Введение

Огнестойкий химикат, используемый в посуде, изоляции и чистящих средствах

химическое соединение

Chembox
| Verifiedimages = changed
| Verifiedfields = changed
| Watchedfields = changed
| verifiedrevid = 462248060
| Name = Melamine
| Reference =
| ImageFile Ref =
| ImageFile = Structural formula of melamine.svg
| ImageSize = 180
| ImageAlt = Структурная формула меламина
| ImageFileL1 Ref =
| ImageFileL1 = Melamine 3D balls 2.png
| ImageSizeL1 = 120
| ImageAltL1 = Модель молекулы меламина в виде шаров и палочек
| ImageFileR1 = Melamine 3D spacefill.png
| ImageFile2 = Melamine A.jpg
| ImageSizeR1 = 120
| ImageAltR1 = Модель молекулы меламина с заполнением пространства
| PIN = 1,3,5-Триазин-2,4,6-триамин
| SystematicName =
| OtherNames = 2,4,6-Триамино-s-триазин, Циануротриамид, Цианурамид, Циануровая амид
| IUPACName =
| Section1 =
| Section2 = Chembox Properties
| C=3|H=6|N=6
| Appearance = Белое твердое вещество
| Density = 1,573 г/см³
| MeltingPtC = 343
| MeltingPt notes = (с разложением)
| SolubleOther = Очень слабо растворим в горячем спирте, бензоле, глицерине, пиридине; нерастворим в эфире, бензоле, CCl₄
| LogP = −1,37
| pKa = 5,0 (сопряженная кислота)
| pKb = 9,0 ламинате и досках для сухого стирания. Меламиновая пена используется в качестве изоляции, звукоизоляционного материала и в полимерных чистящих средствах, таких как Magic Eraser. По оценкам Тайваньского фонда потребителей, посуда из меламиноформальдегидной смолы содержит 20 000 частей на миллиард свободного меламина, который может мигрировать из пластика в кислые продукты, если хранить ее при 71 °C в течение двух часов, например, если пища остается нагретой в контакте с ней в духовке. Попадание меламина внутрь организма может привести к репродуктивным нарушениям, образованию камней в мочевом пузыре или почках, а также раку мочевого пузыря. Он также является раздражителем при вдыхании или контакте с кожей или глазами. Комиссия Кодекса Алиментариуса, орган ООН по стандартам в области пищевых продуктов, установила максимальное допустимое количество меламина в порошковых детских смесях в 1 мг/кг и максимальное допустимое количество химического вещества в других продуктах питания и кормах для животных в 2,5 мг/кг. Хотя эти уровни не являются юридически обязательными, они позволяют странам запретить импорт продуктов с чрезмерным содержанием меламина.

Этимология

Немецкое слово «меламин» было образовано путем объединения слов «мелам» (производное тиоцианата аммония) и «амин». Следовательно, этимологически меламин не связан с корнем «мелас» (μέλας, что означает «черный» на греческом языке), от которого произошли слова «меланин» – пигмент, и «мелатонин» – гормон.

Пластмассы и строительные материалы

В одном из масштабных применений меламин сочетают с формальдегидом и другими веществами для производства меламиновых смол. Эти смолы – характерно прочные термореактивные пластики, используемые в высокопрочных декоративных ламинатах, таких как Wilsonart, меламиновой посуде, ламинатных полах и маркерных досках. Меламиновую посуду нельзя использовать в микроволновой печи. Меламиновый пенопласт применяется в качестве теплоизоляции, звукоизоляционного материала и в полимерных чистящих средствах, например, Magic Eraser. Меламин является одним из основных компонентов пигмента Yellow 150, который используется в качестве красителя для чернил и пластмасс. Меламин также применяется при производстве меламин-полисульфоната, используемого в качестве суперпластификатора для изготовления высокопрочного бетона. Сульфонированный меламинформальдегид (СМФ) – полимер, используемый в качестве добавки к цементу для снижения содержания воды в бетоне, одновременно повышая его текучесть и удобоукладываемость при транспортировке и заливке. Это приводит к получению бетона с более низкой пористостью и более высокой механической прочностью, демонстрирующего повышенную устойчивость к агрессивным средам и увеличенный срок службы.

Удобрения

Меламин в 1950-х и 1960-х годах рассматривался как возможное удобрение для сельскохозяйственных культур из-за высокого содержания азота (2/3). Однако производство меламина обходится значительно дороже, чем производство других распространенных азотных удобрений, например, мочевины. Скорость минерализации (разложения до аммиака) меламина очень низкая, что делает его использование в качестве удобрения экономически и научно нецелесообразным.

