Chromium

พญ.ชุลีกร ธนธิติกร (11 มิถุนายน 2554)

ชื่อ โครเมียม (Chromium) ||||| ชื่ออื่น Chrome

สัญลักษณ์อะตอม Cr ||||| น้ำหนักอะตอม 51.9961

CAS number Chromium (elemental) = 7440- 47- 3 ||||| Chromium (III) oxide = 1308-38-9 ||||| Chromium (VI) oxide = 1333-82-0 ||||| UN number Chromium (VI) oxide = 1463

ลักษณะทางกายภาพ สถานะเป็นของแข็ง เป็นธาตุในหมู่ 6 ของตารางธาตุ มีจุดหลอมละลายสูง สีเงินมันวาว ไม่มีกลิ่น สามารถตีขึ้นรูปได้ มีสถานะออกซิเดชันหลายสถานะที่พบมากที่สุด คือ chromium (III) และ chromium (VI) โดยที่ chromium (III) เป็นสถานะที่มีความเสถียรมากที่สุด ส่วนสถานะ chromium (VI) มีความเป็นพิษสูงสุด

คำอธิบาย การสัมผัสโครเมียมจะสามารถเข้าสู่ร่างกายได้ทาง การหายใจ การรับประทาน และทางผิวหนัง ในส่วนของ hexavalent chromium (VI) มีรายงานการศึกษาในสัตว์ทดลองและการศึกษาทางระบาดวิทยา ในคนงานที่ทำงานสัมผัสกับ hexavalent chromium เป็นเวลานานๆ ที่สนับสนุนว่าเป็นสารก่อมะเร็ง จลนศาสตร์ของโครเมียมขึ้นกับสถานะออกซิเดชัน สมบัติทางกายภาพ และสมบัติทางเคมี ในคนทั่วไปมีการประมาณว่า จะได้รับ trivalent chromium (III) จากอาหารที่บริโภคประจำวัน 50 - 200 ไมโครกรัม และ 3 – 5 % ของอาหารที่บริโภคจะถูกดูดซึมเข้าสู่ร่างกาย ส่วน hexavalent chromium จะถูกดูดซึมจากระบบทางเดินอาหารได้ดีกว่า trivalent chromium ถึง 3 – 5 เท่า นอกจากนี้ โครเมียมและสารประกอบโครเมียมสามารถเข้าสู่ร่างกายได้โดยการหายใจ ทั้งนี้ขึ้นกับปัจจัยหลายอย่าง เช่น สถานะออกซิเดชัน ความสามารถในการละลายน้ำ ขนาดของอนุภาค และยังพบว่า hexavalent chromium จะถูกดูดซึมจากระบบทางเดินหายใจได้ดีกว่า trivalent ด้วย ซึ่งคงเป็นผลมาจากการที่ hexavalent chromium สามารถผ่าน cell membrane ได้ดี

ค่ามาตรฐานในสิ่งแวดล้อมและสถานที่ทำงาน ACGIH (1991) TLV – Chromium and chromium (III) compounds TWA = 0.5 mg/m3 (Notation = A4), Water soluble chromium (VI) compounds = 0.05 mg/m3 (Notation = A1), Insoluble chromium (VI) compounds = 0.01 mg/m3 (Notation = A1) ||||| NIOSH REL – Chromium (III) TWA = 0.5 mg/m3, Chromium (VI) TWA = 0.001 mg/m3 (Ca) ||||| OSHA PEL - Chromium (III) TWA = 0.5 mg/m3, Chromium (VI) Ceiling = 1 mg/m3 ||||| กฎหมายแรงงานไทย Chromium and chromium compounds TWA = 1 mg/m3

ค่ามาตรฐานในร่างกาย ACGIH BEI (2011) – Water soluble chromium (VI) fume ส่งตรวจ Total chromium in urine at end of shift at end of workweek (EOS at EWW) ไม่เกิน = 25 ug/L หรือส่งตรวจ Total chromium in urine increase during shift ไม่เกิน = 10 ug/L

คุณสมบัติก่อมะเร็ง chromium (VI) is carcinogenic to humans (IARC Group 1) เป็นปัจจัยที่สำคัญในการเกิดมะเร็งปอด ซึ่งพบค่อนข้างมากกว่ามะเร็งชนิดอื่น มีรายงานการศึกษาเกี่ยวกับการเกิดมะเร็งปอดในคนงานที่ต้องทำงานสัมผัสกับ chromium (VI) เป็นเวลามากกว่า 30 ปีขึ้นไป จะมีความเสี่ยงสูงกว่าคนงานที่มีอายุงานน้อยกว่าelemental chromium and chromium (III) compounds are not classifiable as to their carcinogenicity to humans (IARC Group 3)

