皮革中禁用偶氮染料測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)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(cè)試，本文對(duì)皮革中禁用偶氮染料測(cè)試國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 17234-1：2020進(jìn)行解讀，并對(duì)比了標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行技術(shù)上的更新、測(cè)試程序的優(yōu)化以改進(jìn)測(cè)試方法，假陽性測(cè)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(cè)試提供了技術(shù)指引和支撐。

關(guān)鍵詞：標(biāo)準(zhǔn)，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(jī)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]。現(xiàn)在，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)于皮革以及毛皮制品的使用也隨之增加。在對(duì)皮革進(jìn)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(huì)發(fā)生還原反應(yīng)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(fèi)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(huì)產(chǎn)生致癌芳香胺的偶氮染料，中國國家標(biāo)準(zhǔn)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(xiàng)目之一[4]。皮革中禁用偶氮染料檢測(cè)的主要標(biāo)準(zhǔn)ISO17234，在2020年發(fā)布最新版本。

1 ISO 17234-1：2020測(cè)試方法的優(yōu)勢(shì)

與2015版標(biāo)準(zhǔn)相比，新版標(biāo)準(zhǔn)在儀器設(shè)備和試劑方面進(jìn)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?jǐn)?shù)為40%氫氧化鈉水溶液，增加了乙腈試劑及內(nèi)標(biāo)溶液。同時(shí)對(duì)測(cè)試程序進(jìn)行了優(yōu)化，方法更加可靠。標(biāo)準(zhǔn)附錄C中關(guān)于分析結(jié)果的解釋，提供了假陽性測(cè)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(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容解讀

2.1 適用范圍

該標(biāo)準(zhǔn)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(cè)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(gè)或多個(gè)偶氮基而產(chǎn)生特定芳香胺類的偶氮染料的測(cè)定。

2.2 原理

皮革、毛皮及其制品偶氮染料的測(cè)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(dāng)?shù)娜軇┤芙狻⒍ㄈ荩ㄟ^色譜分析法進(jìn)行測(cè)定。

2.3 取樣和試樣的制備

取樣應(yīng)具有代表性，對(duì)不同顏色、不同品質(zhì)材料的皮革應(yīng)分別取樣進(jìn)行試樣制備并測(cè)試。

2.4 測(cè)試程序

2.4.1 脫脂

稱量剪碎的測(cè)試樣品1. 0 g放置在50 m L反應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)中需要進(jìn)行兩次脫脂，該標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)器中加入預(yù)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(jìn)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(yīng)器在2 min內(nèi)冷卻至室溫（20～25）℃。新版標(biāo)準(zhǔn)對(duì)皮革中禁用偶氮染料還原裂解過程進(jìn)行了方法優(yōu)化，與ISO 14362紡織品偶氮測(cè)試還原裂解條件保持一致，有利于測(cè)試方法的統(tǒng)一。2020版和2015版還原裂解條件對(duì)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(yīng)溶液中加入1.5 mL 氫氧化鈉溶液（質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%）并用力振搖。轉(zhuǎn)移反應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，萃取過程為先將反應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)用低流速的惰性氣體進(jìn)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(jìn)行分析。如果（24±1） h內(nèi)不能進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)相比，新版標(biāo)準(zhǔn)中定容溶劑增加了乙腈和叔丁基甲醚，通過GC-MS測(cè)定使用不同定容溶劑的陽性樣品發(fā)現(xiàn)芳香胺測(cè)定值差異較小，而使用甲醇定容時(shí)，測(cè)定值相對(duì)偏低。新版標(biāo)準(zhǔn)選用乙腈和叔丁基甲醚為定容溶劑是有利的。新版標(biāo)準(zhǔn)也補(bǔ)充了樣品未及時(shí)分析時(shí)儲(chǔ)存環(huán)境要求。

值得注意的是，由于基質(zhì)問題，個(gè)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(shí)分析，芳香胺可能檢測(cè)不出。

2.5 色譜分析

芳香胺的檢測(cè)一般用色譜法進(jìn)行，如有其他經(jīng)過驗(yàn)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(jìn)行。使用GC-MS時(shí)，需要使用內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行測(cè)定。

若通過一種色譜方法檢出任一芳香胺，應(yīng)使用另一種或多種方法進(jìn)行確認(rèn)。只有所有方法均是陽性結(jié)果時(shí)，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(gè)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(biāo)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(jìn)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(huì)發(fā)生裂解而得到假陽性結(jié)果，應(yīng)使用其他色譜確認(rèn)。③化學(xué)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(shí)會(huì)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(jìn)行前處理。如果兩種溶劑得到的結(jié)果相當(dāng)，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(huì)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(rèn)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(yīng)用硅藻土提取柱液液萃取方法再次分析。

5 結(jié) 語

本文對(duì)皮革中禁用偶氮染料測(cè)試國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 17234-1：2020進(jìn)行解讀，并簡述了新版標(biāo)準(zhǔn)ISO17234-1：2020變更部分。具體涉及儀器設(shè)備和試劑方面進(jìn)行技術(shù)上的更新；簡化了脫脂過程，對(duì)還原裂解及液液萃取過程進(jìn)行了優(yōu)化以改進(jìn)測(cè)試方法；附錄增加假陽性測(cè)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(biāo)準(zhǔn)對(duì)測(cè)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(cè)。測(cè)試程序與紡織品偶氮測(cè)試基本一致，有利于偶氮類測(cè)試方法的統(tǒng)一。

參考文獻(xiàn)

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

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[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(cè)的研究進(jìn)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?yàn)槠嚥牧现薪抻梦镔|(zhì)合規(guī)管理。

（責(zé)任編輯：張瑞洋）