皮革中禁用偶氮染料測試標準ISO 17234-1:2020解讀

摘 要：為了研究汽車材料中皮革及毛皮制品禁用偶氮染料的測試，本文對皮革中禁用偶氮染料測試國際標準ISO 17234-1：2020進行解讀，并對比了標準變更部分以及帶來的影響。具體涉及儀器設(shè)備和試劑方面進行技術(shù)上的更新、測試程序的優(yōu)化以改進測試方法，假陽性測試結(jié)果的分析說明，為皮革及毛皮制品中禁用偶氮染料測試提供了技術(shù)指引和支撐。

關(guān)鍵詞：標準，皮革，偶氮染料，假陽性

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.22.023

0 引 言

禁用偶氮染料是偶氮基兩端連接芳基的一類有機化合物，用于多種天然和合成纖維的染色和印花，也用于皮革、塑料、橡膠等制品的著色[1]?，F(xiàn)在，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步，人們對于皮革以及毛皮制品的使用也隨之增加。在對皮革進行染色或印花工藝的過程中，其含有的偶氮染料與人體直接接觸后可能會發(fā)生還原反應而裂解產(chǎn)生致癌芳香胺。這些芳香胺可改變?nèi)梭w的DNA結(jié)構(gòu)并引起病變甚至誘發(fā)癌癥[2-3]。自1994年德國政府正式在《食品及日用消費品》法規(guī)中規(guī)定，禁止生產(chǎn)、銷售和使用某些可還原出致癌芳香胺的偶氮著色劑以及使用這些著色劑的產(chǎn)品后，歐盟部分國家紛紛效法。歐盟REACH法規(guī)附錄17中明確規(guī)定禁止使用會產(chǎn)生致癌芳香胺的偶氮染料，中國國家標準GB 20400也規(guī)定了皮革和毛皮中禁用偶氮染料的限值要求。相關(guān)產(chǎn)品的監(jiān)控成為國際貿(mào)易中最重要的品質(zhì)監(jiān)控項目之一[4]。皮革中禁用偶氮染料檢測的主要標準ISO17234，在2020年發(fā)布最新版本。

1 ISO 17234-1：2020測試方法的優(yōu)勢

與2015版標準相比，新版標準在儀器設(shè)備和試劑方面進行了技術(shù)上的更新。儀器設(shè)備更新迭代，如各種規(guī)格的移液槍，恒溫裝置等。試劑方面，20%氫氧化鈉甲醇溶液更改為質(zhì)量分數(shù)為40%氫氧化鈉水溶液，增加了乙腈試劑及內(nèi)標溶液。同時對測試程序進行了優(yōu)化，方法更加可靠。標準附錄C中關(guān)于分析結(jié)果的解釋，提供了假陽性測試結(jié)果的分析及說明。附錄D新增了一種無硅藻土提取柱的液液萃取篩選胺類物質(zhì)的方法。

2 ISO 17234-1：2020標準內(nèi)容解讀

2.1 適用范圍

該標準規(guī)定了染色皮革中能裂解釋放出致癌芳香胺的禁用偶氮染料的測試方法。

該方法適用于各種經(jīng)過染色的皮革、毛皮及其制品中可裂解一個或多個偶氮基而產(chǎn)生特定芳香胺類的偶氮染料的測定。

2.2 原理

皮革、毛皮及其制品偶氮染料的測試首先需要脫脂處理，脫脂后的試樣在緩沖溶液中用連二亞硫酸鈉還原處理，之后通過提取柱液液萃取到叔丁基甲醚中，濃縮后用適當?shù)娜軇┤芙?、定容，通過色譜分析法進行測定。

