纺织品中2，4-二氨基甲苯测试结果不稳定性因素分析

引言

禁用偶氮染料，又称可分解致癌芳香胺染料，是指在一定条件下，经还原反应分解出致癌芳香胺的染料[1]。目前，国内外公认的致癌芳香胺的数量为24种，涉及约200种偶氮染料。其中，2，4-二氨基甲苯作为染料中间体经过活化作用后可改变人体的DNA结构，引起病变和诱发癌症，因此被列为禁用偶氮染料之列[2]。常用的纺织品偶氮含量测试有国标GB/T 17592—2011《纺织品 禁用偶氮染料的测定》[3]与欧标EN 14362—1:2017《纺织品 偶氮染料待定芳族胺的测定 第1部分：通过萃取和不萃取检测偶氮染料的使用》[4]两种检测方法。

在检测中我们发现，当分别采用GB/T 17592—2011、EN 14362—1:2017两个不同标准测定同一样品中2，4-二氨基甲苯含量时，如果前处理液立即使用HPLC-DAD分析，国标、欧标两标准测定的结果值相当；但将前处理液放置1h后再使用HPLC-DAD分析，经国标方法处理的结果值却大幅降低，而经欧标方法处理的结果值与立即测定的基本无差别。

本文探究了同一样品采用不同前处理方法对测试不稳定性的影响因素。对上述两种方法的不同点进行分析，在前处理的主要不同点如表1所示。

根据表1的分析，采用EN 14362—1:2017检测结果表现稳定的试验进行了方案设计：考察氢氧化钠溶液有无、萃取溶剂、洗脱方式及样品本身pH值对2，4-二氨基甲苯测试结果的影响。GB/T 17592—2011和EN 14362—1:2017的上机方案也有不同，但本文采用了统一的上机测试方法。

1 试验部分

1.1 试验样品

本试验取4份平行样品，编号分别为1#、2#、3#、4#，取4份质控样品，编号分别为5#、6#、7#、8#。

表1 GB/T 17592—2011与EN 14362—1:2017前处理方法不同点

1.2 试验材料

乙醚；甲基叔丁基醚；一水合柠檬酸；连二亚硫酸钠（Na2S2O4≥85%）；氢氧化钠；甲醇（色谱纯）；纺织品质控样（2，4-二氨基甲苯70mg/kg），2，4-二氨基甲苯标准物质（CAS：95-80-7）：购于Dr.Ehrenstorfer。萘-d8内标物质（CAS：1146-65-2）购于Dr.Ehrenstorfer。

本试验所用试剂均为分析纯，水为GB/T 6682—2008规定的三级水。

1.3 试验仪器

电子天平（精度0.0001g），恒温水浴振荡试色机，旋转蒸发仪，氮吹仪，气质联用仪（GC/MSD），配有紫外检测器的液相色谱仪（HPLC-DAD），pH计（精确度0.01级）。

2 试验结果分析

2.1 还原裂解液冷却时是否加入0.2 mL 10%氢氧化溶液的影响

取1#～8#样品，均按GB/T 17592—2011步骤进行测试，经还原裂解后，同时抽取平行样3#、4#和质控样7#、8#，向其中加入0.2 mL 10%氢氧化钠溶液，平行样1#、2#和质控样5#、6#则不加氢氧化钠溶液。后续按方法GB/T 17592—2011净化、浓缩并定容至1mL，当即用GC/MSD分别对样品和质控样处理液中2，4-二氨基甲苯的含量进行测定。待处理液放置1h后，再次用GC/MSD测试2，4-二氨基甲苯的含量。测试结果见图1。

图1 还原裂解液冷却时是否加入氢氧化钠溶液的测试结果

质控样、样品在不同环境下的pH值：（1）按GB/T 7573—2009《纺织品 水萃取液pH值的测定》[5]分别测量样品和质控样的pH值；(2)按GB/T 17592—2011分别测量样品和质控样还原裂解液的pH值；(3)按GB/T 17592—2011测试，在还原裂解液中加入0.2mL 10%氢氧化钠溶液后分别测量样品和质控样的pH值。测试结果见表2。

由图1可以看出，3#、4#样品由于加入0.2mL 10%氢氧化钠溶液，其立即测试与静置1h后测试结果相对于1#、2#稳定，质控样品添加0.2mL 10%氢氧化钠溶液与其立即测试与静置1h后测试结果基本无变化。结合表2分析得知，1#、2#样品在定容静置1h后，其测试结果出现大幅度下降，裂解后溶液呈酸性，后续操作无氢氧化钠溶液调节的碱性环境保护，导致2，4-二氨基甲苯出现部分分解。

