Ethylene oxide là chất gì, có ảnh hưởng gì tới sức khỏe

Khí Ethylene oxide hay khí EO hoặc EtO hiện nay được sử dụng rộng rãi với tác dụng tiệt trùng các vật tư hay dụng cụ trong lĩnh vực y tế, thiết bị chăm sóc sức khỏe, ứng dụng trong sản xuất dược phẩm và thú y. Tuy nhiên, nhiều lo ngại về vấn đề sức khỏe do Ethylene oxide gây ra trên người được cơ quan quản lý thực phẩm châu Âu và Hoa Kỳ khuyến cáo.

Mới đây, báo chí Việt Nam đưa tin nhiều về việc một số nước châu Âu thu hồi sản phẩm mì tôm xuất xứ Việt Nam do có chứa chất gây ung thư là Ethylene oxide khiến nhiều người rất hoang mang. Tuy nhiên, trên thực tế, nếu xem trên thông tin của cơ quan an toàn thực phẩm châu Âu chúng ta sẽ thường xuyên thấy thông tin như vậy, số mặt hàng Việt Nam bị thu hồi do chứa Ethylene Oxide thực tế là rất ít so với số mặt hàng bị thu hồi ở châu Âu trong 1 năm trở lại đây. Chỉ tính riêng ở Pháp, có tới 7,000 lô hàng nhiều xuất xứ khác nhau bị thu hồi do có liên quan tới Ethylene oxide, trong đó có cả sản phẩm của hãng Nestle, hãng thực phẩm hàng đầu thế giới.

Vậy Ethyelene oxide là gì, có ứng dụng ra sao, chúng ta có hoàn toàn tránh được Ethylene oxide (EtO) hay không và tác hại của nó là gì với sức khỏe?

Tổng quan về Ethylene oxide

Ethylene oxide hóa hơi ở 10,4 độ C nên chúng ta quen gọi là khí Ethylene oxide ở điều kiện thường. Đây là một chất có ứng dụng rất phổ biến trong nhiều lĩnh vực đời sống.

Ethylene Oxide là gì?

Ethylene oxide có công thức hóa học là C2H4O. Mã hàng hóa là CAS No: 75-21-8. Ngoài ra, Ethylene oxide còn có các tên gọi khác như Alkene Oxide, Dimethylene Oxide, EO, ETO, Oxane, Dihydroxirene, Oxacyclopropane, Oxirane. Nhiệt độ hóa hơi của Ethylene oxide là 10,4 độ C.

Khí Ethylene oxide (còn được gọi là EO hoặc EtO) được sử dụng rộng rãi như một tác nhân để tiệt trùng vật tư dụng cụ trong lĩnh vực y tế, chăm sóc sức khỏe, sản xuất dược phẩm và thú y.

Nhờ có khả năng phá hủy DNA nên Ethylen Oxide được sử dụng phổ biến như một chất khử trùng hiệu quả nhưng vì thế mà nó cũng có thể tiềm ẩn nguy cơ gây ung thư, đột biến gen khi tiếp xúc thường xuyên.

Tính chất của khí Ethylene Oxide – EtO

Ở nhiệt độ 25 độ C, C2H4O là một khí không màu, có mùi ngọt đặc trưng của ête có thể cảm nhận khi nồng độ trong không khí đạt mức trên 500 ppm (500mg / 1kg chất chứa). Ethylene oxide dễ tan trong nước, ethanol, dietyl ete và nhiều dung môi hữu cơ. EtO công nghiệp được sử dụng trong ngành sản xuất tổng hợp glycol ether hay ethylene glycol.

Độc tính cấp và mạn tính của khí EtO: khí EO gây các phản ứng với cơ thể con người như kích ứng da, đau đầu,  nôn mửa, khó thở, tiếp xúc lâu có thể gây nguy cơ về tim, tê liệt, hôn mê.

C2H4O là khí có thể cháy nổ, dung dịch 4% trong nước cũng có thể gây cháy. Bởi vậy khi chứa trong các bình thép lớn thường được nén các khí trơ như CO2, N2 tạo thành hỗn hóa lỏng tại áp suất cao, để giảm khả năng cháy nổ.

