크롬 독성

Chromium toxicity
크롬 독성
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크롬
전문독성학

크롬 독성은 특정한 형태의 크롬, 특히 육각 크롬에 노출되어 발생하는 유기체나 세포의 독성 효과를 말한다. 육각크롬과 그 화합물은 흡입하거나 섭취했을 때 독성이 있다. 3가 크롬은 인간의 영양에 필수적인 미량 미네랄이다. 만약 대량의 3가 크롬이 어떻게든 살아 있는 세포에 들어갈 수 있다면 인간에게는 유전독성의 가상적인 위험이 있지만, 정상적인 신진대사와 세포 기능은 이것을 막는다.

크롬의 형태

헥사발렌트 크롬과 3가 크롬은 크롬 이온이다. 크롬 이온들은 전자 수가 다르고, 따라서 성질이 다르다. 3가 크롬, 즉 크롬(III)은 인간의 건강에 필수적인 크롬의 형태다.[1] 헥사발렌트크롬 또는 크롬(VI)은 명백한 독성 형태다.

육각크롬

주요 기사: 육각크롬 § 독성

크롬(VI)이라고도 불리는 육각크롬은 혈독성, 유전독성, 발암성이 있다.[2] 육각크롬이 혈류로 들어가면 산화반응을 일으켜 혈액세포를 손상시킨다. 이러한 산화적 손상은 용혈과 궁극적으로 신장 및 간 기능 저하를 초래할 수 있다. 환자들은 투석 치료를 받을 수 있다.[3]

육각크롬의 치사량은 50–150 mg/kg이다.[4] 세계보건기구(WHO)는 음용수에 함유된 크롬(VI) 리터당 최대 허용농도를 0.05mg으로 권고하고 있다.[5] 유럽에서는 위험물질 제한령에 의해 육각크롬의 사용이 규제된다.

육각 크롬은 일부 염료와 페인트뿐만 아니라 일부 가죽 태닝 제품에서도 발견될 수 있다. 육각크롬을 함유한 프라이머 페인트가 항공우주 및 자동차 정유 용도에 널리 사용된다. 금속 작업자(용접기 등)는 물론 코발트-크롬 합금으로 만든 수술용 임플란트를 가진 사람도 육각 크롬에 노출될 수 있다.[6] 전혈, 혈장, 혈청 또는 소변의 크롬 농도를 측정하여 노출된 작업자의 안전을 감시하거나, 잠재적 중독 환자의 진단을 확인하거나, 치명적인 과다 복용의 경우 법의학 조사에 도움을 줄 수 있다.[7]

미국 캘리포니아 주에서는 1993년 6중 크롬 노출의 전염병이 앤더슨, 기타 대 태평양 가스 및 전기 등 집단 소송으로 이어졌다. 태평양 가스 전기 회사는 6각 크롬으로 오염된 폐수 14억 리터(3억 7천만 갤런) 이상을 모하비 사막에 버렸다. 이것은 지하수를 오염시켰고, 근처의 작은 지역인 캘리포니아 힝클리 주민들 사이에 광범위한 질병을 일으켰다. 2017년 5월 현재, 의무화된 환경 교정 조치가 진행 중이다.[8]

크로마테

참고 항목: 크로마이트 및 디크롬산 § 독성

육각크롬으로 형성된 크롬염(크롬염)은 가죽제품, 페인트, 시멘트, 모르타르, 부식방지제 등을 제조하는 데 쓰인다. 그것들은 발암성과 알레르기를 유발한다. 크롬산염 분진의 발암성은 19세기 후반, 한 염색염료 회사의 노동자들이 암 발생률이 높은 것으로 밝혀지면서부터 기록되어 왔다.[9][10] 크롬산염은 황산염과 인산염 이온을 세포로 운반하는 동일한 운반 메커니즘을 통해 세포로 들어간다.

크롬산염이 함유된 제품과의 접촉은 알레르기 접촉 피부염과 자극성 피부염을 유발하여 피부의 궤양을 유발할 수 있는데, 이는 크롬궤양이라고도 불리는 질환이다. 전기 도금, 태닝, 크롬 생산 제조업체에서 강력한 크롬산염 용액에 노출된 근로자도 크롬 궤양이 발생할 수 있다.[11][12][13]

유전독성

헥사발렌트크롬은 유전독성 물질이다: 그것은 살아있는 세포의 유전 정보를 손상시켜 DNA 돌연변이를 유발하고, 아마도 암종양이 형성될 것이다. 한 가설은 유전독성이 크롬(VI)을 크롬(III)으로 감소시킴으로써 생성되는 히드록실산기와 같은 활성산소에 의해 발생한다고 주장한다. 또 다른 제안된 메커니즘은 크롬(III) 감소가 끝날 때 크롬이 DNA에 결합된다고 가정한다.[14]

세 번째 가설은 두 가지 다른 형태의 크롬을 제안한다.—크롬()IV) 화합물과 세포 내 redox 반응에 의해 생성된 크롬(V)은 DNA에 결합된다.[15]

삼발크롬

참고 항목: 크롬 결핍증

3가 크롬(Trivalent Chromium) 또는 크롬(III)은 인간의 식단에 필수적인 미량 미네랄이다.[1] 일부 영양제에서는 크롬(III) 피콜린트(크롬이 피콜린산에 결합되는) 또는 크롬(III) 니코틴산(크롬이 니코틴산에 결합되는)으로 크롬(III)이 발생한다. 니코틴산은 비타민 니아신으로도 알려져 있다.

