检测三聚氰胺方法的研究.doc

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化学院第二届“创新杯”大学生化学实验设计大赛
参赛作品申报书

作品名称： 检测三聚氰胺方法的研究

学院全称： 化学与分子工程学院

A．申报者情况
第一作者情况
姓名

性别
男
出生年月

学院全称
化学与分子工程学院
专业、年级

学历
本科
学制
4
入学时间

作品名称

检测三聚氰胺方法的研究
宿舍

宿舍电话

手机

其他作者情况
姓名
性别
年龄
学历
所在单位

学院学术
委员会意见

年月日
B．申报作品情况
作品全称
检测三聚氰胺方法的研究
作品设计、发明的目的和基本思绪，创新点，技术关键和重要技术指标
近期由于奶制品中具有三聚氰胺，使中国的诸多明星奶制品品牌站在了舆论的风口浪尖上，很多的婴幼儿因此患上了肾结石，危害极大，为此，我们本次实验要从化学的专业角度分析三聚氰胺的组成，性质，作用，危害以及我们的核心研究对象：快速检测三聚氰胺地方法，让更多的消费者可以更好的辨别优劣奶粉，让家人在追求高品质生活的同时免受有毒奶品的侵害
作品的科学性先进性（必须说明与现有技术相比、该作品是否具有突出的实质性技术特点和显著进步。请提供技术性分析说明和参考文献资料）
科学性：可以很好的检测出三聚氰胺的含量，精度高，简便易操作。
参考文献:
GB/6379.1测量方法与结果的准确度（对的度与精密度）
GB/T6379.2测量方法与结果的准确度（对的度与精密度）拟定标准测量方法反复性与再现性的基本方法GB/T6682分析实验室用水规格和实验方法
使用说明及该作品的技术特点和优势，提供该作品的适应范围及推广前景的技术性说明及市场分析和经济效益预测
前景：该法可以快速的检测出三聚氰胺的含量，有很好的市场，有着巨大的科学价值以及经济价值，操作的简便性可以使更多的人快速准确的检测三聚氰胺的含量，从而保证自身及家人的健康
技术优势：
检测灵敏度高，该方法定量限为0.3ppm；
检测时间快，每个样品的检测时间为15分钟，以往的方法最快也需要2个小时；
仪器价格相对低，国产每台5—6万元，进口每台10多万元；
检测成本低，每检一个样品的成本不超过50元，以往的检测成本最低也需要200元；
操作便捷，普通工作人员通过简朴培训即可操作。

C．参赛作品打印处
检测三聚氰胺地方法研究
一：前言：“三鹿奶粉”事件有如一场飓风，席卷了不乏知名品牌的22家乳制品公司，更引发人们思考，为了更好的让大家了解三聚氰胺并可以快速的检测三聚氰胺，通过大量的参考资料和实验，我们总结了一套快速检测三聚氰胺的方法。下面我们就同样同样给大家展示
二：三聚氰胺概述：
三聚氰胺（英文名Melamine）是一种三嗪类含氮杂环有机化合物，简称三胺，又叫2,4,6-三氨基-1,分子式：C3N6H6分子量：126.12
结构式

