「三聚氰胺」知多少？ 科學月刊主編 曾琬迪 2008.11.6.

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1 「三聚氰胺」知多少？ 科學月刊主編 曾琬迪

2 先來看一段影片

3 毒奶風波的來龍去脈 什麼是「三聚氰胺」？ 毒奶粉，有多毒？ 如何檢驗三聚氰胺？

4 毒奶粉事件是如何開始的？ 2008年9月8日 甘肅岷縣14名嬰兒同時患有腎結石病症，引起外界關注。
2008年9月11日 甘肅全省共發現59例腎結石患兒，部分患兒已發展為腎功能不全，同時已死亡1人，這些嬰兒均食用了三鹿18元左右價位的奶粉。

5 2008年9月11日晚上 三鹿集團承認經公司自檢發現2008年8月6日前出廠的部分批次三鹿嬰幼兒奶粉曾受到三聚氰胺的污染，市場上大約有700噸，同時發布產品召回聲明，不過三鹿亦指出其公司無18元價位奶粉。

6 三鹿集團怎麼說？ 2008年9月12日 三鹿集團聲稱，此事件是由於不法奶農為獲取更多的利潤，在鮮牛奶中摻入三聚氰胺所致。

7 談芳波繪

8 談芳波繪

9 談芳波繪

10 談芳波繪

11 三聚氰胺可以當飼料？ 美國1958年有一篇專利，將三聚氰胺作為飼料中的非蛋白氮源（non-protein nitrogen source），但在1978年的研究發現效果不佳。在中國大陸的畜牧界，生乳或鮮乳中蛋白質含量高低是品質分類的重要指標，影響原料收購價格，據報導有不肖廠商在摻水稀釋的乳中添加三聚氰胺以提高蛋白質的檢測含量。2007年4月中國大陸輸往美國的寵物飼料中發現添加三聚氰胺，導致寵物腎結石。從此開始了一連串事件。

12 2007年美國寵物食品污染事件 2007年3月16日至今，總部位於加拿大的寵物食品廠家「Menu Foods」，因其原料涉嫌污染導致貓狗寵物死亡，而緊急回收產品的事件。 此次事件的原因、經過、污染範圍等均在調查之中。中毒寵物的主要死亡原因是腎衰竭。初步調查結果認為，污染產品使用從中國大陸進口的小麥蛋白粉和大米蛋白粉，其中含有三聚氰胺和三聚氰酸。在中毒寵物的腎臟中也發現了含這兩種物質的晶體。但具體的中毒機制目前還未有定論。

13 真的是三聚氰胺造成結石的嗎？ 《美國獸醫醫學研究期刊》中的一篇論文〈以三聚氰胺和三聚氰酸餵飼魚和豬隻對其泌尿系統的影響〉指出，動物只餵飼三聚氰胺或三聚氰酸，顯示毒性很低，並且未發現泌尿系統有結石的形成；但若這兩種化學物質同時餵飼，則會造成廣泛性泌尿系統的結石。

14 貓尿道內的結石 This electron microscope image shows crystals of the type found in the urinary tracts of cats affected by recently discovered pet food contaminants.

15 三聚氰胺 O.K. 三聚氰酸

16 泌尿系統結石 × 三聚氰胺 ＋ 三聚氰酸

17 什麼是「三聚氰胺」？

18 三聚氰胺 （Melamine） 分子式：C3H6N6 氰胺（CH2N2，又稱單氰胺）：

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20 三聚氰胺有什麼用？ 三聚氰胺廣泛用於多項人造產品上，包括耐熱塑膠、清潔劑、布料、接著劑與防火材質等等，其他使用範圍亦包括肥料、非洲昏睡病之藥劑成分、以及多項蔬菜作物的殺蟲劑等等。 常用於製造美耐皿餐具、建材、塗料等，不可用於食品加工與食品添加物。

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22 三聚氰胺哪裡來？ 工業製法均以尿素為原料，只要在適度的壓力下加熱至400℃左右時，尿素會合成為三聚氰胺，其反應式如下：
6（NH2）2CO（s） → C3H6N6（s） + 6 NH3（g） + 3 CO2（g）