Ethylene oxide và các ứng dụng phổ biến

Ethylene oxide trên thực tế rất phổ biến, tới mức, có thể chúng ta khó mà hoàn toàn không tiếp xúc được.

Ethylene oxide để khử trùng

Trong số các ứng dụng của EtO thì ứng dụng làm chất tiệt trùng là phổ biến hơn cả. Ethylene oxide có tính xuyên thấu tốt, thẩm thấu xuyên qua các chất liệu như giấy, nhựa, vải và có tính hiệu quả rất cao. Bên cạnh đó, khí nào còn có khả năng khử hầu như tất cả các virus, vi khuẩn và nấm, ngăn cản chúng tái tạo, do đó rất được ưa chuộng trong việc khử khuẩn, bảo quản những đồ cần tích trữ lâu dài mà không lo nấm mốc.

Việc khử khuẩn này có thể áp dụng với vật tư tiêu hóa, vật tư y tế, thiết bị máy móc, thực phẩm, nông sản…

Ethylene oxide dùng để sản xuất hóa chất gia dụng, công nghiệp

Ethylene oxide chủ yếu được sử dụng để làm Ethylene glycol, chất chống đông và polyester. EG là chất trng gian ứng dụng trong rất nhiều các sản phẩm khác nhau như chất tẩy rửa, sát trùng…

Một lượng nhỏ của ethylene oxide được sử dụng trong thuốc trừ sâu diệt côn trùng. Ethylene oxide cũng là một thành phần trong dệt may, chất tẩy rửa, dung môi và chất kết dính.

Một số quốc gia cho phép sử dụng Ethylene Oxide trong mục đích kiểm soát côn trùng trong một số sản phẩm nông sản, khử khuẩn thực phẩm.

Những lưu ý khi sử dụng Ethylene oxide

Do đặc tính dễ bay hơi, dễ cháy nổ và có nguy cơ với sức khỏe nếu phơi nhiễm lâu dài nên khuyến cáo cần thận trọng khi sử dụng EtO như sau.

• Sử dụng khí Ethylene oxide:  khi đang làm việc với EtO không được hút thuốc lá và tránh lửa.
• Khi không sử dụng hãy đóng chặt van chai để tránh bị rò rỉ khí và tránh xa tầm tay của trẻ em.
• Đối với người không có kỹ thuật và thiết bị máy móc chuyên dụng tuyệt đối không được phép sang chiết khí EtO
• Nếu khí EtO được sử dụng trực tiếp, có tiếp xúc với người sử dụng thì khí EtO đó phải là loại khí tinh khiết đảm bảo không có tạp chất độc hại gây ảnh hưởng sức khỏe người dùng.

Con người tiếp xúc Ethylene Oxide như thế nào

Khó nói rằng chúng ta không tiếp xúc với EtO chút nào trong suốt phần đời của mình vì đây là một chất khá phổ biến trong rất nhiều sản phẩm tiêu dùng, công nghiệp.

Con đường tiếp xúc với EtO

Có hai con đường tiếp xúc với EtO chủ yếu là qua đường không khí (hít vào) và ăn uống (thực phẩm, đồ uống). Ngoài ra, có thể tiếp xúc trực tiếp với khí EtO nếu là công nhân làm việc trực tiếp với loại khí này.

Vì Ethylen Oxide rất dễ nổ và dễ phản ứng, thiết bị được sử dụng để chế biến nó thường bao gồm các hệ thống khép kín và tự động hóa cao, giúp giảm nguy cơ phơi nhiễm nghề nghiệp. Bất chấp những biện pháp phòng ngừa này, công nhân và những người sống gần các cơ sở công nghiệp sản xuất hoặc sử dụng Ethylen Oxide có thể tiếp xúc với nó thông qua khí thải công nghiệp không được kiểm soát.