Огнезащитные добавки

Меламин и его соли используются в качестве огнезащитных добавок в красках, пластмассах и бумаге. Меламиновое волокно Basofil обладает низкой теплопроводностью, превосходной огнестойкостью и самозатухающими свойствами, что делает его пригодным для изготовления огнестойкой защитной одежды, как самостоятельно, так и в сочетании с другими волокнами.

Пищевая добавка

Меламин иногда незаконно добавляют в пищевые продукты с целью увеличения кажущегося содержания белка. Стандартные методы анализа, такие как методы Кьельдаля и Дюма, определяют уровень белка, измеряя содержание азота, и поэтому могут давать ошибочные результаты при добавлении азотсодержащих, но не белковых соединений, таких как меламин. В настоящее время существуют приборы, способные дифференцировать азот меламина от азота, содержащегося в белках.

Медицина

Меламиновые производные арсенических препаратов потенциально важны в лечении африканского трипаносомоза. Использование меламина в качестве небелкового азота (НПН) для крупного рогатого скота было описано в патенте 1958 года. Однако исследование 1978 года пришло к выводу, что меламин "может быть неприемлемым источником небелкового азота для жвачных", поскольку его гидролиз у крупного рогатого скота протекает медленнее и менее полно, чем гидролиз других источников азота, таких как хлопчатниковый жмых и мочевина.

Токсичность

Краткосрочная летальная доза меламина сопоставима с дозой обычной поваренной соли, при этом LD50 составляет более 3 граммов на килограмм массы тела. Ученые Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) объяснили, что при попадании меламина и циануровой кислоты в кровоток они концентрируются и взаимодействуют в почечных канальцах, заполненных мочой, затем кристаллизуются, образуя большое количество округлых желтых кристаллов, которые, в свою очередь, закупоривают и повреждают почечные клетки, выстилающие канальцы, вызывая нарушение функции почек и приводя к образованию камней в почках, почечной недостаточности и смерти. Признаки токсичности меламина могут включать раздражительность, кровь в моче, незначительное или полное отсутствие мочеиспускания, симптомы инфекции почек или повышенное кровяное давление. Европейский Союз установил стандарт допустимого потребления человеком (суточная допустимая норма или TDI) меламина в размере 0,2 мг на килограмм массы тела (ранее 0,5 мг/кг), Канада установила предел в 0,35 мг/кг, а FDA США – в 0,063 мг/кг (ранее 0,63 мг/кг). Директор по безопасности пищевых продуктов Всемирной организации здравоохранения оценил, что количество меламина, которое человек может потреблять ежедневно без увеличения риска для здоровья (TDI), составляет 0,2 мг на килограмм массы тела. Токсичность меламина может опосредоваться кишечной микробиотой. В лабораторных условиях было показано, что *Klebsiella terrigena*, которая редко колонизирует кишечник млекопитающих, непосредственно превращает меламин в циануровую кислоту. Крысы, колонизированные *K. terrigena*, демонстрировали более выраженное повреждение почек, вызванное меламином, по сравнению с не колонизированными крысами.

Острая токсичность

Сообщается, что медианная смертельная доза (LD50) меламина при пероральном введении составляет 3248 мг/кг, согласно данным на крысах. Он также является раздражающим веществом при вдыхании или контакте с кожей или глазами. Указанная LD50 для кожи кроликов превышает 1000 мг/кг. Исследование, проведенное советскими учеными в 1980-х годах, показало, что меламин цианурат, обычно используемый в качестве антипирена, может быть более токсичным, чем меламин или циануровая кислота по отдельности. Для крыс и мышей LD50 меламина цианурата составила 4,1 г/кг (при введении в желудок) и 3,5 г/кг (при ингаляции), по сравнению с 6,0 и 4,3 г/кг для меламина и 7,7 и 3,4 г/кг для циануровой кислоты соответственно. Токсикологическое исследование на животных, проведенное после отзывов загрязненных кормов для домашних животных, показало, что сочетание меламина и циануровой кислоты в рационе приводит к острому повреждению почек у кошек. Исследование 2008 года получило аналогичные экспериментальные результаты на крысах и охарактеризовало меламин и циануровую кислоту в загрязненных кормах для домашних животных, вызвавших вспышку в 2007 году. Исследование 2010 года, проведенное в Университете Ланьчжоу, связало почечную недостаточность у людей с накоплением камней мочевой кислоты после употребления меламина, что привело к быстрому агрегированию метаболитов, таких как дицианурамид (аммелин) и циануровая кислота. Исследование 1953 года показало, что у собак, которых в течение года кормили 3% меламина, в моче наблюдались следующие изменения: (1) снижение удельного веса, (2) увеличение объема выделяемой мочи, (3) кристаллурия меламина и (4) наличие белка и скрытой крови. Обследование, заказанное Американской ассоциацией ветеринарных лабораторных диагностиков, показало, что кристаллы, образующиеся в почках при сочетании меламина с циануровой кислотой, "плохо растворяются. Они исчезают медленно, если вообще исчезают, поэтому существует потенциал для хронической токсичности".