23 三聚氰胺有多毒？ 三聚氰胺在大鼠急性毒性試驗的半數致死量（LD50）為口服每公斤體重約3100mg，在兔子的LD50為皮膚接觸每公斤體重1000mg。 致癌性方面，現階段並無任何證據顯示三聚氰胺會對人體誘發腫瘤，世界衛生組織國際癌症研究中心1999年所作的整體評估，明確將三聚氰胺歸類為對人類不具致癌性的物質。 體內代謝與排泄證實三聚氰胺及其水解產生之類似化合物都不會蓄積在哺乳動物的組織中。

24 吃多少才會有問題？ 歐盟於1986年立法訂定每人每日三聚氰胺可容許攝取量的上限，依體重計算，每人每日不得攝取超過每公斤體重0.5mg，美國定為0.63mg。 歐盟食品安全局進行風險評估時，掌握了相當的統計數據，並將大人小孩的平均體重分別計算，使用歐洲業者統計的產品所含平均奶粉比例，詳細計算食用結果，評估認為在正常食用下，低劑量的三聚氰胺，不會對大人產生危害。至於對小孩的危害，則視情況而定；對於少數偏好甜食的小孩，若食用到大量含有高比例摻偽的糕餅與巧克力（即中國大陸查出含2500ppm者），會造成攝取過量達3倍之多。

25 毒奶粉，有多毒？

26 三聚氰胺如何在體內形成結石？ 經由動物試驗資料得知，三聚氰胺是一種低毒性物質，進入動物體內後無法被消化或代謝，直接以原形態經腎臟排出。其主要毒性作用器官是泌尿系統，可導致動物膀胱和腎臟結石。經由臨床調查發現，如果長時間或較大量的攝入三聚氰胺，也有可能在人體的泌尿系統內形成結石。

27 回顧美國寵物食品污染事件 泌尿系統結石 × 三聚氰胺 ＋ 三聚氰酸

28 回顧美國寵物食品污染事件 2007年在美國發生了多起犬貓因食用中國進口的寵物食品，導致死於腎衰竭的案例，在這些病死犬貓的腎臟切片中發現了未曾見過的結石，其成分是由「三聚氰胺」與「三聚氰酸」兩種物質所形成的結晶體。據推測不久該寵物食品被驗出中應該同時含有「三聚氰胺」及「三聚氰酸」。

29 什麼是「三聚氰酸」？ 「三聚氰酸」，顧名思義，為三個氰酸（ ）分子結合而成的三聚體，它有兩種可能的共振結構。

30 三聚氰胺＋三聚氰酸＝？ 當三聚氰胺和三聚氰酸同時存在時，彼此能夠以氫鍵連結在一起，這種連結可以反覆延伸，形成一個難溶於水的網狀結構。

31 在人體內如何作用？ 當混在食品中的三聚氰胺和三聚氰酸進入人體後，由於胃酸的作用，兩者會解離而分別進入血液循環系統內。由於人體無法利用這兩種物質，最終三聚氰胺和三聚氰酸被血液運送到腎臟，經由腎臟過濾水分的濃縮作用，兩種物質重新連結成難溶於水的網狀結構並沉積下來，形成結石，結果造成腎小管的阻塞，尿液無法順利排除，使腎臟積水，最終導致腎臟衰竭。 由於三聚氰胺微溶於水，經常飲水的成年人體內不易形成三聚氰胺結石，但飲水較少且腎臟狹小的哺乳期嬰兒體內，則較易形成結石。

32 如何檢驗三聚氰胺？

33 高效能液相層析法（HPLC） 原理：色層分析法
層析系統的兩個主要組成為固定相 （stationary phase）及流動相（mobile phase），二者各有不同的極性或非極性強度；樣本分子因其自身極性的強弱，與此二相之親和力不同。與固定相親和力大者，易留滯原地；與流動相親和力大者，易隨流動相移動，因而達成分離的目的。

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36 摘自「科學，就是醬」 Yahoo!奇摩部落格
在咖啡中檢驗出三聚氰胺— 情境模擬 摘自「科學，就是醬」 Yahoo!奇摩部落格