แหล่งที่พบในธรรมชาติ พบในหินตามธรรมชาติ

อุตสาหกรรมที่ใช้

  • ในงานโลหะ ใช้ในการป้องกันการกัดกร่อน และทำให้เกิดความมันวาว
  • ผสมเป็นโลหะผสม เช่น มีดสแตนเลส
  • การเคลือบโลหะ
  • ใช้ในกระบวนการอลูมิเนียมอะโนไดส์ (anodize) ทำให้พื้นผิวของอลูมิเนียมแข็งแรงขึ้น
  • อยู่ในสี
  • โครเมียม (III) ออกไซด์ เป็นผงขัดโลหะ
  • เกลือโครเมียมทำให้แก้วมีสีเขียวมรกต
  • โครเมียมทำให้ทับทิมมีสีแดง จึงใช้ผลิตทับทิมเทียม
  • ทำให้เกิดสีเหลืองสำหรับทาสี
  • เป็นสารคะตาลิสต์
  • โครไมต์ใช้ทำแม่พิมพ์สำหรับการเผาอิฐ
  • เกลือโครเมียมใช้ในการฟอกหนัง
  • โปแตสเซียมไดโครเมต ผสมอยู่ในปูนซีเมนต์ (cement)
  • โปแตสเซียมไดโครเมต ใช้ผสมอยู่ในน้ำยารักษาเนื้อไม้ (wood treatment)
  • กรดโครมิค (chromic acid) ใช้ในการล้างทำความสะอาดเครื่องแก้วในห้องปฏิบัติการ
  • โครเมียม (IV) ออกไซด์ (CrO2) ใช้ผลิตเทปแม่เหล็ก มีประสิทธิภาพสูงกว่าเทปที่ผลิตจากเหล็กออกไซด์
  • ใช้ป้องกันการกัดกร่อนในการเจาะบ่อ
  • ใช้เป็นอาหารเสริมหรือยาลดน้ำหนัก ส่วนใหญ่เป็น โครเมียม (III) คลอไรด์
  • โครเมียมเฮกซะคาร์บอนิล (Cr(CO)6) ใช้ผสมลงในน้ำมันเบนซิน
  • โครเมียมโบไรด์ (CrB) ใช้เป็นตัวนำไฟฟ้าอุณหภูมิสูง
  • โครเมียม (III) ซัลเฟต (Cr2(SO4)3) ใช้เป็นผงสีเขียวในสี เซรามิค วาร์นิช และหมึก รวมทั้งการเคลือบโลหะ

กลไกการก่อโรค โครเมียมจะถูกดูดซึมหลังจาก รับประทาน หายใจ หรือสัมผัส โดยโครเมียม เฮกซะวาเลนซ์ จะเข้าสู่เซลล์และไปเปลี่ยนเป็น โครเมียม ไตรวาเลนซ์ หลังจากนั้นไตรวาเลนซ์จะจับกับโปรตีนและกรด นิวคลีอิก โดยปกติโครเมียมจะไม่สะสมในเนื้อเยื่อ นอกจากรูปที่ไม่ละลายน้ำและได้จากทางการหายใจจะสามารถสะสมอยู่ในปอดได้ การขับออกจากร่างกายนั้นผ่านทางไต

การเตรียมตัวเมื่อเกิดเหตุฉุกเฉิน หน้ากากที่แนะนำควรจะเป็นมาตรฐาน N 95 หรือ P 95 เป็นอย่างน้อย

อาการทางคลินิก ในกรณีที่ร่างกายได้รับโครเมียมในปริมาณที่สูงเกินกว่าที่ร่างกายจะรับได้ ก็จะก่อให้เกิดภาวะพิษโครเมียมได้ ทั้งในลักษณะการเกิดพิษแบบเฉียบพลันและแบบเรื้อรัง

  • ความเป็นพิษแบบเฉียบพลัน (acute toxicity) มักพบในกรณีได้รับโดยการกิน hexavalent chromium เช่น chromic acid จะทำให้เกิด acute gastroenteritis ร่วมกับ yellow-green vomitus หรือ hematemesis, hepatic necrosis, gastrointestinal hemorrhage , acute tubular necrosis และ renal failure นอกจากนี้ ในรายที่กิน hexavalent chromium ในปริมาณมากๆ จะทำให้มี vertigo, thirst, abdominal pain, bloody diarrhea ในรายที่รุนแรงอาจจะพบความผิดปกติเหล่านี้ร่วมด้วย เช่น hepatorenal syndrome, severe coagulopathy, intravascular hemolysis และอาจเสียชีวิตได้ ปริมาณที่ทำให้เสียชีวิตได้ในผู้ใหญ่ คือ 1 – 3 กรัม
  • ความเป็นพิษแบบเรื้อรัง (chronic toxicity) มักพบในคนงานที่ต้องทำงานสัมผัสกับโครเมียมเป็นเวลานานๆ โดยมีรายละเอียดดังนี้คือ (1) ความเป็นพิษต่อผิวหนังและ mucous membrane มักมีสาเหตุจากการสัมผัส hexavalent chromium เป็นระยะเวลานานๆ จะเกิดแผลบริเวณผิวหนังที่ต้องสัมผัสโครเมียมเป็นประจำที่เรียกว่า chrome hole หรือ chrome sore พบมากในคนงานที่ใช้ chromic acid, ammonium dichromate, potassium chromate และ sodium dichromate ถ้าแผลไม่ลึกมากเมื่อรักษาด้วยยาประมาณ 3 อาทิตย์แผลจะหาย ในรายที่รุนแรงทำให้เกิด allergic contact dermatitis ซึ่งเป็นอาการผิดปกติที่เกิดขึ้นร่วมกับ immune system จะพบ acute or chronic eczema และจัดเป็น chromium sensitivity ชนิด delayed-type (class IV) hypersensitivity reaction นอกจากนี้ในรายคนงานที่ต้องสัมผัสกับ chromate dust จะพบ conjunctivitis, lacrimination, respiratory irritation, rhinitis, epistaxis, และที่พบบ่อยคือ ulceration หรือ perforation of nasal septum (2) ความเป็นพิษต่อระบบทางเดินหายใจมักเกิดจากการได้รับ hexavalent chromium นำไปสู่ การเกิด pulmonary sensitization และหอบหืด สุดท้ายสามารถก่อให้เกิดมะเร็งปอดได้

