Nuclear Science
STKC 2554

ปรัสเซียนบลู (Prussian blue)

กนกพร บุญศิริชัย
กลุ่มวิจัยและพัฒนานิวเคลียร์
สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)
 
 
สีปรัสเซียนบลู (ที่มา : en.wikipedia.org)
ปรัสเซียนบลู (Prussian blue) เป็นสารให้สีน้ำเงินที่ใช้กันแพร่หลายในงานเขียนภาพมากว่าสามร้อยปี เชื่อกันว่า ปรัสเซียนบลูถูกสังเคราะห์ขึ้นเป็นครั้งแรกเมื่อ ค.ศ.1706 โดยนักผสมสีจากกรุงเบอร์ลินชื่อ Johann Jacob Diesbach ปรัสเซียนบลูมีลักษณะเป็นผงคริสตัลละเอียดสีน้ำเงินเข้ม ไม่ละลายน้ำ ภายหลังพบว่า เป็นสารประกอบของเหล็ก และไซยาไนด์ มีสูตรเคมี Fe7(CN)18?14H2O ปัจจุบันนี้ รูปภาพที่เก่าที่สุดและเป็นที่รู้จักซึ่งใช้สีปรัสเซียนบลูคือ “Entombment of Christ” เขียนขึ้นในปี 1709 โดย Pieter van der Werff จัดแสดงอยู่ที่พระราชวัง Sanssouci เมือง Potsdam สาธารณรัฐเยอรมนี  และภาพเขียนเลื่องชื่อที่ใช้ปรัสเซียนบลูในปริมาณมากคือ “The Great Wave off Kanagawa” โดย Hokusai จิตรกรชาวญี่ปุ่น  ปรัสเซียนบลูยังเป็นที่รู้จักในชื่ออื่น ๆ เช่น เบอร์ลินบลู (Berlin blue) ปาริเซียนบลู (Parisian blue) และเทิร์นบุลส์บลู (Turnbull’s blue)
 
 
"Entombment of Christ" โดย Pieter van der Werff (Picture Gallery, Sanssouci, Inv. No. GK I 10008)
   
 
 
"The Great Wave off Kanagawa" by Hokusai, a famous artwork which makes extensive use of Prussian blue.

เนื่องจากปรัสเซียนบลูเป็นสีที่สังเคราะห์ได้ง่าย มีราคาถูก ไม่เป็นพิษ และให้สีน้ำเงินเข้ม จึงถูกใช้ประโยชน์หลากหลาย การผลิตโดยส่วนใหญ่ประมาณ 12,000 ตันต่อปี ใช้ในการผสมหมึกสีดำและสีน้ำเงินหลากชนิด รวมถึงสีที่ใช้ ในการย้อมครามแก่ผ้าขาว และสี Engineer’s blue ที่ใช้ในการผลิตพิมพ์เขียว นอกจากนี้ยังมีการประยุกต์ใช้ปรัสเซียนบลู เพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะทางการแพทย์คือ ใช้เป็นยาต้านพิษไอโซโทปรังสีของซีเซียมและแทลเลียม และใช้ย้อมสีเนื้อเยื่อเพื่อดูการสะสมของธาตุเหล็ก

การใช้ปรัสเซียนบลูต้านพิษโอโซโทปรังสีของซีเซียมและแทลเลียม
ตั้งแต่คริสตทศวรรษที่ 1960 ปรัสเซียนบลูถูกใช้ในการรักษาผู้ป่วยที่ได้รับซีเซียม-137 แทลเลียม-201 และไอโซโทปเสถียรของแทลเลียม ในปริมาณที่อาจก่อให้เกิดอันตราย เมื่อเข้าสู่ภายในร่างกาย สารเหล่านี้จะถูกขับออกโดยตับผ่านออกมายังสำไส้เล็ก และสามารถถูกดูดซึมกลับเข้าสู่ร่างกายผ่านลำไส้เล็กได้ ทำให้ร่างกายได้รับกัมมันตภาพรังสีอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นการขับสารเหล่านี้ออกโดยเร็วจึงเป็นวิธีหนึ่ง ที่จะช่วยลดอันตรายจากสารกัมมันตรังสีนั้นได้ ปรัสเซียนบลูเป็นสารเคมีที่มีสมบัติช่วยขับไอโซโทปอันตรายเหล่านี้ ออกจากร่ายกายได้