2.2 萃取溶剂对测试结果的影响

取1#～8#样品，均按GB/T 17592—2011步骤进行测试，在萃取时，抽取平行样3#、4#和质控样7#、8#使用甲基叔丁基醚做萃取溶剂，平行样1#、2#和质控样5#、6#使用乙醚做萃取溶剂。后续按方法GB/T 17592—2011净化、浓缩并定容至1mL，当即用GC/MSD分别对样品和质控样处理液中2，4-二氨基甲苯的含量进行测定。待处理液放置1h后，再次用GC/MSD测试2，4-二氨基甲苯的含量。测试结果见图2。

由图2可以看出，5#、6#质控样采用乙醚作为萃取溶剂，7#、8#质控样采用甲基叔丁基醚作为萃取溶剂，其测试结果几乎无差别，但是1#和2#样品均采用乙醚作为萃取剂，在放置1h后，两个样品中2，4-二氨基甲苯的含量减少却不一样，3#、4#样品同理。由此可见，萃取溶剂的不同并非是导致样品中2，4-二氨基甲苯不稳定的原因。

表2 质控样、样品在不同环境下的pH值

2.3 洗脱方式对测试结果的影响

取1#～8#样品，均按GB/T 17592—2011步骤进行测试，在洗提步骤中，抽取平行样3#、4#和质控样7#、8#按EN 14362—1:2017 “先用10mL甲基叔丁基醚洗提反应器中的试样，收集洗提液倒入提取柱，再用10mL甲基叔丁基醚重复洗提反应器中的试样并收集洗提液倒入提取柱，最后用60mL甲基叔丁基醚直接加入提取柱”的步骤进行洗提。平行样1#、2#和质控样5#、6#按GB/T 17592—2011的洗提步骤，用4×20mL甲基叔丁基醚分4次洗提反应器中的试样并收集洗提液倒入提取柱，经浓缩并定容至1mL，当即用GC/MSD分别对样品和质控样处理液中2，4-二氨基甲苯的含量进行测定。待处理液放置1h后，再次用GC/MSD测试2，4-二氨基甲苯的含量。测试结果见图3。

图3 不同洗脱方式下测试结果

2.4 不同样品pH值对测试结果的影响

为验证在酸性条件下，2，4-二氨基甲苯不稳定现象是普遍现象还是个别案例，随机选取20个pH值在5.0～6.0的纺织产品，产品信息见表3。20个试样均按GB/T 17592—2011测试方法进行加标测试，分别加入1mL 20μg/mL的2，4-二氨基甲苯标准溶液，观测此20个样品的稳定性。

图4 各样品测试结果

表3 20个pH值在5.0～6.0之间的纺织产品信息

由图4可以看出，随机选取的这20个pH值在5.0～6.0的纺织样品经加入20μg 2，4-二氨基甲苯标准物质，测得回收率为83%～105%，精密度为-10%～11%，均在实验室质量控制接受范围内，可认为溶液中的2，4-二氨基甲苯无分解。因此，面料的pH值并非导致2，4-二氨基甲苯测试结果不稳定的原因。

3 结论

本试验样品中确实被检出含有2，4-二氨基甲苯，按GB/T 17592—2011测试方法所得到的样液稳定性差，2，4-二氨基甲苯在1h后基本分解完毕。试验通过控制变量法，得出结果显示在还原裂解液冷却时加入0.2mL 质量浓度为10%的氢氧化钠缓冲溶液可提高测试结果稳定性，而萃取溶剂、洗脱方式的选择以及样品本身的pH值对测试结果无显著影响。0.2mL 10%氢氧化钠缓冲溶液对样品还原裂解后的溶液起到调节pH值作用，把原来的酸性样液调节为碱性样液。

由此可见，对于某些样品，2，4-二氨基甲苯有可能因为样品中使用了不同的染料或者助剂，在酸性条件下与2，4-二氨基甲苯发生分解反应，在此过程中，pH值只是起到辅助性作用，并非决定性作用。由于还原裂解液是呈弱酸性，对于普遍的化合物而言，中性条件会更加有利于物质的稳定性，因此对于EN 14362—1:2017标准在还原裂解液冷却后加入0.2mL NaOH，以达到中和还原裂解液的pH环境，更有利于还原裂解后化合物稳定。