重要用途：三聚氰胺是一种用途广泛的基本有机化工中间产品，最重要的用途是作为生产三聚氰胺甲醛树脂（MF）的原料。三聚氰胺还可以作阻燃剂、减水剂、甲醛清洁剂等。
毒性危害及诊治：目前三聚氰胺被认为毒性轻微，大鼠口服的半数致死量大于3克/公斤体重。据1945年的一个实验报道：将大剂量的三聚氰胺饲喂给大鼠、兔和狗后没有观测到明显的中毒现象。动物长期摄入三聚氰胺会导致生殖、泌尿系统的损害，膀胱、肾部结石，并可进一步诱发膀胱癌
假蛋白原理：　由于食品和饲料工业蛋白质含量测试方法的缺陷，三聚氰胺也常被不法商人用作食品添加剂，以提高食品检测中的蛋白质含量指标，因此三聚氰胺也被人称为“蛋白精”。
合成工艺
尿素法成本低，目前较多采用。尿素以氨气为载体，硅胶为催化剂，在380-400℃温度下沸腾反映，先分解生成氰酸，并进一步缩合生成三聚氰胺。
　　6CO（NH2)2→C3N6H6+6NH3+3CO2
　　生成的三聚胺气体经冷却捕集后得粗品，然后经溶解，除去杂质，重结晶得成品
三：三聚氰胺的传统检测方法：
1：GC-MS法测定动物食品中的三聚氰胺：
　　(1)标准样品配制：
　　取50mg三聚氰胺标准品，以20%甲醇溶解定容至50mL得到1000ppm的标准溶液，使用时，以提取液(0.1%三氯乙酸)稀释至所要的浓度。
　　(2)提取：
　　称取饲料样品5g，加入50ml0.1%三氯乙酸提取液，充足混匀，加入2mL2%乙酸铅溶液，超声20min。
　　然后取部分溶液转移至10mL离心管中，8000rpm/min离心10min，取上清液3mL过混合型阳离子互换小柱(PCX)。
　　(3)净化(PCX小柱，60mg/3mL)：
　　a)活化及平衡：3mL甲醇，3mL水
　　b)上样：加入提取液3mL
　　c)淋洗：3mL水;3mL甲醇;弃去淋洗液并将小柱抽干。
　　d)洗脱：5mL5%氨化甲醇(v/v)洗脱。(5%氨化甲醇的配制：5mL氨水+95mL甲醇)。
e)浓缩：50℃，氮气吹干，20%甲醇/水定容至2mL，HPLC分析或衍生后GC/MS分析。
2：超高效液相色谱2电喷雾串联质谱法测定三聚氰胺
样品经1%三氯乙酸2二甲基亚砜提取,WatersOasisMCX柱净化,超高效液相色谱分离,最终采用电喷雾串联四极杆质谱进行检测。结果表白,三聚氰胺的含量范围为10～5000μg/kg时,线性关系良好r>0199。在10～100μg/kg的添加水平范围内的平均回收率为83%～94%,相对标准偏差为412%～615%。该方法的检出限为10μg/kg.

3：Spectra-Quad在线分析三聚氰胺含量
三聚氰胺含量的实验室检测方法存在检测结果受蛋白质分子中氮含量影响较大的问题，这种相似性会导致三聚氰胺的检测异常困难。赛默飞世尔科技（上海）有限公司提供的Spectra-Quad在线成分分析仪可以实现三聚氰胺含量的在线实时连续检测（见图1），并能较好的解决检测结果受蛋白质含量影响的问题。
Spectra-Quad采用近红外线吸取检测技术，是一种无接触、无损伤和无危害的检测方法。传感器运用特定波长的近红外线照射样品，并对反射光线进行分析，且Spectra-Quad所用光线亮度非常低，不会加热或损伤样品。对于三聚氰胺来说，其含量越高所反射出的光线就越少。实际检测中，检测人员可以将Spectra-Quad传感器固定到任何现有的传送装置上，通过使用粉末取样仪，实现对气动传输产品中三聚氰胺含量的连续检测，检测数据可以输出到某个工艺控制系统或PC机控制器内，从而保证产品免受三聚氰胺的污染。
四：我们的创新方案：快速检测三聚氰胺
液相色谱法
1原理：
用乙腈作为原料乳中的蛋白质沉淀剂和三聚氰胺提取剂，强阳离子互换色谱柱分离，高效液相色谱-紫外检测器/二极管阵列检测器检测，外标法定量。
试剂和材料
1乙腈（CHCN）：色谱纯。
2磷酸（HPO）。
3磷酸二氢钾（KHPO）。
4三聚氰胺标准物质（CHN）：纯度大于或等于99%。
5三聚氰胺标准储备溶液：1.00×10mg/L。
6标准工作溶液。、
（1）标准溶液A：2.00×10mg/L
准确移取20.0mL三聚氰胺标准储备溶液（4.5），置于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度。
（2）标准溶液B：0.50mg/L。
准确移取0.25mL标准溶液A（4.6.1），置于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。
（3）按表1分别移取不同体积的标准溶液A（4.61）于容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。
（4）按表2分别移取不同体积的标准溶液B（4.6.2）于容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。
表1标准工作溶液配制（高浓度）
标准溶液A体积（mL）
0.10
0.25
1.00
1.25
5.00
12.5
定容体积（mL）
100
100
100
50
50
50

