禁用偶氮染料中常見物質的分析探討

汪　影，楊　梅，鄧鳳玲，陳勁文(廣州紡織服裝研究院有限公司，廣東廣州　510663 )

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禁用偶氮染料中常見物質的分析探討

汪影，楊梅，鄧鳳玲，陳勁文
(廣州紡織服裝研究院有限公司，廣東廣州510663 )

摘要：介紹了紡織品中禁用偶氮染料常用分析檢測手段，主要對禁用偶氮染料中一些常見的假陽性、同分異構體樣品進行了分析探討。

關鍵詞：禁用偶氮染料；芳香胺；同分異構體；氣質聯(lián)用；高效液相色譜

偶氮染料是偶氮基兩端連接芳基的一類有機化合物，是紡織品服裝在印染工藝中應用最廣泛的一類合成染料，用于多種天然合成纖維的染色和印花，也用于油漆、塑料、橡膠等的著色。偶氮結構是染料中形成基礎顏色的物質，如果擯棄了偶氮結構，那么大部分染料基礎顏色將無法生成，但是有些偶氮結構的染料品種在化學反應過程中可能會產(chǎn)生對人體有害的二十四種致癌芳香胺物質[1]，這些致癌芳香胺可以改變人體的DNA結構引起病變和誘發(fā)癌癥，因此被嚴格禁用。

目前，禁用偶氮染料的檢測主要采用GC-MS（氣質聯(lián)用）、HPLC（高效液相色譜）和TLC（薄層色譜）等[2]方法進行分析檢測，GC-MS法在定性方面具有明顯的優(yōu)勢，通過掃描特征離子來確定樣品中是否含有芳香胺、運用NIST數(shù)據(jù)庫搜索能夠定性確定化合物的分子質量，同時提供化合物分子式以及化學結構式等方面的一些信息，但是，采用該方法對禁用偶氮染料進行分析檢測時，檢測結果并非完全可靠，這是因為某些芳香胺類化合物存在同分異構體，這些同分異構體具有相同的相對分子質量、極性相差不大、沸點相近、質譜的特征離子也相同，因此在禁用偶氮染料的檢測中，對于同分異構體的鑒別存在一定的局限性[3]。根據(jù)經(jīng)驗，可以采用GC-MS利用不同類型的色譜柱對異構體進一步判定，然后再使用HPLC進一步進行定性定量，所以除了采用GC-MS進行分析之外，還需要采用HPLC進行驗證分析，以確保實驗結果的準確性。

1　測試原理

模擬人體皮膚弱酸性環(huán)境(檸檬酸鹽緩沖溶液，pH值= 6)的條件下，用Na2S2O4還原成芳香胺，經(jīng)提取、濃縮、凈化等過程，制備成測試樣品溶液，用GC-MS，HPLC等方法分離檢測芳香胺。

2　幾種常見芳香胺的結果分析

2.12，4-二氨基甲苯

鄰氨基偶氮甲苯和5-硝基-鄰甲苯胺在檢測過程中會分解成鄰甲苯胺和2，4-二氨基甲苯，因此，對于鄰氨基偶氮甲苯和5-硝基-鄰甲苯胺這兩種化合物目前沒有合適的處理方法。所以當GC-MS檢出有鄰甲苯胺和2，4-二氨基甲苯時，需要借助HPLC進一步確認，產(chǎn)生2，4-二氨基甲苯可能的原因：

（1）在用2，4-二氨基甲苯合成染料時反應不完全，在成品中有殘留。

（2）5-硝基-鄰甲苯胺在堿性條件下被還原為2，4-二氨基甲苯。

（3）鄰氨基偶氮甲苯在堿性條件下被還原為2，5-二氨基甲苯和鄰甲苯胺。2，5-二氨基甲苯的質譜峰與2，4-二氨基甲苯峰難于區(qū)分，常常是作為2，4-二氨基甲苯被檢出。

（4）用2，5-二氨基甲苯作原料合成的染料，有可能在檢測條件下被作為2，4-二氨基甲苯被檢出。2，4-二氨基甲苯假陽性見下圖1。

圖1　2，4-二氨基甲苯假陽性色譜圖

從圖1可見，很明顯GC-MC有很強的干擾，遇到這種情況檢出2，4-二氨基甲苯時，里面可能包含部分的假陽性樣品，所以需要利用HPLC-DAD進一步確認。

2.24，4’-二氨基二苯甲烷

4，4’-二氨基二苯甲烷檢出大多數(shù)為使用涂層的樣品，主要是深色人造革和聚氨酯涂層布。聚氨酯(PU)涂層劑結構中含有TDI (2，4 和2，6-甲苯二異氰酸酯)和MDI[4]（4，4’-二苯甲烷二異氰酸酯)，聚氨酯在高溫堿性條件下還原處理時，還會釋放出2，4-二氨基甲苯和4，4’-二氨基二苯甲烷。所以當樣品中同時檢出2，4-二氨基甲苯和4，4’-二氨基二苯甲烷時，并不能充分證明被檢測的樣品中使用了禁用的偶氮染料，而有可能是由聚氨酯造成的假陽性結果。此時需要利用LC-MS或者HPLC-DAD對其進行進一步確認。

