三聚氰胺及其类似物国内外检测方法综述

2012-08-15 00:45彭飞进杨卫花赵浩军郭启新
食品工程 2012年3期
关键词:氰尿酸三聚类似物

彭飞进* 徐 幸 杨卫花 赵浩军 张 燕 张 蕾 郭启新 王 坤

(大理州质量技术监督综合检测中心,大理 671000)

三聚氰胺及其类似物国内外检测方法综述

彭飞进* 徐 幸 杨卫花 赵浩军 张 燕 张 蕾 郭启新 王 坤

(大理州质量技术监督综合检测中心,大理 671000)

介绍了近年来国内外三聚氰胺及其类似物的定量和定性检测方法,主要涉及食品、饲料中同时检测三聚氰胺及其类似物的国际、国内标准方法,国内外文献报道方法和快速筛选分析方法。并介绍了检测的注意事项。

三聚氰胺;三聚氰胺类似物;定量方法;定性方法

三聚氰胺(英文名Melamine,CAS号108-78-1),是一种三嗪类含氮杂环有机化合物,重要的氮杂环有机化工原料,常用于制造三聚氰胺树脂,在三聚氰胺制造过程中产生的杂质可能会形成氰尿酸(Cyanuric acid)、三聚氰酸二酰胺 (Ammeline) 和三聚氰酸一酰胺(Ammelide)等类似物。目前三聚氰胺严禁直接用于食品用途,《食品法典》也没有建议使用。

2007年爆发的猫和狗宠物食品事件和2008年三鹿奶粉事件都是因违法添加三聚氰胺导致的。三聚氰胺和氰尿酸虽然只有低急性毒性,但有证据显示在同时摄入三聚氰胺和氰尿酸后,会导致肾毒性。研究人员试验了大鼠单独摄入三聚氰胺或其类似物的任一种、三聚氰胺和氰尿酸的混合物,以及这4种化合物的混合物。单独摄入的均未对肾产生任何副作用,但混合物则产生了明显的肾损伤。因此,在食品或饲料中同时检测三聚氰胺及其类似物非常重要。

三聚氰胺及其类似物的检测方法,国外已有大量报道,国内也有部分文献报道,但国家标准方法大部分只针对三聚氰胺单一化合物,并不涉及三聚氰胺类似物。关于三聚氰胺检测方法的综述,国内也有部分报道,如鲁杰等人对不同基质中的三聚氰胺检测原理及各自的优缺点进行了概述;孙贵朋等人介绍了三聚氰胺的危害和三聚氰胺国内检测方法;曹程明等人介绍了三聚氰胺毒性和国内外法规及标准检测方法,并对前处理方法和检测条件进行探讨。但他们并没有关注三聚氰胺类似物的检测方法和三聚氰胺及其类似物的国内外文献报道方法。本文在前人工作的基础上,将三聚氰胺及其类似物的检测方法分为现有定量分析方法和快速筛选定性方法,特别整理了大量关于三聚氰胺及其类似物的国外检测方法,并详细介绍了检测三聚氰胺及其类似物的注意事项,为检验人员开发三聚氰胺及其类似物检测方法及制定相关国家标准提供参考。

1 现有定量分析方法

1.1 食品中同时检测三聚氰胺及其类似物的方法

1.1.1 标准检测方法

有关食品中三聚氰胺及其类似物检测的中国国家标准有GB/T 22288-2008气相色谱-质谱法测定植物源产品中三聚氰胺、三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸二酰胺和三聚氰酸。

国外政府部门发布的食品中三聚氰胺及其类似物检测方法有:①2007年5月至2008年10月,美国FDA先后推出用Hilic柱测定鲶鱼中三聚氰胺的LC/MS/MS方法(LIB No.4396);LC-MS/MS法测定婴幼儿配方食品中三聚氰胺和氰尿酸的方法(LIB No.4421);食品中三聚氰胺和氰尿酸的LC-MS/MS临时测定方法(版本1.0)(LIB No.4422);三聚氰胺、三聚氰酸二酰胺、三聚氰酸一酰胺和氰尿酸的GC/MS筛选方法(LIB No.4423)。②2008年加拿大食品检查局发布了采用HPLC-MS/MS测定婴幼儿配方奶粉、奶粉、牛奶、酸奶及酸奶饮料中三聚氰胺和氰尿酸的方法。

1.1.2 文献报道方法

有关食品中三聚氰胺检测方法的国外文献较多,从1987年至今已有多篇文献报道,食品种类主要为婴幼儿配方奶粉、牛奶、鲶鱼和牛肉等,主要涉及高效液相色谱质谱联用法、气相色谱质谱联用法、高效液相色谱DAD检测法和高效液相色谱UV检测方法等。