Người dân nói chung cũng có thể tiếp xúc với khói thuốc lá và sử dụng các sản phẩm đã được khử trùng bằng Ethylene Oxide như các sản phẩm y tế, mỹ phẩm, thực phẩm (hầu hết các thực phẩm dạng chế biến sẵn, các thực phẩm cần bảo quan lâu ngày, các thực phẩm không kiểm soát lượng thuốc trừ sâu, hóa chất sử dụng…)

Nhóm đối tượng dễ tiếp xúc với EtO nhất

Những người lao động có nguy cơ tiếp xúc với ethylene oxide bao gồm:

• Công nhân trong các nhà máy sử dụng EtO để sản xuất dung môi, chất chống đông, hàng dệt, chất tẩy rửa, keo bọt nở polyurethane.
• Công nhân nhà máy làm việc trong các nhà máy sản xuất EtO.
• Nông dân dùng Ethylene Oxide trong nông nghiệp để kiểm soát côn trùng, sâu bọ, hạn chế tối đa thiệt hại mùa màng.
• Nhân viên bệnh viện sử dụng EtO để khử trùng thiết bị và vật tư y tế.

Ethylene Oxide có thể gây ra những vấn đề sức khỏe nào với con người

Theo FSAI, Ethylene Oxide được Cơ quan Hóa chất châu Âu (ECHA) phân loại là chất gây đột biến, chất gây ung thư và chất độc hại gây vô sinh.

Cũng theo Foodwatch, không có định lượng mức độ nào của việc phơi nhiễm với Ethylene Oxide có thể gây nguy cơ với sức khỏe con người, cho nên cần cấm sử dụng hóa chất này trong thực phẩm ở bất kỳ nồng độ nào có thể phát hiện được.

Việc tiêu thụ thực phẩm có chứa Ethylene Oxide không gây nguy hiểm cấp tính cho sức khỏe nhưng sẽ làm tăng nguy cơ gây hại sức khỏe nếu tiêu thụ thực phẩm bị nhiễm Ethylene Oxide trong một thời gian dài.

EPA Hoa Kỳ xếp Ethylene oxide vào nhóm các chất có thể gây Ung thư nếu phơi nhiễm theo đường hít vào. Cũng theo cơ quan này, tiếp xúc lâu dài với EtO có thể gây ra một số bệnh lý, trong đó có ung thư.

Ngộ độc cấp tính do phơi nhiễm Ethylene Oxide

• Việc công nhân hít phải Ethylene oxide ở hàm lượng cao có thể dẫn tới phản ứng cấp tính như: buồn nôn, nôn mửa, rối loạn thần kinh, viêm phế quản, phù phổi, và khí phế thũng.
• Tiếp xúc da hoặc mắt với dung dịch Ethylene oxide gây kích ứng da và mắt ở người.
• Các thử nghiệm liên quan đến sự phơi nhiễm cấp tính của động vật cho thấy Ethylene oxide có độc tính cấp tính cao nếu Hít phải.

Các vấn đề sức khỏe mạn tính (không kể Ung thư) do Ethylene Oxide

• Các vấn đề chính quan sát được ở những công nhân tiếp xúc với Ethylene oxide ở mức thấp trong vài năm là kích ứng mắt, da, đường hô hấp và ảnh hưởng đến hệ thần kinh (ví dụ: nhức đầu, buồn nôn, mất trí nhớ, tê dại).
• EPA chưa thiết lập Liều lượng tham chiếu (RfD) hoặc Nồng độ tham chiếu (RfC) cho Ethylene oxide.
• Cơ quan Bảo vệ Môi trường California (CalEPA) đã thiết lập mức phơi nhiễm tham chiếu qua đường hô hấp mãn tính mức 0,03 miligam/ mét khối (mg / m3) (18 phần tỷ [ppb]) đối với Ethylene oxide dựa trên ảnh hưởng đến hệ thần kinh ở chuột. Mức phơi nhiễm tham chiếu CalEPA là nồng độ bằng hoặc thấp hơn mức bất lợi không có khả năng xảy ra ảnh hưởng đến sức khỏe. Nó không phải là một công cụ ước tính rủi ro trực tiếp, mà là một điểm tham chiếu để đánh giá các tác động tiềm ẩn. Ở mức phơi nhiễm suốt đời ngày càng lớn hơn mức phơi nhiễm tham chiếu, khả năng ảnh hưởng xấu đến sức khỏe tăng lên.
• ATSDR đã thiết lập mức nguy cơ tối thiểu khi hít phải (MRL) trung bình là 0,2 mg / m3 (0,09 phần triệu [ppm]) dựa trên mức độ phơi nhiễm dưới đây có liên quan đến tác động lên thận ở chuột. MRL là ước tính của con người tiếp xúc hàng ngày với một chất độc hại có thể không có nguy cơ ung thư bất lợi đáng kể ảnh hưởng đến sức khỏe trong một thời gian tiếp xúc cụ thể. Khoảng thời gian tiếp xúc cho một MRL trung gian là từ hai vài tuần đến một năm.