2.34-氨基偶氮苯

4-氨基偶氮苯的結構大多數(shù)存在于分散性染料中，而分散性染料主要用于滌綸的高溫染色上，因此對于一些滌綸混紡織物，如果采用非滌綸纖維處理樣品時，分析檢測就很容易發(fā)生漏檢[5]。

4-氨基偶氮苯在檢測條件下會被還原為苯胺和二苯胺，它是否存在，需要通過所用染料的結構來判斷。例如有一些染料，尤其是一些用于皮革的染料，可還原出苯胺和二苯胺，但它們實際上都來源于染料化學結構中的不同部位，與4-氨基偶氮苯無關。根據(jù)經(jīng)驗常規(guī)方法進行檢測有苯胺檢出且含量大于2.5 mg/kg時，需要采用專門針對4-氨基偶氮苯的方法對樣品進行前處理，經(jīng)過色譜儀器對其進行檢測，以此來證明樣品中是否含有可分解4-氨基偶氮苯的禁用偶氮染料[6]。

2.42，4-二甲基苯胺和2，6-二甲基苯胺

2，4-二甲基苯胺和2，6-二甲基苯胺，這兩個物質屬于同分異構體，分析時是無法分離的，但是，當采用DB-35MS和HPLC-DAD時可以將二者分開，見圖2、圖3。

圖2　2，4-二甲基苯胺和2，6-二甲基苯胺的DB-35MS的色譜圖及質譜圖

圖3　2，4-二甲基苯胺和2，6-二甲基苯胺的高效液相色譜圖

由圖2、圖3可見2，4-二甲基苯胺和2，6-二甲基苯胺可以很好的分離開來。

2.5對氯苯胺

對氯苯胺有三種同分異構體，這三種物質在GC-MS上用DB-5MS的色譜柱無法分離，但可以用DB-35MS的色譜柱進行分離，如圖4。

圖4　對氯苯胺、間氯苯氨及鄰氯苯胺的DB-35 MS的色譜圖

當遇到這種同分異構體時

（1）經(jīng)GC-MS（DB-35MS）確認后，若排除異構體物質，須經(jīng)HPLC-DAD進行確認后方可定量出具體數(shù)據(jù)。

（2）經(jīng)GC-MS（DB-35MS）確認后，確定為其同分異構體（假陽性），則直接出具未檢出結果。

3　結語

（1）2，4-二氨基甲苯不穩(wěn)定，需要及時上樣，檢出最多的顏色為紅色，假陽性一般表現(xiàn)為質譜峰122比121高。

（2）4，4’-二氨基二苯甲烷假陽性多為聚氨酯類物質在GC進樣口分解形成，同時檢出2，4-二氨基甲苯和4，4’-二氨基二苯甲烷則很有可能是由聚氨酯造成的假陽性結果。

（3）4-氨基偶氮苯主要存在于滌綸樣品中，常見干擾M/Z為94。

（4）對2，4-二甲基苯胺和2，6-二甲基苯胺以及鄰氯苯胺和對氯苯胺來講，首先經(jīng)DB-35 MS進行確認，若為同分異構體則判定為未檢出，若不是同分異構體需要另一種色譜儀器進一步確認。

偶氮檢測中許多芳香胺都有同分異構體存在，因此需要采用多種檢測手段。采用合適色譜條件的高效液相色譜儀能夠較為有效的分辨芳香胺的同分異構體，防止有害芳香胺的誤判和漏判。

參考文獻

[1]王成云，樊秀榮，黃明珠，等.2，4-二氨基甲苯及其同分異構體含量的快速測定[J].深圳大學學報理工版，2014，31（3）：252-253.

[2]廖梅東.GC-MS和HPLC/DAD聯(lián)用測定紡織品偶氮染料中致癌芳香胺的研究分析[J].華南理工大學學報，2010，8 (11) : 46-48.

[3]崔慶華，郝勇，楊曉勇，等.紡織品禁用偶氮染料檢測方法[J].中國纖檢，2010（10）：66-68.

[4]時連，林斌，楊民.有關紡織品中禁用偶氮染料檢測問題的探討[J] .中國纖檢，2006，26 （6）：60-61.

[5]茅明華，楊力生.紡織品中含禁用偶氮染料的情況及分析[J].毛紡科技，2007，52（6）：51-54.

[6]王建平.紡織品上4-氨基偶氮苯問題的由來及其檢測[J].染整技術，2013，35（5）：5-8.

服裝園地

ANALYSIS AND DISCUSSION OF COMMON SUBSTANCES IN BANNED AZO DYES

WANG Ying，YANG Mei，DENG Feng-ling，CHEN Jin-wen
( Guangzhou Textiles and Garments Research Institute Co.，Ltd.，Guangzhou 510663，China )

Abstract:Introduced the carcinogenicity of azo dyes in textiles，discussed the commonly used means of detection，analysis and the common false positive product in banned azo dyes.

Keywords:banned azo dyes，carcinogenic aromatic amines，isomer，GC-MS，HPLC/DAD

作者簡介：汪影（1984-），女，吉林人，碩士，主要從事紡織化學、生態(tài)紡織品、標準化、消費品檢測工作。

收稿日期：2016-03-01

文章編號：1672-500X (2016) 01-0037-03

中圖分類號：TS197

文獻標志碼：B

doi:10.3969／j.issn.1672-500x.2016.01.009