起的。

            1.2.2 中毒癥狀及作用機制

            三聚氰胺經口給予的動物試驗中常見的臨床癥狀包括飼料消耗量減少,體重減輕,膀胱結石,結晶尿癥,膀胱上皮細胞增生以及存活率降低;動物表現為食欲不振、嘔吐、多尿、煩渴、無力氣氮血癥以及高磷(酸鹽)血癥(Cianciolo等,2008)。

            目前研究顯示,三聚氰胺中毒的主要機制是腎臟衰竭。三聚氰胺造成的泌尿管的組織增生是導致腎臟結石的主要原因,并非三聚氰胺或者三聚氰酸直接和上皮細胞相互之間的分子互作(Ogasawara等,1995)。研究顯示,三聚氰酸和三聚氰胺聯用可以加速受試動物腎臟衰竭(Puschner等,2007)。

            三聚氰胺的檢測方法

                目前國內外測定飼料和動物性食品中三聚氰胺殘留的方法主要有理化分析方法,包括高效液相色譜法(HPLC)、液相色譜/質譜聯用分析法(LC/MS)、氣相色譜/質譜聯用分析法(GC/MS)、電位滴定法(ED)、濁度法、重量法、苦味酸法和升華法等,其中濁度法(GB9567-1997)和重量法(GB9567-1988)有國家標準。但是理化方法所使用的儀器設備價格昂貴,難以普及應用;免疫學檢測法具有半定量和一定的定量能力,可以提供待測物的初步信息,該法靈敏度高,分析過程相對簡單,用作三聚氰胺的篩查有獨特的優勢,是目前需要優先發展的檢測技術。

            2.1 理化檢測方法

            2.1.1 液相色譜法

            三聚氰胺呈弱堿性(弱陽離子化合物),凈化過程一般應選擇陽離子交換柱?;旌闲偷年栯x子交換柱(PCX)通過將磺酸基團(-SO3H)鍵合在極性高聚物聚苯乙烯/二乙烯苯(PEP)吸附劑上,具有陽離子交換和反相吸附兩種機理。三聚氰胺在波長208nm235.2nm處均有最大吸收,由于檢測波長在208nm時干擾較多,故選擇236nm作為檢測波長。三聚氰胺的紫外光區特征吸收光譜(即在208nm235.2nm有兩個峰值依次變低的吸收峰)在色譜定性分析時還可作為除保留時間外的另一個重要因素。HPLC在三聚氰胺檢測方面的研究相對比較多,也是我國NY/T 1372-2007標準規定的檢測方法之一。國外已報道了三聚氰胺在寵物食品(Kim等,2008)、飼料以及食品(Michael等,2007;Sancho等,2005)等介質中的檢測,國內對于飼料(倪沁顏,2008)、飼料原料(Ding等,2008;宮小明等,2008)、食品(汪輝等,2007)、寵物食品(趙永彪等,2008)的報道也很多。

            2.1.2 LC-MS聯用法

            HPLC檢測三聚氰胺存在假陽性率較高,過程冗長,需要衍生,試劑用量較大及靈敏度低等缺點。LC-MS聯用法是一種良好的確證方法,具有操作簡便,靈敏度高的特點。目前作為三聚氰胺理想的確證方法得到了廣泛的研究(Andersen等,2008;李愛軍等2008;Sancho等,2005)。

            2.1.3 其他理化檢測方法

                工業上測定三聚氰胺的純度通常采用苦味酸法和升華法??辔端岱ㄔ恚簩⑺尤朐嚇?,加熱溶解,加入苦味酸溶液,稱量所生成的苦味酸三聚氰胺沉淀的質量,即測得三聚氰胺純度含量。升華法測定原理:在升華裝置中將試樣在負壓下進行加熱,待三聚氰胺完全升華后,稱其殘渣量,即測得三聚氰胺純度。電位滴定法原理是首先測定三聚氰胺溶液中總固體的含量,用硫酸標準溶液滴定熱溶液至pH值為5左右,流水冷卻溶液至室溫,滴定直至pH值約為3。根據消耗硫酸標準液的體積計算結果。該法操作簡便,結果準確,但不適于現場和多個樣品的檢測。