标准溶液B体积（mL
1.00
2.00
4.00
20.0
40.0
定容体积（mL）
100
100
100
100
100

2仪器：
1液相色谱仪：配有紫外检测器/二极管阵列检测器。
2分析天平：感量0.0001g和0.01g。
3pH计：测量精度±0.02。
4溶剂过滤器。
3准备环节
（1）试样的制备
称取混合均匀的15g原料乳样品（准确至0.01g），置于50mL具塞刻度试管（4.11）中，加入30mL
乙腈（4.1），剧烈振荡6min，加水定容至满刻度，充足混匀后静置3min，用一次性注射器（4.8）吸
取上清液用针式过滤器（4.10）过滤后，作为高效液相色谱分析用试样。
（2）高效液相色谱测定
色谱条件：
a)色谱柱：强阳离子互换色谱柱，SCX，250mm×4.6mm（i.d.），5μm，或性能相称者。
注：宜在色谱柱前加保护柱（或预柱），以延长色谱柱使用寿命。
b)流动相：磷酸盐缓冲溶液（4.7）-乙腈（70+30，体积比），混匀。
c)流速：1.5mL/min。
d)柱温：室温。
e)检测波长：240nm。
f)进样量：20μL。
4实验环节：
（1）仪器的准备
开机，用流动相平衡色谱柱，待基线稳定后开始进样。
（2.）定性分析
依据保存时间一致性进行定性辨认的方法。根据三聚氰胺标准物质的保存时间，拟定样品中三聚氰
胺的色谱峰（参见附录A）。必要时应采用其他方法进一步定性确证。
（3）定量分析
校准方法为外标法。
校准曲线制作
根据检测需要，使用标准工作溶液（4.6.3）分别进样，以标准工作溶液浓度为横坐标，以峰面积为
纵坐标，绘制校准曲线。
（4）试样测定
使用试样（6.1）分别进样，获得目的峰面积。根据校准曲线计算被测试样中三聚氰胺的含量（mg/kg）。试样中待测三聚氰胺的响应值均应在方法线性范围内。

5结果计算
（1）计算公式
结果按式（1）计算：
V1000
X=c……………………………（1）
m1000
式中：
X——原料乳中三聚氰胺的含量，单位为毫克每公斤（mg/kg）；
c——从校准曲线得到的三聚氰胺溶液的浓度，单位为毫克每升（mg/L）；
V——试样定容体积，单位为毫升（mL）；
m——样品称量质量，单位为克（g）。
（2）计算结果有效数字
通常情况下计算结果保存3位有效数字；结果在0.1~1.0mg/kg时，保存2位有效数字；结果小于0.1
mg/kg时，保存1位有效数字。
（3）平行实验
按以上环节，对同同样品进行平行实验测定。
(4）空白实验
除不称取样品外，均按上述环节同时完毕空白实验。
(5)方法检测限本方法的检测限为0.05mg/kg。
(6)回收率
在添加浓度0.30mg/kg~100.0mg/kg范围内，回收率在93.0%~103%之间，相对标准偏差小于10%。

(7)精密度
本标准精密度数据按照GB/T6379.1和GB/T6379.2规定拟定，其反复性和再现性值以95%的置信度

6附：家庭如何检测奶制品中是否具有三聚氰胺
　　1。按比平常浓的分量用热水冲奶粉，充足搅拌到不见固块，然后放入冰箱，待牛奶静置降温。
　　2。准备黑布一块和空杯一个。把黑布蒙在空杯口上作为过滤器。
　　3。将冷却的牛奶倒在黑布上过滤。
　　4。假如有白色固体滤出，则用清水冲洗几次，排除其它可溶物。
5。假如冲洗后发现有白色晶体，可以将晶体放入清水中，该晶体假如沉入水底。那就很也许是三聚氰胺，这种奶粉不能用了。
谢谢！
D．评审委员会初评意见

评审委员会评委署名：
年月日