1.2 饲料中同时检测三聚氰胺及其类似物的方法

1.2.1 标准检测方法

饲料中三聚氰胺检测方法与食品中三聚氰胺采用的方法基本相似,因为他们中的基质和提取方法都相对简单,大致均采用高效液相色谱法(HPLC)、气相色谱-质谱联用法(GC-MS)、液相色谱-质谱联用法(LC-MS/MS) 和酶联免疫法等。

自美国发生宠物食品三聚氰胺事件后,美国食品药品管理局(FDA)陆续推出系列测定三聚氰胺及其类似物的方法,并不断调整完善。以下为FDA推出的方法:①2007年4月,推出的用HPLC-UV测定麦麸和潮湿的宠物食品中三聚氰胺的测定方法,检出限100 mg/kg。此法是将净化样品经C8色谱柱分离后,流动相为乙腈,缓冲液为体积浓度比15∶85的10 mmol/L柠檬酸和10 mmol/L辛烷磺酸钠溶液,调节pH至3.0,检测波长240 nm,用紫外检测器进行检测和定量。②2008年5月,推出麦麸和干宠物食品、湿“切割和肉汁”型的宠物食品GC-MS 筛选三聚氰胺的方法,检出限报道为10 mg/kg。③2008年10月,发布了各类基质包括食品、宠物食品和动物食品在内的三聚氰胺、三聚氰酸二酰胺、三聚氰酸一酰胺和三聚氰酸的GC/MS筛选方法(LIB No.4423)。

我国在三聚氰胺事件发生后,也迅速推出了相关的方法。2007年农业部推出NY/T1372-2007《饲料中三聚氰胺的测定》,采用HPLC和GC-MS方法检测三聚氰胺,检出限分别是2 mg/kg和0.05 mg/kg。

1.2.2 文献报道方法

文献报道方面,2008年相继发表许多了有关动物饲料中三聚氰胺及类似物检测方法的科技论文,主要有高效液相色谱联用、高效液相色谱DAD检测、气相色谱质谱联用等方法。

2 快速筛选和定性分析

目前关于三聚氰胺及其类似物的快速筛选和定性方法主要是酶联免疫吸附法(ELISA)、表面增强拉曼散射法(SERS)和飞行质谱分析(TOFMS)等。

3 三聚氰胺及其类似物检测的注意事项

三聚氰胺检测不论采用何种方法均离不开样品前处理,前处理中又涉及溶剂的选择,目前较成熟的检测方法均结合仪器分析,如HPLC或GC联用各种检测器MS、MS/MS、DAD和UV等,因此还需考虑基质效应的影响,现将溶剂、萃取方式和基质效应的注意事项介绍如下。

3.1 萃取溶剂和萃取方式选择

样品前处理会根据检测方法不同而有所差别,但主要是利用液相萃取方法提取,然后通过固相萃取(SPE)净化,有时为防止样品中其他杂质干扰样品检测会进一步净化,如利用GC-MS法测定还需净化后进行衍生化。萃取的目的是最大限度地把三聚氰胺从基质体系中提出来,净化的目的主要是为了把一些杂质最大限度地排除。

因三聚氰胺及其类似物是极性小分子,所以一般采用极性溶剂萃取,酸性溶液有甲酸水溶液、乙酸水溶液、盐酸溶液、pH值为5的磷酸缓冲液、三氯乙酸水溶液等;碱性溶液有二乙胺水溶液,有机溶剂有甲醇、乙腈、丙烯腈等。

三聚氰胺-氰尿酸结合物不像纯的三聚氰胺和氰尿酸可以在很多溶剂中都能溶解,但样品中如果存在三聚氰胺-氰尿酸结合物就必须选择合适的萃取溶剂。Puschne等人发现二甲胺/丙烯腈/水体系是三聚氰胺-氰尿酸结合物很好的萃取溶剂。总之要根据分析物的性质不同选择合适的萃取溶剂。

除去离心、过滤,固相萃取是萃取后最常用的净化措施,固相萃取(SPE)被日趋认为是一种非常有效的样品处理技术。使用固相萃取法能避免液-液萃取所带来的许多问题,比如,不完全的相分离,较低的定量分析回收率,昂贵易碎的玻璃器皿和大量的有机废液。与液-液萃取相比,固相萃取更有效,容易达到定量萃取、快速和自动化,同时也减少了溶剂用量和工作时间。过去几年里,混合模式的固定相吸附剂使用频率已超过纯的离子交换树脂的使用,阳离子交换/反相(如Waters Oasis MCX and Phenomenex Strata X-C) 被用于三聚氰胺分析,Smoker等人报道氰尿酸用阴离子交换混合模式分离(如 Waters Oasis MAX)(LIB No.4422)。

