近年來(lái)，三聚氰胺常被人為摻雜進(jìn)食品或飼料中，以提升乳制食品或飼料檢測(cè)中的蛋白質(zhì)含量指標(biāo)，進(jìn)而導(dǎo)致了不良的社會(huì)后果，也對(duì)整個(gè)食品行業(yè)產(chǎn)生了嚴(yán)重沖擊。消費(fèi)者對(duì)食品中三聚氰胺的含量極為關(guān)注。學(xué)術(shù)界也積極尋求針對(duì)三聚氰胺的簡(jiǎn)單有效的檢測(cè)方法。日前，中國(guó)科學(xué)院研究生院的趙紅研究員、何裕建研究員及曹倩等，利用三聚氰胺能形成多種氫鍵結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，選擇合適的探針?lè)肿樱瑯?gòu)建關(guān)于三聚氰胺的電化學(xué)和可視化傳感器，提出了新的原理和方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)三聚氰胺的快速、靈敏檢測(cè)，自2009年以來(lái)取得了一系列重要進(jìn)展和突破。
納米金粒子探針可視化檢測(cè)三聚氰胺(Melamine)示意圖
他們建立的方法可滿足對(duì)食品中三聚氰胺測(cè)定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與要求，相關(guān)工作已分別發(fā)表于Biosensors and Bioelectronics，Analytica ChimicaActa和Talanta等國(guó)際知名分析化學(xué)相關(guān)專業(yè)雜志上。雜志評(píng)審人高度評(píng)價(jià)這些工作不僅系統(tǒng)發(fā)展和建立了對(duì)三聚氰胺高選擇性、高靈敏性的新檢測(cè)方法，更重要的是以三聚氰胺為切入點(diǎn)提出了新的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)三聚氰胺的快速、靈敏的可視化檢測(cè)方法并可拓展到其他分析體系中。
三聚氰胺是一種三嗪類含氮雜環(huán)有機(jī)化合物，是基本有機(jī)化工的中間產(chǎn)品，廣泛運(yùn)用于木材、塑料、涂料和醫(yī)藥等行業(yè)。三聚氰胺進(jìn)入人體后水解生成三聚氰酸，三聚氰酸和三聚氰胺能通過(guò)氫鍵綁定形成具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的不溶于水的大分子復(fù)合物，從而造成結(jié)石的產(chǎn)生，進(jìn)而損傷相應(yīng)的器官，嚴(yán)重時(shí)可造成腎結(jié)石和膀胱癌。
在這一系列新的研究中，科學(xué)家提出了以鐵氰化鉀為電化學(xué)指示劑，寡聚DNA片段d(T)20為識(shí)別單元的電化學(xué)傳感器痕量檢測(cè)三聚氰胺。首次實(shí)現(xiàn)在固體修飾電極表面對(duì)三聚氰胺進(jìn)行痕量檢測(cè)。制備的d(T)20修飾的金電極，三聚氰胺能與d(T)20發(fā)生靜電和氫鍵作用而吸附到電極表面，根據(jù)鐵氰化鉀還原峰電流的大小，采用差分脈沖溶出伏安法對(duì)三聚氰胺進(jìn)行測(cè)定。相比傳統(tǒng)的三聚氰胺檢測(cè)方法，該方法具有快速、簡(jiǎn)便、成本低等特點(diǎn)，無(wú)需復(fù)雜的預(yù)濃縮和費(fèi)時(shí)的操作過(guò)程。此外，本方法能夠用于實(shí)際樣品中三聚氰胺的測(cè)定，回收率達(dá)到95％。
此外，d(T)20包裹的金納米顆粒由于d(T)20磷酸骨架間的靜電相斥作用能良好地分散于水溶液中。當(dāng)加入三聚氰胺后，因三聚氰胺能與d(T)20發(fā)生靜電和氫鍵兩種作用而使d(T)20離開(kāi)納米金表面，減弱了對(duì)納米金的保護(hù)作用，導(dǎo)致納米金顆粒發(fā)生聚集。隨著納米金溶液中三聚氰胺的濃度增大，d(T)20標(biāo)記納米金在520nm處的紫外吸收峰逐漸減弱，而在635nm處的吸收度逐漸變大，納米金溶液的聚集程度隨著溶液中三聚氰胺濃度的增大而增強(qiáng)，同時(shí)高濃度的三聚氰胺使納米金溶液的顏色由酒紅色變?yōu)樽霞t色，從而可以實(shí)現(xiàn)在肉眼水平對(duì)三聚氰胺進(jìn)行識(shí)別。
科學(xué)家首次提出了在納米金合成過(guò)程中對(duì)三聚氰胺進(jìn)行檢測(cè)，即三聚氰胺能和還原劑3,5-二羥基苯甲酸(DBA)的酚羥基和羧基發(fā)生氫鍵綁定，限制了DBA中酚羥基對(duì)氯金酸的還原作用，從而減少了納米金合成過(guò)程中還原劑的量，最終導(dǎo)致納米金在合成過(guò)程中由于沒(méi)有足夠的還原劑而被阻斷。相比于傳統(tǒng)的可視化檢測(cè)方法，本方法靈敏度高，專一性強(qiáng)，不需要加入連接劑，無(wú)需納米金的修飾和純化過(guò)程，且納米金的合成與三聚氰胺的檢測(cè)過(guò)程一步實(shí)現(xiàn)，三聚氰胺的濃度能夠直接從合成的納米金的顏色即肉眼水平進(jìn)行識(shí)別，為食品中三聚氰胺的檢測(cè)提供了快速、高效、綠色的新方法和途徑。
科學(xué)家還選用3,4-二羥基苯乙酸(DOPAC)為識(shí)別單元，利用DOPAC與三聚氰胺間的強(qiáng)氫鍵相互作用，建立了三聚氰胺的超痕量電化學(xué)傳感器。三聚氰胺能自發(fā)地與DOPAC中的酚羥基和羧基發(fā)生氫鍵相互作用，從而限制了DOPAC中酚羥基的氧化，因此三聚氰胺的出現(xiàn)導(dǎo)致DOPAC氧化峰電流的減小。以此為依據(jù)，通過(guò)考察DOPAC峰電流的大小來(lái)判斷三聚氰胺的濃度大小。通過(guò)對(duì)選擇性、穩(wěn)定性和重現(xiàn)性，以及對(duì)實(shí)際樣品中三聚氰胺進(jìn)行檢測(cè)的可行性研究，結(jié)果表明該電化學(xué)傳感器具有制作簡(jiǎn)單，成本低，穩(wěn)定性好，靈敏度高，檢測(cè)限低以及線性范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。且該方法已經(jīng)成功用于奶制品中三聚氰胺的檢測(cè)，回收率高達(dá)96%。