三聚氰胺及其同系物的同时检测方法研究与应用

摘要

中国是世界上三聚氰胺最大的生产国和消费国。在工农业生产中，三聚氰胺及其同系物被广泛应用。三聚氰胺及其同系物可以通过多种途径进入养殖水体中被鱼类摄取，并进一步通过食物链危害人体健康。因此，有必要探索三聚氰胺及其同系物在养殖水体中的残留、迁移、归宿等环境行为和生态效应。开展这方面研究，首要解决的一个关键问题是检测方法。水产品中三聚氰胺及其同系物含量较低，基体成分复杂，在一定仪器条件情况下，须采用高效的预处理手段，对样品中的三聚氰胺及其同系物进行恰当的提取、浓缩、分离和净化。本论文旨在建立一种能快速、灵敏、准确地测定水产品中三聚氰胺及其同系物残留量的新方法，并以此为基础研究三聚氰胺在模拟养殖生态系统中的迁移转化规律，从而为水产品质量安全和渔业生态系统保护提供资料。本论文的主要工作和结论如下:
　　第一章介绍了本课题背景、研究思路和主要内容。
　　第二章综述三聚氰胺及其同系物的检测方法、毒理学效应。
　　第三章建立了固相萃取-微波辅助衍生-气相色谱-质谱快速检测鱼样中三聚氰胺及其同系物残留的新方法。样品用三氯乙酸和甲醇超声提取，高速离心后取上清液过SUPELCO ENVI-CARB固相萃取小柱，氮气吹干，用N，O-双三甲基-硅基三氟乙酰胺(BSTFA)+三甲基氯硅烷(TMCS)(99∶1)在微波辅助下衍生，冷却后供气相色谱-质谱仪(GC-MS)测定，采用外标法定量。对提取剂的选择、微波加热时间、吡啶用量、衍生化试剂用量等影响因素进行了研究。结果表明，三氯乙酸和甲醇对水产品中的蛋白具有很好的沉淀效果，提取后离心液澄清，并且过柱速度快，能有效地提取三聚氰胺及其同系物。在优化的条件(吡啶400μL、衍生化试剂200μL，微波功率700W，反应时间2min)下，衍生效果最理想。该方法具有良好的灵敏度、准确度与精密度。鱼肉中的三聚氰胺在0.02～50mg/kg、各同系物在0.05～50mg/kg浓度范围内具有良好的线性关系，相关系数大于0.9969。三聚氰胺(MEL)最低检出限和定量限分别为0.0056、0.018mg/kg，三聚氰酸(CYA)分别为0.0096、0.032mg/kg，三聚氰酸一酰胺(AMD)分别为0.0126、0.042mg/kg，三聚氰酸二酰胺分别为(AMN)0.0120、0.040mg/kg。三聚氰胺及其同系物的加标回收率为81.3～103.1％，各样品平行测定间的变异系数为0.56～4.11％，将该方法成功地应用于罗非鱼、草鱼、南美白对虾、田螺等多种水产品的肌肉和内脏中三聚氰胺及其同系物含量的检测分析。
　　第四章利用建立的检测新方法，采用模拟水生态系统，通过饲料暴露三聚氰胺的方式，研究了三聚氰胺在罗非鱼、田螺等生物体内不同组织中残留的动态变化规律。在投喂掺杂三聚氰胺的饲料期间，罗非鱼各组织中三聚氰胺的残留量随时间的延长逐渐递增，且各组织中的残留存在明显差异。含量分布为:其它内脏（除肝脏、肾脏）＞肾脏＞肝脏＞肌肉，这可能与三聚氰胺输入方式和其在鱼体内的代谢有关。在停止暴露后，三聚氰胺在罗非鱼各组织中的消除较快。由于鱼体通过各组织的代谢将三聚氰胺直接排出体外以及饲料中有部分三聚氰胺溶于水中，使得水和沉积相中都能检出三聚氰胺。在暴露期间水中三聚氰胺浓度逐渐增大，停药后水中三聚氰胺浓度开始下降，最后趋于稳态。这是因为停药后饲料中不再有三聚氰胺溶入水中，另一方面是由于水中的三聚氰胺继续向底泥、田螺、水草等介质分配，这样水中三聚氰胺浓度逐渐下降。底泥在试验初期对三聚氰胺的吸附速率较快，暴露结束后吸附速率变缓，但浓度还是缓慢增加，最后趋于平衡。这可能是由于停药后水中三聚氰胺浓度降低，其向底泥分配的速率和含量都有所下降。金鱼藻对三聚氰胺的吸附与水中三聚氰胺浓度密切相关。三聚氰胺在金鱼藻中的积累在试验初期有较快的增长，之后增加较为缓慢，停止暴露后稍有增加并趋于稳态。田螺对三聚氰胺的累积与其生活习性有很大关系，在整个试验期间，体内三聚氰胺浓度呈缓慢上升趋势，最后稍有下降并趋于稳态，螺内脏中含量较螺肉高，且吸收达到平衡的时间较长。

目录

摘要

缩略语表

第一章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．1．1 三聚氰胺及其同系物的危害

1．1．2 研究目的与意义

1．2 论文研究思路、主要内容

第二章 三聚氰胺及其同系物研究进展综述

2．1 引言

2．2 水产品中三聚氰胺及其同系物分析方法研究进展

2．2．1 高效液相色谱法(HPLC)

2．2．2 气相色谱-质谱法(GC-MS)

2．2．3 液相色谱-串联质谱法(LC-MS／MS)

2．2．4 方法比较

2．3 三聚氰胺及其同系物毒性研究进展

2．3．1 对泌尿系统的毒性

2．3．2 对生殖系统的毒性

2．3．3 对消化系统的毒性

2．3．4 对神经系统的毒性

2．3．5 细胞毒性

2．3．6 遗传毒性及致癌性

2．3．5 其它毒性

2．3．4 中毒机理

2．4 展望

第三章 微波辅助衍生-气相色谱-质谱法快速检测水产品中三聚氰胺及其同系物

3．1 前言

3．2 实验部分

3．2．1 仪器

3．2．2 试剂

3．2．3 主要溶液配制

3．2．4 样品前处理方法

3．2．5 色谱分析条件

3．2．6 质谱分析条件

3．3 结果与讨论

3．3．1 提取溶剂的选择

3．3．2 衍生化条件的优化

3．3．3 方法分析性能考察

3．3．4 基体效应分析

3．3．5 方法应用

3．4 本章小结

第四章 饲料暴露下模拟养殖水体中三聚氰胺残留的动态变化规律

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 仪器

4．2．2 试剂

4．2．3 模拟养殖生态系统

4．2．4 样品采集与保存

4．2．5 样品处理

4．2．6 样品测定

4．3 结果与讨论

4．3．1 饲料中三聚氰胺在罗非鱼体内不同组织中含量的变化

4．3．2 三聚氰胺在罗非鱼各组织中的消除

4．3．3 三聚氰胺在水和沉积相中的含量变化

4．3．4 三聚氰胺在金鱼藻和田螺中含量变化

4．3．5 三聚氰胺的转化

4．4 本章小结

结语

参考文献

攻读学位期间发表的论文

声明

致谢