【摘要】 本文研究發(fā)現(xiàn)如果紡織品染色中使用了顏料紅112,在用GCMS法測試紡織品種偶氮染料時,用2,4,5-三氯苯胺作為內(nèi)標(biāo)定量分析就容易產(chǎn)生假陰性干擾,影響禁用偶氮染料檢出項的檢測結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】 假陰性;顏料紅112;2,4,5-三氯苯胺
【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2021.06.014
Study on the Quantitative Introduction of False Negatives with the Internal Standard 2,4,5-trichloroaniline in the Determination of Banned Azo Colourants
TIAN Xin-quan
(Bureau Veritas Commodity Inspection
Abstract: This study found that if pigment red 112 is used in textile dyeing, when using GCMS method to test textile azo dyes,using 2,4,5-trichloroaniline as an internal standard for quantitative analysis will easily produce false negative interference,which will affect the prohibition of couples. Test results of nitrogen dye detection items.
Key words: false negative;Pigment Red 112;2,4,5-Trichloroaniline
目前國家紡織品中偶氮染料的測定采用的最新標(biāo)準(zhǔn)是GBT 17592—2011《紡織品 禁用偶氮染料的測定》,該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種儀器分析方法,而GCMS法用于偶氮染料的測試具有分析時間短、定性定量準(zhǔn)確等優(yōu)勢。
1 偶氮染料概述
偶氮化合物是指化合物中偶氮基團(—N=N—)與兩個烴基鏈接而成,而偶氮染料是指化學(xué)結(jié)構(gòu)中至少含有一個偶氮基團的染料,其中偶氮基常與一個或多個芳香環(huán)形成共軛體系而成為染料的發(fā)色體,幾乎分布所有的顏色。偶氮基兩端連接芳基的一類有機化合物是紡織品在印染工藝中應(yīng)用最廣泛的一類合成染料,多用于多種天然或合成纖維的染色和印花,也用于油漆、塑料、橡膠著色。偶氮染料因其合成工藝簡單、成本低廉、色澤鮮艷、色牢度高等優(yōu)點在染料市場中占有重要地位。
偶氮染料根據(jù)含有偶氮基的數(shù)目可分為:1)單偶氮染料,例如,酸性大紅G;2)雙偶氮染料,例如,直接大紅4B;3)多偶氮染料,例如,直接黑BN。
偶氮染料根據(jù)溶解度可分為:1)可溶性偶氮染料,指一般能溶解在水中的染料;2)不溶性偶氮染料,包括冰染染料和其他不溶于水的偶氮染料。蘇丹紅就是一種脂溶性偶氮染料,主要用于油彩、機油、蠟和鞋油等產(chǎn)品的染色。由于用蘇丹紅染色后的食品顏色非常鮮艷且不易褪色,能引起人們強烈的食欲,一些不法食品企業(yè)把蘇丹紅添加到食品中。如果加入食品中染色的話,就會對人體的消化道、神經(jīng)系統(tǒng)造成損害,并致癌變。
2 禁用偶氮染料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展
正因為偶氮染料的廣泛應(yīng)用,人們發(fā)現(xiàn)了有一小部分偶氮染料(約6%~7%)在長期接觸過程中具有潛在的致癌性,這部分偶氮染料被稱為禁用偶氮染料。因為這部分的偶氮染料在人體體液和相關(guān)酶的作用下能裂解生成相應(yīng)的致癌性芳香胺(4-氨基聯(lián)苯、聯(lián)苯胺、4-氯鄰甲苯胺、2-萘胺、4-氯苯胺、2,4-二氨基苯甲醚、4,4-二氨基二苯甲烷、3,3-二氯聯(lián)苯胺、3,3-二甲氧基聯(lián)苯胺、3,3-二甲基聯(lián)苯胺、3,3-二甲基-4,4-二氨基二苯甲烷、2-甲氧基-5甲基苯胺、3,3-二氯-4,4-二氨基二苯甲烷、4,4-二氨基二苯醚、4,4-二氨基二苯硫醚、鄰甲苯胺、2,4-二氨基甲苯、2,4,5-三甲基苯胺、2-氨基-4-硝基甲苯、鄰氨基偶氮甲苯、鄰甲氧基苯胺、2,4-二甲基苯胺、2,6-二甲基苯胺),這些芳香胺改變?nèi)梭w的DNA結(jié)構(gòu),引起病變和誘發(fā)惡性腫瘤物質(zhì),導(dǎo)致膀胱癌、輸尿管癌、腎盂癌等惡性疾病。如果加入食品中染色的話,就會對人體的消化道、神經(jīng)系統(tǒng)造成損害,并致癌變。
