介绍磁共振技术检测三聚氰胺含量的运用，对其原理进行研究。

1 三聚氰胺

三聚氰胺（Melamine）是一种含氮杂环有机化合物，俗称蜜胺，具有广泛用途的有机化工中间品。但有些企业为提高产品的蛋白质含量，将其作为伪蛋白质非法添加到食品中。三聚氰胺有低毒性，摄入过量可能会导致肾结石。轰动一时的三鹿奶粉事件，让三聚氰胺恶名昭彰，因此三聚氰胺不允许人为添加到牛奶及其制品中，并且对牛奶及其制品中三聚氰胺的含量设立了严格的标准。

到目前为止，尽管检测三聚氰胺的方法有很多种，例如：色谱法，表面增强拉曼散射(SERS) ，可再生分子印迹电化学传感器，免疫层析法。但是，一种简单可靠不需要利用大型设备来检测三聚氰胺的方法仍然是一个巨大的挑战。

2 三聚氢氨的检测

检测原理示意图

注：基于TTAA-Fe/Fe₃O₄磁性纳米粒子检测三聚氰胺的机理示意图

原理：TTAA 与 三 聚 氰 胺 通 过 三 重 氢 键 相 互 作 用 诱 导 处 于 分 散 态 的TTAA-Fe/Fe₃O₄ 磁性纳米粒子水溶液发生聚集，形成簇状。这种簇状物具有大的尺寸和高的有效饱和磁化率， 从而限制了TTAA-Fe/Fe₃O₄ 磁性纳米粒子周围水分子的自由扩散，导致横向弛豫时间（T₂）增加，通过监测横向弛豫时间（T₂）的变化实现对三聚氰胺的检测。

溶液T₂的变化量：

ΔT₂= T₂'- T₂

式中：

T₂' —— 加入不同浓度的三聚氰胺于TTAA-Fe/Fe3O4纳米粒子水溶液中([Fe]= 32 μM)的横向弛豫时间；
T₂ —— 未加入三聚氰胺的TTAA-Fe/Fe₃O₄纳米粒子水溶液([Fe] = 32 μM)的横向弛豫时间。

Fe/Fe₃O₄纳米粒子成核壳结构，里面的核为Fe，外面包被的一层为Fe₃O₄； Fe/Fe3O4纳米粒子粒径大小均一，平均粒径约为（10.8±0.5）nm。将TTAA修饰到纳米粒子表面后，TTAA-Fe/Fe₃O₄纳米粒子依然具有明显的核壳结构，表现出良好的稳定性， 为下一步三聚氰胺的检测提供了保证。通过粒径分布统计，得到TTAA-Fe/Fe₃O₄纳米粒子的平均粒径约为（11.2 ±0.5）nm。由于特异性受体单元TTAA的水溶性较弱，为增强TTAA-Fe/Fe₃O₄的水溶性，防止磁性纳米粒子产生强烈团聚，利用配体交换的方法修饰甲氧基单羧酸聚乙二醇（mPEG-COOH）于Fe/Fe₃O₄磁性纳米粒子表面。利用纳米粒度分析仪测试水合动力学半径TTAA-Fe/Fe₃O₄磁性纳米粒子的水合动力学半径约为169 nm，表明mPEG-COOH修饰成功。

纳米粒子用量优化：随着加入的三聚氰胺浓度从（0→30） μm，可以发现三个浓度梯度的△T₂ 值都逐渐增大。基于国际纯粹和应用化学联合会(IUPAC)规定的对检测限的算法，得出三个梯度的TTAA-Fe/Fe₃O₄ 磁性纳米粒子的水溶液对三聚氰胺的检出限分别为5.27、5.73 和15.27 μm。 但纳米粒子浓度为0.032mm引起的△T2更大，因此确定用含有0.032 mm Fe 的TTAA-Fe/Fe₃O₄ 磁性纳米粒子的水溶液作为最后的实验。

定量分析：当三聚氰胺的浓度从（0~30）μm时，水质子的横向弛豫时间（△T₂）逐渐增加，当加入的三聚氰胺的浓度低于16 μm， ΔT₂/T₂ 与不同浓度的三聚氰胺之间线性相关度高，线性相关系数R₂ = 0.9996。实验条件下，三聚氰胺的检出限可以达到~ 2 μm，此检测限远低于FDA 规定的食品中安全剂量(2.5 ppm)和婴幼儿奶粉中安全剂量(1 ppm)。