การตรวจทางห้องปฏิบัติการ การตรวจหาปริมาณสาร chromium สามารถตรวจโดยใช้ ใน whole blood และปัสสาวะของผู้ป่วยที่ได้รับ chromium หรือสงสัยว่ามีการสัมผัสสาร chromium ที่เป็นพิษ เพื่อช่วยในการติดตามการรักษาของแพทย์สิ่งสำคัญในการวิเคราะห์หาปริมาณโครเมียม คือการปนเปื้อนของโครเมียม ในตัวอย่างเลือดและปัสสาวะ รวมถึงการเลือกใช้เครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการวิเคราะห์ เนื่องจากปริมาณโครเมียม ที่ทำการตรวจวิเคราะห์มีปริมาณน้อยมาก ดังนั้นอุปกรณ์ทั้งหมดในการเก็บตัวอย่างและในการวิเคราะห์ต้องผ่านการแช่ด้วย 20 % nitric acid อย่างน้อย 1 วัน แล้วจึงนำมาล้างด้วยน้ำสะอาด (millipore water) อีก 2 – 3 ครั้งก่อนนำมาใช้ ตลอดจน สารเคมีที่ใช้จะต้องเป็น analytical grade ด้วย ระดับ plasma chromium จะบ่งบอกถึงการได้รับโครเมียมทั้ง trivalent chromium และ hexavalent chromium ในระยะเวลาไม่นาน ส่วน intracellular chromium จะบ่งถึง burden of hexavalent chromium ระดับโครเมียมในปัสสาวะจะบ่งถึง absorption of chromium ในระยะเวลา 1 – 2 วัน โดยทั่วไปการตรวจวัดในปัสสาวะ ไม่สามารถแยกระหว่างการสัมผัส trivalent chromium กับ hexavalent chromium

การดูแลรักษา

  • การรักษาในภาวะฉุกเฉิน (1) กรณีได้รับโครเมียมทางการหายใจ เคลื่อนย้ายผู้ป่วยออกจากบริเวณนั้นโดยเร็วและดูแลเรื่องระบบทางเดินหายใจ โดยให้ออกซิเจน และยาขยายหลอดลม ในรายที่มีเสียงวี๊ดของหลอดลมปอด ให้การดูแลอย่างใกล้ชิดเฝ้าดูอาการหลอดลมบวม ซึ่งจะเกิดขึ้นได้ภายใน 72 ชั่วโมงหลังได้รับกรดโครมิก (2) กรณีได้รับโครเมียมทางการกิน ให้กินน้ำหรือนมเพื่อลดความเข้มข้น ห้ามให้ อาเจียนเพราะมีคุณสมบัติในการกัดกร่อน ให้สารน้ำที่เหมาะสมเพื่อรักษาภาวะไตวาย และหากมีเลือดออกในทางเดินอาหาร พิจารณาทำการส่องกล้องเพื่อประเมินความรุนแรงและบริเวณที่ได้รับอันตราย (3) กรณีได้รับโครเมียมทางการสัมผัสที่ผิวหนัง ให้ถอดเสื้อผ้าออกและล้างด้วยน้ำเปล่าหรือสบู่ การทา EDTA 10 % ointment อาจจะช่วยในการกำจัดโครเมต หรือ 10 % topical solution ของกรด ascorbic ในการช่วยเพิ่มการเปลี่ยน hexavalent chromium เป็น trivalent chromium ซึ่งอยู่ในรูปที่เป็นพิษน้อยกว่า
  • ยาต้านพิษ ไม่มียาต้านพิษ (antidote) สำหรับการรักษาพิษจากโครเมียม และไม่มีหลักฐานยืนยันว่า การเพิ่มการขับออกจากร่างกายโดยการทำ dialysis และ hemoperfusion นั้นจะช่วยในการรักษา

เอกสารอ้างอิง

  1. Ladou J. Current occupational & environmental medicine 4th ed. New York: McGraw-Hill 2007.
  2. Olson KR, Anderson IB, Benowitz NL, Blanc PD, Clark RF, Kearney TE, et al. Poisoning & drug overdose. the California Poison Control System. 5th ed. New York: McGraw-Hill 2004.

มูลนิธิสัมมาอาชีวะ พ.ศ. 2554 ไม่สงวนลิขสิทธิ์