2.3 取樣和試樣的制備

取樣應具有代表性，對不同顏色、不同品質(zhì)材料的皮革應分別取樣進行試樣制備并測試。

2.4 測試程序

2.4.1 脫脂

稱量剪碎的測試樣品1. 0 g放置在50 m L反應器中，加入4 0 mL正己烷，蓋上蓋子密封，置于（40±2）℃的超聲波水浴中處理40 min，棄掉正己烷。將脫脂后的試樣在敞口的容器中放置過夜，至溶劑完全揮發(fā)。舊版標準中需要進行兩次脫脂，該標準簡化了脫脂過程，操作更加便捷。

2.4.2 還原裂解

試樣脫脂完成后，在反應器中加入預熱到一定溫度的檸檬酸鹽緩沖溶液加蓋搖勻，在一定溫度下進行保溫。然后加入還原劑連二亞硫酸鈉溶液，密閉振搖，在一定溫度下保溫處理。還原裂解完成后，用冷水將反應器在2 min內(nèi)冷卻至室溫（20～25）℃。新版標準對皮革中禁用偶氮染料還原裂解過程進行了方法優(yōu)化，與ISO 14362紡織品偶氮測試還原裂解條件保持一致，有利于測試方法的統(tǒng)一。2020版和2015版還原裂解條件對比情況見表1。

2.4.3 液液萃取-芳香胺的分離和濃縮

在反應溶液中加入1.5 mL 氫氧化鈉溶液（質(zhì)量分數(shù)40%）并用力振搖。轉(zhuǎn)移反應溶液至硅藻土提取柱中，靜置充分吸附15 min。量取10 mL叔丁基甲醚加入反應器中并振搖，等待15 min后把溶液也轉(zhuǎn)移至硅藻土提取柱中，并用合適體積的圓底燒瓶收集洗脫液。再次量取10 mL叔丁基甲醚沖洗反應器，并將溶液轉(zhuǎn)移至硅藻土提取柱中。最后直接量取60 mL叔丁基甲醚至硅藻土提取柱中并收集洗脫液。2015版標準規(guī)定，萃取過程為先將反應溶液轉(zhuǎn)移到硅藻土提取柱中，靜置吸附15 min。再加入5 mL叔丁基甲醚和1 mL 20%氫氧化鈉甲醇溶液于反應器里，充分振蕩后即刻轉(zhuǎn)移至提取柱中，再分兩次用15 mL、20 mL叔丁基甲醚沖洗反應器和試樣，將沖洗液全部轉(zhuǎn)移至硅藻土提取柱中，最后再加入40 mL叔丁基甲醚直接到提取柱中洗脫。

將裝有萃取液的圓底燒瓶置于真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上，在不高于50℃的溫度下，濃縮至小于5 mL（不可蒸干）。如果使用其他溶劑，應用低流速的惰性氣體進行濃縮。

乙腈、叔丁基甲醚或甲醇溶液作為定容溶劑將濃縮液定容到2 mL，隨后使用適合的設(shè)備進行分析。如果（24±1） h內(nèi)不能進行完整的分析，需將樣品放置在（-18±3）℃的環(huán)境下保存。與2015版標準相比，新版標準中定容溶劑增加了乙腈和叔丁基甲醚，通過GC-MS測定使用不同定容溶劑的陽性樣品發(fā)現(xiàn)芳香胺測定值差異較小，而使用甲醇定容時，測定值相對偏低。新版標準選用乙腈和叔丁基甲醚為定容溶劑是有利的。新版標準也補充了樣品未及時分析時儲存環(huán)境要求。

值得注意的是，由于基質(zhì)問題，個別芳香胺（如2，4-二氨基甲苯和2，4-二氨基苯甲醚）的穩(wěn)定性較差，尤其是以甲醇作為定容溶劑，若不及時分析，芳香胺可能檢測不出。

2.5 色譜分析

芳香胺的檢測一般用色譜法進行，如有其他經(jīng)過驗證的方法也可以使用。通常芳香胺的定量分析使用HPLC-DAD，HPLC-MS或GC-MS進行。使用GC-MS時，需要使用內(nèi)標法進行測定。