Метаболизм

Меламин является метаболитом циромазина, пестицида. Сообщалось, что циромазин также может превращаться в меламин в растениях.

Лечение уролитиаза

Быстрая диагностика и лечение острой обструктивной уролитиаза могут предотвратить развитие острой почечной недостаточности. Алкалинизация мочи и способствование отхождению камней, по данным исследований, являются наиболее эффективными методами лечения у людей.

Производные лекарственные средства

Меламин входит в состав основной структуры ряда лекарственных препаратов, включая альмитрин, альтретамин, циромазин, этилгексилтриазон, изотризинол, меладразин, меларсомин, меларсопрол, третамин, тринитротриазин и другие.

Производство в материковом Китае

В конце 1990-х – начале 2000-х годов в Китае значительно выросли как потребление, так и производство меламина. К началу 2006 года сообщалось о "значительном избытке" производства меламина в Китае. В период с 2002 по 2007 год, несмотря на стабильные мировые цены на меламин, резкий рост цен на мочевину (сырье для производства меламина) снизил прибыльность производства. В настоящее время Китай является крупнейшим в мире экспортером меламина, при этом внутреннее потребление продолжает расти на 10% в год. Однако снижение прибыли уже привело к отсрочке реализации других совместных проектов по производству меламина. Избыток меламина на протяжении нескольких лет использовался в качестве фальсификатора для кормов и молока в Китае, поскольку он позволяет искусственно завышать показатели содержания белка, увеличивая общее содержание азота, определяемое некоторыми простыми тестами на белок. Принятые в 2008 году правительством Китая меры позволили сократить практику фальсификации, с целью её полного устранения. В результате скандала с китайским молоком в декабре 2008 года начались судебные процессы над шестью лицами, причастными к добавлению меламина в продукты питания, которые завершились в январе 2009 года вынесением смертного приговора и последующим приведением его в исполнение в отношении двух осужденных.

Отравление меламином от зараженной пищи

Меламин фигурировал в нескольких случаях отзыва продуктов питания после выявления серьезных повреждений почек у детей и домашних животных, отравленных пищей, в которую был добавлен меламин.

Отзывы кормов для животных в 2007 году

В 2007 году компания Menu Foods и другие производители кормов для домашних животных инициировали отзыв продукции, обнаружив, что их продукты были загрязнены и вызвали серьезные заболевания или смерть некоторых животных, употребивших их. В марте 2007 года Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) сообщило об обнаружении белого гранулированного меламина в кормах для домашних животных, в образцах белого гранулированного пшеничного глютена, импортированного из единственного источника в Китае – Xuzhou Anying Biologic Technology, а также в кристаллической форме в почках и моче пораженных животных. Впоследствии было установлено, что другие виды растительного белка, импортированного из Китая, также были причастны к загрязнению. В апреле 2007 года газета The New York Times сообщила, что добавление "меламинового лома" в корма для рыбы и скота с целью создания ложного впечатления о более высоком содержании белка было "общеизвестным секретом" во многих регионах материкового Китая, и что этот меламиновый лом производился, по крайней мере, одним заводом, перерабатывающим уголь в меламин. Через четыре дня The New York Times сообщила, что, несмотря на широко освещенный запрет на использование меламина в растительных белках в материковом Китае, некоторые химические производители продолжали сообщать о продаже меламина для использования в кормах для животных и в продуктах питания. Ли Сюйпин, менеджер компании Henan Xinxiang Huaxing Chemical в провинции Хэнань, заявил: "Наша химическая продукция в основном используется в качестве добавок, а не для кормов для животных. Меламин в основном используется в химической промышленности, но его также можно использовать при изготовлении кондитерских изделий". Shandong Mingshui Great Chemical Group, компания, о которой The New York Times сообщила как о производителе меламина из угля, производит и продает как мочевину, так и меламин, но не включает меламиновую смолу в свой ассортимент продукции. Еще один случай отзыва в 2007 году был связан с меламином, который был намеренно добавлен в качестве связующего вещества в корма для рыбы и скота, произведенные в Соединенных Штатах. Источником загрязнения были поставщики из Огайо и Колорадо.

Обнаружение в биологических образцах

Наличие меламина в образцах мочи детей, употреблявших фальсифицированные молочные продукты, было установлено методом жидкостной хроматографии с масс-спектрометрией.

Меламин на металлических поверхностях

Сообщается, что молекулы меламина, адсорбированные на поверхности золота или серебра, склонны выстраиваться в сотообразные или плотно упакованные структуры. Такая самосборка происходит благодаря межмолекулярным водородным связям. Данное упорядочение было дополнительно исследовано методами классической Монте-Карло и DFT.