于是,德國1994年率先以立法的形式禁用了能夠還原裂解產(chǎn)生致癌的芳香胺的偶氮染料。我國也在1998年發(fā)布了推薦性國標(biāo)GB/T 17592—1998用于檢測禁用偶氮染料,2003年我國發(fā)布了強制性國家標(biāo)準(zhǔn)GB 18401—2003《國家紡織產(chǎn)品基本安全技術(shù)規(guī)范》,該標(biāo)準(zhǔn)把禁用偶氮染料作為紡織品行業(yè)強制檢測的項目之一。
隨著檢測技術(shù)的成熟,GB/T 17592經(jīng)歷多次修訂,從GB/T 17592—1998到GB/T 17592—2006主要增加了4種芳香胺和GCMS的三種內(nèi)標(biāo),取消了GB/T 17592.3—1998《紡織品 禁用偶氮染料的檢測方法 薄層層析法》,將GB/T 17592.1—1998《紡織品 禁用偶氮染料的檢測方法 氣相色譜/質(zhì)譜法》與GB/T 17592.2—1998《紡織品 禁用偶氮染料的檢測方法 高效液相色譜法》合并為GB/T 17592—2006《紡織品 禁用偶氮染料的測定》,而更新到GB/T 17592—2011之后依然沿用了原先GCMS的三種內(nèi)標(biāo)(萘-D8、蒽-D10、2,4,5-三氯苯胺)。
3 顏料紅112對禁用偶氮染料檢測的影響
在禁用偶氮染料的測試過程中發(fā)現(xiàn),在GCMS上2,4,5-三氯苯胺相對于萘-D8和蒽-D10,儀器響應(yīng)值波動的概率較大,而且更偏向于正波動。排除了人為因素的干擾,經(jīng)過對2,4,5-三氯苯胺的相關(guān)資料查詢和長期的溯源工作,發(fā)現(xiàn)2,4,5-三氯苯胺常作為染料合成的中間體,其產(chǎn)物為顏料紅112,具體分子結(jié)構(gòu)見圖1。
從顏料紅112的分子結(jié)構(gòu)中可以發(fā)現(xiàn)有一個—N=N—,其在GB/T 17592—2011規(guī)定的前處理條件下會裂解產(chǎn)生2,4,5-三氯苯胺,而在顏料紅112結(jié)構(gòu)中的酰胺鍵在GC的進樣口高溫條件下會裂解生成鄰甲苯胺。鄰甲苯胺可以通過液相排除干擾,而2,4,5-三氯苯胺雖然不是GB/T 17592—2011里規(guī)定的致癌芳香胺,但是GB/T 17592—2006就開始使用2,4,5-三氯苯胺作為內(nèi)標(biāo),如果紡織品里使用了顏料紅112,經(jīng)過還原裂解必然會對內(nèi)標(biāo)2,4,5-三氯苯胺產(chǎn)生正干擾。
在GB/T 17592—2011中GCMS采用2,4,5-三氯苯胺用于2,4-二氨基苯甲醚和2-萘胺的定量,如果紡織品中單獨添加了顏料紅112,排除游離態(tài)芳香胺的干擾,2,4-二氨基苯甲醚和2-萘胺不會被檢出(游離態(tài)芳香胺是指未經(jīng)過還原裂解而以原本的化學(xué)結(jié)構(gòu)存在的芳香胺),所以不會對分析結(jié)果產(chǎn)生干擾。而從資料中顯示,顏料紅112不屬于禁用偶氮染料,但是當(dāng)顏料紅112同時與能裂解產(chǎn)生2,4-二氨基苯甲醚或2-萘胺的禁用偶氮染料共存時,顏料紅112還原裂解能夠產(chǎn)生內(nèi)標(biāo)物2,4,5-三氯苯胺,從而容易造成以內(nèi)標(biāo)物2,4,5-三氯苯胺定量的2,4-二氨基苯甲醚和2-萘胺結(jié)果偏低,造成假陰性,下面我們分別舉例來說明。