            2.2免疫學檢測方法

                免疫分析方法包括熒光免疫測定法(FIA)、放射免疫測定法(RIA)、固相免疫傳感器(SIS)、酶聯免疫吸附測定法(ELISA)和膠體金免疫層析實驗測定法(GICA),其中ELISAGICA以其方便、敏感、特異、無污染的特性,非常適合于三聚氰胺的現場檢測。免疫學測定的基礎是生產特異、敏感的抗體,國內外在此方面報道較少。免疫學測定簡便、靈敏、特異,檢測限低,可同時檢測多數樣品,但缺點是容易出現假陽性,只能用做三聚氰胺的快速篩選。

            2.2.1酶聯免疫吸附測定法

            ELISA是基于抗原抗體的特異性反應的一種分析方法。三聚氰胺作為小分子,并不具有免疫原性,也難于包被在固相介質表面。免疫學檢測方法的建立首先要求把三聚氰胺和載體蛋白偶聯,用作抗體生產的免疫原和檢測的包被原。結合在固相載體表面的三聚氰胺或酶標記抗體仍保持其抗體抗原結合活性,酶標記抗體同時也保留酶的活性。競爭ELISA采用的是非均相競爭模式,可分為直接競爭模式和間接競爭模式,直接競爭模式可表示為:

            Ag+Ag*+AbAg Ab+ Ag* Ab+ Ag+ Ag*+ Ab;

               間接競爭模式可表示為:

            Ag+Ag**+AbAg Ab+ Ag** Ab+ Ag+ Ag**+ Ab。

            式中,Ag為樣本中待測游離三聚氰胺,Ag*為酶標記三聚氰胺,Ag**為包被的三聚氰胺,Ab為三聚氰胺抗體,Ag Ab為游離三聚氰胺抗原抗體復合物,Ag* Ab為酶標記三聚氰胺抗原抗體復合物,Ag** Ab為包被三聚氰胺抗原抗體復合物,AgAg*共同競爭Ab上的結合位點,反應達到平衡后洗脫多余的AgAg*,加入酶的底物后,底物被酶催化成為有色產物,產物的量與標本中受檢物質的量直接相關,故可根據呈色的深淺進行定性或定量分析。由于酶的催化效率很高,間接地放大了免疫反應的結果,使測定方法達到很高的敏感度。

            2.2.2膠體金免疫層析實驗測定法

            膠體金免疫層析實驗的原理是采用檸檬酸三鈉還原HAuCl4聚合成金顆粒,由于金顆粒質檢的靜電作用和布朗運動,使其保持水溶膠狀態,膠體金富含電子和強大的給電子能力。在膠體溶液pH8.2條件下,膠體金以非共價鍵與三聚氰胺抗體結合形成金標抗體(Ab-Au),將金標抗體吸附于玻璃纖維棉上,一端與固定有三聚氰胺蛋白質偶聯物(檢測線)和二抗羊抗鼠IgG(質控線)的硝酸纖維素膜(NC)膜相連,另一端與樣品墊相連。而后連同其他所需的溪水纖維、支撐材料、覆蓋材料等按照設計工藝進行制作和組裝,制成快速檢測試紙。檢測樣品中不含三聚氰胺,金標抗體就會與三聚氰胺蛋白質偶聯物反應而被部分截獲,金顆粒富積而出現明顯直觀的紅色條帶,未完全結合的金標抗體至質控線時同樣會出現紅色條帶;檢測樣品中含有三聚氰胺,三聚氰胺與三聚氰胺蛋白質偶聯物競爭性結合金標抗體,檢測線不出現或出現很弱的紅色條帶??焖贆z測試紙檢測小分子物質殘留,檢測時間僅需數分鐘,目前已有多種小分子檢測試紙研制開發成功(Zhang等,2008、2006),并在全國廣泛應用。

            3結語

            三聚氰胺在飼料中添加,不僅危害養殖業還對人類健康產生威脅。建議盡快完善相關政策法規,加大宣傳和監控力度,積極研究其有效、實用、簡便的檢測方法,打擊璨假、違規添加等違禁行為,為控制其濫用提供法律依據和簡便快速準確的檢測手段,確保飼料和食品安全。

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