若通過一種色譜方法檢出任一芳香胺，應使用另一種或多種方法進行確認。只有所有方法均是陽性結(jié)果時，才能判定偶氮染料為陽性。

3 假陽性結(jié)果產(chǎn)生的原因

禁用偶氮染料分析結(jié)果呈現(xiàn)假陽性主要有以下幾個方面的原因：①同分異構(gòu)體的影響。許多芳香胺都有同分異構(gòu)體，目標芳香胺與同分異構(gòu)體分離不完全可能產(chǎn)生假陽性結(jié)果。②GC進樣器高溫裂解造成的影響。3， 3' -二甲基聯(lián)苯胺、鄰甲苯胺、鄰氨基苯甲醚/2-甲氧基苯胺在GC高溫裂解過程中容易發(fā)生酰胺基裂解，4，4'-二氨基二苯甲烷和2，4-二氨基甲苯在高溫下聚氨酯會發(fā)生裂解而得到假陽性結(jié)果，應使用其他色譜確認。③化學處理。由于聚氨酯、交聯(lián)劑以及其他物質(zhì)的干擾，4，4'-二氨基二苯甲烷、4，4'-亞甲基-二（2 氯苯胺）、4，4'-二氨基二苯醚和2，4-二氨基甲苯有時會給出假陽性結(jié)果。區(qū)分芳香胺來源的方法是用水代替連二亞硫酸鈉溶液進行前處理。如果兩種溶劑得到的結(jié)果相當，則芳香胺的來源為其他物質(zhì)而非偶氮染料。④染料。某些不含致癌芳香胺結(jié)構(gòu)的偶氮染料在處理過程（連二亞硫酸鈉還原裂解）中，會間接生成4-氨基聯(lián)苯、2-萘胺和2，4-二氨基苯甲醚。目前無法獲得這些染料與禁用偶氮染料的顯著差異，需要附加信息（例如染料生產(chǎn)商的信息）才能給出樣品不存在禁用偶氮染料的結(jié)論，根據(jù)染料的結(jié)構(gòu)確認假陽性結(jié)果。

4 無硅藻土提取柱的液液萃取過程

附錄D描述了一種無硅藻土提取柱的液液萃取篩選胺類物質(zhì)的方法。但任一芳香胺的總量超過5 mg/kg且少于100 mg/kg都應用硅藻土提取柱液液萃取方法再次分析。

5 結(jié) 語

本文對皮革中禁用偶氮染料測試國際標準ISO 17234-1：2020進行解讀，并簡述了新版標準ISO17234-1：2020變更部分。具體涉及儀器設(shè)備和試劑方面進行技術(shù)上的更新；簡化了脫脂過程，對還原裂解及液液萃取過程進行了優(yōu)化以改進測試方法；附錄增加假陽性測試結(jié)果的分析說明；描述了一種無硅藻土提取柱的液液萃取篩選胺類物質(zhì)的方法。新版標準對測試程序的優(yōu)化，以及假陽性結(jié)果的分析說明，更適用于皮革樣品中禁用偶氮染料的管控與檢測。測試程序與紡織品偶氮測試基本一致，有利于偶氮類測試方法的統(tǒng)一。

參考文獻

[1]馬偉娟.未來可用于皮革偶氮染料檢測的幾種方法的總結(jié)分析[J].西部皮革，2019，41（15）：44-45.

[2]盧鴦，潘勇華，沈金金，等.紡織品和皮革中禁用偶氮染料檢測方法研究進展[J].印染，2012（20）：50-53.

[3]LARS H A， CECILIA S E， ERLAND B. Determination of banned azo dyes in consumer goods[J].Trends in analytical Chemistry， 2005， 24（1）： 49-56.

[4]潘悅星.紡織品偶氮染料中致癌芳香胺檢測的研究進展及存在的問題[J].中國纖檢，2016（7）：70-73.

作者簡介

邵娟娟，碩士，工程師，研究方向為汽車材料中禁限用物質(zhì)合規(guī)管理。

（責任編輯：張瑞洋）