情況1:測定低限5 mg/kg,樣品實際測定結(jié)果為5.4 mg/kg。假設(shè)樣品內(nèi)標(biāo)2,4,5-三氯苯胺與標(biāo)準(zhǔn)工作溶液內(nèi)標(biāo)2,4,5-三氯苯胺響應(yīng)值一樣大,那實際測試結(jié)果也一樣;如果樣品內(nèi)標(biāo)2,4,5-三氯苯胺比標(biāo)準(zhǔn)工作溶液內(nèi)標(biāo)2,4,5-三氯苯胺響應(yīng)值大10%,則測定結(jié)果應(yīng)該是4.9 mg/kg。按照GB/T 17592—2011(7.3)結(jié)果表示的要求,計算結(jié)果保留到個位數(shù),結(jié)果最終都表示為5 mg/kg,對最終結(jié)果沒有影響。但是當(dāng)內(nèi)標(biāo)響應(yīng)值樣品內(nèi)標(biāo)2,4,5-三氯苯胺比標(biāo)準(zhǔn)工作溶液內(nèi)標(biāo)2,4,5-三氯苯胺響應(yīng)值大23%,則測定結(jié)果應(yīng)該是4.4 mg/kg,按照標(biāo)準(zhǔn)要求,結(jié)果最終都表示為4 mg/kg,此時結(jié)果就是4 mg/kg<5 mg/kg,為未檢出。
情況2:限量值20 mg/kg,樣品實際測定結(jié)果為21 mg/kg,如果樣品內(nèi)標(biāo)2,4,5-三氯苯胺比標(biāo)準(zhǔn)工作溶液2,4,5-三氯苯胺響應(yīng)值大10%,則測定結(jié)果應(yīng)該是19 mg/kg,那結(jié)果就是一個數(shù)據(jù)超過限量值20 mg/kg而另一個數(shù)據(jù)沒有超過限量值。
而在實際測試過程中,由于基質(zhì)效應(yīng),樣品內(nèi)標(biāo)不可能完全和標(biāo)準(zhǔn)工作溶液內(nèi)標(biāo)響應(yīng)值一致,出現(xiàn)5%~10%的偏差是很常見的現(xiàn)象,實際造成的差異只會更大。國際環(huán)保紡織協(xié)會公布了有關(guān)監(jiān)控紡織品安全及生態(tài)問題的2019年版標(biāo)(OEKO-TEXSTANDARD100-2019),較之于上一個標(biāo)準(zhǔn)版本,該標(biāo)準(zhǔn)又有新的調(diào)整與變化,其中一項重要內(nèi)容便是將苯胺和屬于芳香胺的四種胺鹽列入標(biāo)準(zhǔn)“可致癌芳香胺偶氮染料”禁用物質(zhì)列表范圍內(nèi),這四種胺鹽分別是4-chloro-o-toluidinium chloride(3165-93-3)(4-氯鄰甲苯胺鹽酸鹽)2-Naphthylammoniumacetate(553-00-4)(2-萘氨乙酸鹽);2,4-diaminoanisole sulphate(39156-41-7)(2,4-二氨基苯甲醚硫酸鹽);2,4,5-trimethylanilinehydrochloride(21436-97-5)(2,4,5-三甲基苯胺鹽酸鹽)。而2,4-二氨基苯甲醚硫酸鹽是通過2,4-二氨基苯甲醚來計算的,故而也會受到影響。
4 顏料紅23對禁用偶氮染料檢測的影響
顏料紅23又稱3-羥基-4-[(2-甲氧基-5-硝基苯基)偶氮]-N-(3-硝基苯基)-2-萘甲酰胺,該顏料品種呈暗藍光紅色,可用于織物印花,NC-型及水性印墨,亦可用于涂料著色;顏料黃3用于空氣自干漆、乳膠漆、涂料印花色漿及包裝印墨、肥皂、文具用品等著色。
而從圖2可以看出2,4-二氨基苯甲醚也有顏料紅23和顏料黃3兩種前體染料的假陽性干擾,它們在過量的還原劑存在條件下會被還原成2,4-二氨基苯甲醚。一般情況下當(dāng)2,4-二氨基苯甲醚第一次在GCMS上檢出時,需要加測液相(LC),當(dāng)2,4-二氨基苯甲醚在GCMS和LC都檢出時,提取2-甲氧基-5-硝基苯胺的離子(168),如果有檢出則通過;若未檢出,則加測?RA測試(?RA測試是指整個測試流程不變,但是還原劑的使用量減小到1/4),如果檢測有2-甲氧基-5-硝基苯胺提離子,則通過,未檢出則用第一次LC數(shù)據(jù)作為2,4-二氨基苯甲醚的結(jié)果。而如果這兩種染料之一與顏料紅112同時存在,就會造成更為復(fù)雜的結(jié)果。
5 結(jié)語
綜上所述,偶氮染料的測試中GCMS以2,4,5-三氯苯胺為內(nèi)標(biāo)還是有欠妥之處。而實際情況可能還不止顏料紅112一種干擾物,所以偶氮染料的測試中GCMS是否還需要以2,4,5-三氯苯胺作為內(nèi)標(biāo)還是一個值得商榷的問題。
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[4] 紡織品 禁用偶氮染料的測定:GBT 17592—2011[S].
【作者簡介】
田新全,男,1988年出生,工程師,學(xué)士,研究方向為輕工-環(huán)境。