3.2 基质效应

三聚氰胺检测分析中影响最大的是基质效应,特别是采用灵敏度更高的LC-MS/MS分析时,基质效应的影响更明显。

LC-MS/MS中的基质效应由分析物的共流出组分影响电喷雾接口的离子化效率所致,表现为离子增强或抑制作用。在三聚氰胺检测中基质效应会影响样品检测的回收率及质谱分析时的离子化程度。许多基质的基质效应已经被发现,例如Nochetto等人发现在谷蛋白和面粉中氰尿酸离子化被分别抑制了大约70%和50%。同时在婴幼儿配方奶粉、鱼、猪肉和虾等也发现较强的基质效应,基质效应也存在GC-MS检测分析中。

基质效应是客观存在的,基质效应的消除和降低可通过改进样品前处理方法,良好的色谱分离、采用内标或基质匹配标准等。

[1] EHLING S,TEFERA S,HO IP.High-performance liquid chromatographic method for the simultanous detection of the adulteration of cereal flours with melamine and related triazine by-products ammeline,ammelide,and cyanuric acid[J].Food Additives and Contaminants,2007,24(12):1 319-1 325.

[2] 朱聪英,应永飞,罗成江,等.GC-MS 法同时测定生鲜乳中三聚氰胺及其类似物的研究[J].中国饲料,2011(22):27-31.

[3] 陈德莹,徐继林,严小军.膨化食品中三聚氰胺及其类似物的UPLC-Q-TOF-MS分析[J].宁波大学学报:理工版,2010,23(1):23-28.

[4] HELLER DN,NOCHETTO CB (2008).Simultaneous determination and confirmation of melamine and cyanuric acid in animal feed by zwitterionic hydrophilic interaction chromatography and tandem mass spectrometry[J].Rapid Communications in Mass Spectrometry,2008,22(22):3 624-3 632.

[5] VARELIS P,JESKELIS R.Preparation of [13C3]-melamine and[13C3]-cyanuric acid and their application to the analysis of melamine and cyanuric acid in meat and pet food using liquid chromatography-tandem mass spectrometry[J].Food Additives and Contaminants,2008(10):1 210-1 217.

[6] 左海根.大米蛋白粉中三聚氰酸及其类似物的硅烷衍生化 GC-MS 检测方法研究[J].食品科学,2010(4):207-211.

[7] 顾呜,陈立,袁辰纲,等.ELISA法快速检测三聚氰胺残留的实验室验证[J].食品安全质量检测学报,2010,27(1):49-54.

[8] GARBEREA(2008).Detectionofmelamineusingcommercial enzyme-linked immunosorbentassay technology[J].Journal of Food Protection,2008,71(3):590-594.

[9] VALI T,JONES PR,SPARKMAN OD (2007).Rapid and unambiguous identification of melamine in contaminated pet food based on mass spectrometry with four degrees of confirmation[J].Journal of Analytical Toxicology,2007,31(6):304-312.

[10]鲁杰,王竹天,杨大进,等.不同基质中三聚氰胺分析方法的研究进展[J].中国食品添加剂,2009(2):31-37.

[11]孙贵朋,谢云飞,随丽敏,等.三聚氰胺的危害及其检测[J].上海食品药品监管情报研究,2008(5):44-49

[12]曹程明,葛宇,王丁林.食品及饲料中三聚氰胺含量及其检测方法探讨[J].食品科学,2009(21):449-453.

Review of international and domestic determination methods about melamine and analogues

PENG Fei-jin*XU XingYANG Wei-huaZHAO Hao-jun ZHANG Yan ZHANG LeiGUO Qi-xinWANG-Kun
(Daliqualityand technicalsupervision comprehensiveinspection centre,Dali 671000,China)

Recent international and domestic quantitative and qualitative determination methods of melamine and its analogues were introduced.The international and domestic standard methods,reported methods,rapid screening analysis methods and precautions about these methods were described.

melamine;mlamine analogues;quantitative method;qualitative method

TS207.5+1

A

1673-6004(2012)03-0013-03

* 彭飞进,女,1982年出生,2008年毕业于中南大学生物化工专业,助理工程师

2012-07-25

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