Tác động Ethylene oxide lên cơ quan sinh sản / phát triển

• Một số bằng chứng cho thấy việc hít phải tiếp xúc với ethylene oxide có thể làm tăng tỷ lệ sẩy thai ở lao động nữ.
• Các tác động sinh sản khác nhau đã được ghi nhận trong các nghiên cứu về phơi nhiễm qua đường hô hấp của động vật, bao gồm cả việc giảm số lượng vị trí cấy ghép, giảm trọng lượng tinh hoàn và nồng độ tinh trùng, và thoái hóa tinh hoàn.

Những vấn đề ung thư liên quan tới Ethylene oxide

• Các nghiên cứu về nghề nghiệp của con người đã cho thấy ung thư bạch huyết và ung thư vú ở phụ nữ người lao động phơi nhiễm với Ethylene oxide thường xuyên có xu hướng gia tăng.
• Ethylene oxide đã được chứng minh là gây ung thư bạch huyết và các khối u ở não, phổi, mô liên kết, tử cung, và tuyến vú ở động vật tiếp xúc với ethylene oxide qua đường hô hấp.
• EPA đã kết luận rằng Ethylene oxide là chất gây ung thư cho con người khi tiếp xúc qua đường hô hấp.
• EPA cũng kết luận thêm rằng oxy các bằng chứng nghiên cứu ủng hộ mô hình gây đột biến gen của Ethylene oxide.
• EPA sử dụng các mô hình toán học, dựa trên các nghiên cứu trên người và động vật, để ước tính xác suất của một người phát triển ung thư do hít thở không khí có chứa một nồng độ xác định của một chất hóa học.

EPA đã tính toán một Đơn vị hít vào ước tính nguy cơ ung thư là 3 × 10-3 μg / m3 (6 × 10-3 mỗi ppb) Ethylene oxide đối với cả loại bệnh ung thư kết hợp (ung thư bạch huyết và, ở phụ nữ, ung thư vú).

EPA ước tính rằng nếu một người liên tục hít thở không khí có chứa Ethylene oxide ở mức trng bình là 2 × 10-4 μg / m3 (1 × 10-4 ppb) trong suốt cuộc đời, người đó về mặt lý thuyết sẽ không có nguy cơ phát triển ung thư tăng lên hơn một phần triệu do kết quả trực tiếp của việc hít thở không khí có chứa hóa chất này.

Tương tự, EPA ước tính rằng việc hít thở liên tục trong suốt cuộc đời với không khí có chứa 2 × 10-3 μg / m3 (1 × 10-3 ppb) Ethylen oxide sẽ không làm tăng quá 1 phần 100,000 khả năng phát triển ung thư, tương tự với không khí có chứa 2 × 10-2 μg / m3 (1 × 10-2 ppb) Ethylene Oxide tỷ lệ này không lớn hơn một phần mười nghìn.

Tham khảo

1. U.S. Environmental Protection Agency. Evaluation of the Inhalation Carcinogenicity of Ethylene Oxide (CASRN 75-21-8) In Support of Summary Information on the Integrated Risk Information System (IRIS). National Center for Environmental Assessment, Office of Research and Development. Washington, DC. EPA/635/R-16/350Fa. 2016. https://cfpub.epa.gov/ncea/iris/iris_documents/documents/toxreviews/1025tr.pdf

2. Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR). Toxicological Profile for Ethylene Oxide. U.S. Public Health Service, U.S. Department of Health and Human Services, Atlanta, GA. 1990. https://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp137.pdf

3. California Environmental Protection Agency (CalEPA). Air Toxics Hot Spots Program Technical Support Document for the Derivation of Noncancer Reference Exposure Levels Appendix D3. Chronic RELs and Toxicity Summaries Using the Previous Version of the Hot Spots Risk Assessment Guidance (OEHHA 1999). Dec 19, 2008. https://oehha.ca.gov/media/downloads/crnr/appendixd3final.pdf

4. Wikipedia