37 三聚氰胺標準品打入 HPLC 之後跑出來的結果，它出現的時間為 2.663 分鐘。

38 因為咖啡裡面一定會有咖啡因的存在，所以在相同的分析條件下，也須檢測咖啡因的標準品。如果把三聚氰胺的標準品檢出時間與咖啡因標準品的檢出時間重疊起來，便可以清楚的看到這兩個成分的滯留時間是不同的。三聚氰胺在 分鐘左右，而咖啡因會在 分鐘左右。

39 知道了三聚氰胺與咖啡因分別出現的時間之後，接著便打入「情境咖啡樣品」萃取物。結果發現「情境咖啡樣品」在與出現三聚氰胺相同的滯留時間位置上也有一根明顯的波峰訊號，情境咖啡樣品時間是 分鐘（而標準品是 分鐘，幾乎一樣）。而咖啡因的滯留時間位置上也有咖啡因存在的訊號。

40 為了測試儀器的靈敏度，配製了濃度為 2. 0 ppm 的三聚氰胺標準品（綠色線），經過儀器分析後發現，雖然 2
為了測試儀器的靈敏度，配製了濃度為 2.0 ppm 的三聚氰胺標準品（綠色線），經過儀器分析後發現，雖然 2.0 ppm 波峰高度與紅色的 10 mM 濃度做出來的結果比較之下的確是矮了很多，不過 2.0 ppm 的濃度以一般等級的 HPLC 來說還是測得到！

41 質譜儀（MS） 原理： 質譜分析是一種測量離子荷質比（電荷-質量比）的分析方法，其基本原理是使試樣中各組分在離子源中發生電離，生成不同荷質比的帶正電荷的離子，經加速電場的作用，形成離子束，進入質量分析器。在質量分析器中，再利用電場和磁場使發生相反的速度色散，將它們分別聚焦而得到質譜圖，從而確定其質量。

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43 MALDI-TOF 質譜分析儀

44 這是單純只有三聚氰胺標準品以 MALDI-TOF 質譜儀器測定時的畫面截圖，可以發現三聚氰胺的 peak 相當清楚。

45 分別將三聚氰胺標準樣品及咖啡因標準樣品送入 MALDI-TOF 所打出來的結果。上圖中的藍色線可以看到： 三聚氰胺的理論分子量是 126
分別將三聚氰胺標準樣品及咖啡因標準樣品送入 MALDI-TOF 所打出來的結果。上圖中的藍色線可以看到： 三聚氰胺的理論分子量是 m/z，實測值為 m/z（因為有加上一個質子的分子量，所以接近 127 m/z） 下圖紅色線則為咖啡因標準品測出來的結果，咖啡因理論分子量為 m/z，實測值為 m/z。

46 參考資料 陳陸宏，〈談談三聚氰胺事件〉，《科學月刊》，467期，804~805頁，2008年。
李慶昌，〈三聚氰胺，叫人不心安〉，《科學月刊》，467期，876~878頁，2008年。 維基百科， 科學，就是醬- Yahoo!奇摩部落格，

47 下課囉！

48 蛋白質是由什麼構成的？ 蛋白質是由胺基酸分子呈線性排列所形成，相鄰胺基酸的羧基和氨基通過形成肽鍵連接在一起。

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50 什麼是LD50？ 在毒理學中，半數致死量，簡稱LD50（即Lethal Dose, 50%），是描述有毒物質或輻射的毒性的常用指標，是指「能殺死一半試驗總體之有害物質、有毒物質或游離輻射的劑量」。 LD50的表達方式通常為有毒物質的質量和試驗生物體重之比，例如「毫克／千克體重」。雖然毒性不一定和體重成正比，但這種表達方式仍有助比較不同物質的相對毒性，以及估計同一物質在不同大小動物之間的毒性劑量。

51 什麼是ppm？ 百萬分率，簡稱ppm（源自英語Parts Per Million的簡寫），定義為百萬分之一，1ppm即是一百萬分之一。
ppm可以用在質量上，一公斤（kg）的物質中有一毫克（mg）某物質，某物質含量即為1ppm；也可用在容量上，一千升（kl）的溶液中有一毫升 （ml）的某物質，某物質含量即為1ppm；也可以質量和容量一起用，一公升的溶液中有某物質一毫克，某物質含量即為1ppm，這是因為以水來說，一公升 （L）的水有一公斤重，一公斤比上一毫克的比值剛好是一百萬分之一，也就是1ppm = 1 mg/L。