크롬은 인간에게 잘 흡수되지 않는다; 대부분의 식이성 크롬은 소변으로 배출된다.[16] 급성 경구 독성의 문턱은 1900–3300 mg/kg이다.[4] 쥐의 경우 아스피린, 인도메타신 등 비스테로이드성 항염증제가 크롬 흡수를 증가시킬 수 있다.[17]

보통, 인간과 다른 동물들의 세포 이동 메커니즘은 세포로 들어가는 크롬의 양을 제한한다. 가정적으로, 만약 과도한 양이 세포에 들어갈 수 있다면, DNA에 대한 급격한 손상이 발생할 수 있다.[18]

참조

  1. ^ a b Bogden, John D.; Klevay, Leslie M., eds. (2000). "Trace Elements and Minerals in the Elderly § Chromium". Clinical Nutrition of the Essential Trace Elements and Minerals: The Guide for Health Professionals. Springer Science+Business Media. p. 189. ISBN 978-1-61737-090-8 – via Google Books.
  2. ^ Barceloux, Donald G.; Barceloux, Donald (1999). "Chromium". Clinical Toxicology. 37 (2): 173–194. doi:10.1081/CLT-100102418. PMID 10382554.
  3. ^ Dayan, A. D.; Paine, A. J. (2001). "Mechanisms of chromium toxicity, carcinogenicity and allergenicity: Review of the literature from 1985 to 2000". Human & Experimental Toxicology. 20 (9): 439–451. doi:10.1191/096032701682693062. PMID 11776406. S2CID 31351037.
  4. ^ a b Katz, Sidney A.; Salem, H (1992). "The toxicology of chromium with respect to its chemical speciation: A review". Journal of Applied Toxicology. 13 (3): 217–224. doi:10.1002/jat.2550130314. PMID 8326093. S2CID 31117557.
  5. ^ "WHO Guidelines on Drinking-Water Quality" (PDF). WHO.int. World Health Organisation. Section 12.30: Chromium.
  6. ^ Merritt, Katharine; Brown, Stanley A. (May 1995). "Release of hexavalent chromium from corrosion of stainless steel and cobalt—chromium alloys". Journal of Biomedical Materials Research. 29 (5): 627–633. doi:10.1002/jbm.820290510. PMID 7622548.
  7. ^ Baselt, R. (2008). Disposition of Toxic Drugs and Chemicals in Man (8th ed.). Foster City: Biomedical Publications. pp. 305–7. ISBN 978-0962652370.
  8. ^ Izbicki, John A.; Groover, Krishangi. "Natural and Man-Made Hexavalent Chromium, Cr(VI), in Groundwater near a Mapped Plume, Hinkley, California—Study Progress as of May 2017, and a Summative-Scale Approach to Estimate Background Cr(VI) Concentrations" (PDF). Open-file Report. United States Geological Survey. ISSN 2331-1258. Retrieved 2018-05-15.
  9. ^ Newman, D. (1890). "A case of adeno-carcinoma of the left inferior turbinated body, and perforation of the nasal septum, in the person of a worker in chrome pigments". Glasgow Medical Journal. 33: 469–470.
  10. ^ Langard, Sverre (1990). "One Hundred Years of Chromium and Cancer: A Review of Epidemiological Evidence and Selected Case Reports". American Journal of Industrial Medicine. 17 (2): 189–215. doi:10.1002/ajim.4700170205. PMID 2405656.
  11. ^ "Chrome Contact Allergy". DermNet NZ.
  12. ^ Basketter, David; Horev, L.; Slodovnik, D.; Merimes, S.; Trattner, A.; Ingber, A. (2000). "Investigation of the threshold for allergic reactivity to chromium". Contact Dermatitis. 44 (2): 70–74. doi:10.1034/j.1600-0536.2001.440202.x. PMID 11205406. S2CID 45426346.
  13. ^ Basketter, D. A.; Briatico-Vangosa, G.; Kaestner, W.; Lally, C.; Bontinck, W. J. (1992). "Nickel, cobalt and chromium in consumer products: A role in allergic contact dermatitis?". Contact Dermatitis. 28 (1): 15–25. doi:10.1111/j.1600-0536.1993.tb03318.x. PMID 8428439. S2CID 35966310.
  14. ^ M. D., Cohen; Kargacin, B.; Klein, C. B.; Costa, M. (1993). "Mechanisms of chromium carcinogenicity and toxicity". Critical Reviews in Toxicology. 23 (3): 255–81. doi:10.3109/10408449309105012. PMID 8260068.
  15. ^ "Factors Affecting the Rate of Breast Cancer; Role of Heavy Metals".
  16. ^ "Chromium § Toxicity". Micronutrient Information Center. Oregon State University. Retrieved 2018-04-15.
  17. ^ "Chromium § Drug interactions". Micronutrient Information Center. Oregon State University. Retrieved 2018-04-15.
  18. ^ Eastmond, David A.; MacGregor, JT; Slesinski, RS (2008). "Trivalent Chromium: Assessing the Genotoxic Risk of an Essential Trace Element and Widely Used Human and Animal Nutritional Supplement". Critical Reviews in Toxicology. 38 (3): 173–190. doi:10.1080/10408440701845401. PMID 18324515. S2CID 21033504.

외부 링크