โมเลกุลของปรัสเซียนบลูสามารถดูดซับซีเซียม-137 และแทลเลียมในลำไส้เล็ก ผ่านกลไกการแลกเปลี่ยนไอออน ไอออนของซีเซียมและแทลเลียมจะถูกแลกเปลี่ยนกับไอออนของโพแทสเซียมที่ผิวของปรัสเซียนบลูคริสตัล ปรัสเซียนบลูที่รับประทานเข้าไปเกือบทั้งหมดจะไม่ถูกดูดซึมโดยร่างกาย ดังนั้น ปรัสเซียนบลูคริสตัลที่ประกอบด้วย ซีเซียม-137 และแทลเลียมจะเคลื่อนที่ผ่านลำไส้และถูกขับถ่ายออกมากับอุจาระ ปรัสเซียนบลูจึงช่วยลดการดูดซึม สารเหล่านี้กลับสู่ร่างกายในลำไส้เล็ก และช่วยเร่งการขับสารเหล่านี้ออกจากร่างกาย พบว่าปรัสเซียนบลูสามารถลด ครึ่งชีวิตทางชีวภาพ (biological half-life) ของซีเซียม-137 จาก 110 วันเหลือประมาณ 30 วัน และลดครึ่งชีวิตทางชีวภาพ ของแทลเลียมจาก 8 วันเหลือเพียง 3 วัน จึงช่วยจำกัดปริมาณรังสีและพิษ ที่ร่างกายจะได้รับจากซีเซียม-137 และแทลเลียมภายในร่างกาย

เมื่อเกิดอุบัติเหตุทางรังสีที่เมือง Goi?nia ประเทศบราซิลในปี 1987 ปรัสเซียนบลูถูกนำมาใช้กับผู้ประสบภัยที่ได้รับ ซีเซียม-137 เข้าสู่ภายในร่างกาย พบว่าปรัสเซียนบลูมีฤทธิ์กระตุ้นการถ่ายอุจจาระ จากผู้ป่วยที่มีการขับถ่าย ปัสสาวะต่ออุจจาระ นสัดส่วน 4 : 1 หลังจากได้รับปรัสเซียนบลูเพื่อขับซีเซียม-137 พบว่าสัดส่วนการขับถ่าย ปัสสาวะต่ออุจจาระ ลดลงเป็น 1 : 4 ผลข้างเคียงอย่างหนึ่งจากการรับประทานปรัสเซียนบลูคืออาการท้องผูก ซึ่งพบร้อยละ 20 ในผู้ป่วยจากเหตุการณ์นี้  แพทย์ต้องให้ยาถ่ายอย่างอ่อนเพื่อกระตุ้นการขับถ่ายและช่วยขับซีเซียม-137 ที่รวมตัวกับปรัสเซียนบลูออกมา

อย่างไรก็ตาม ปรัสเซียนบลูค่อนข้างปลอดภัยเมื่อร่างกายได้รับโดยการรับประทาน ทบวงการพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศกล่าวว่า ผู้ใหญ่เพศชายสามารถรับประทานปรัสเซียนบลูในปริมาณ 10 กรัมต่อวันโดยไม่มีอันตราย ในการรักษา แพทย์จะให้แคปซูลของปรัสเซียนบลูปริมาณ 500 มิลลิกรัม โดยให้สามครั้งต่อวัน เป็นเวลาอย่างน้อยสามสิบวัน หรือตามอายุและปริมาณการได้รับสารกัมมันตรังสี ของผู้เข้ารับการรักษา และในการรับประทานปรัสเซียนบลู ควรเฝ้าระวังระดับโพแทสเซียมในร่างกาย เนื่องจาก ซีเซียมจะถูกแลกเปลี่ยนกับโพแทสเซียมที่ผิวของผลึกปรัสเซียนบลู

การรักษาด้วยปรัสเซียนบลูนั้น ขึ้นอยู่กับดุลยพินิจของแพทย์  แพทย์จะให้รับประทานปรัสเซียนบลูก็ต่อเมื่อ ผู้ประสบภัยทางรังสีจะได้ประโยชน์จากการรักษาเท่านั้น โดยทั่วไปแล้ว การได้รับสารกัมมันตรังสีเข้าสู่ร่างกายเกินกว่า 10 เท่าของ ขีดจำกัดการรับนิวไคลด์กัมมันตรังสีรอบปี (annual limit on intake) มักจะต้องได้รับการรักษา
ปรัสเซียนบลูที่ผลิตขึ้นรูปของแคปซูลสำหรับใช้ต้านพิษ มีชื่อทางการค้าว่า Radiogardase ผู้ประสบภัยทางรังสี ต้องใช้ภายใต้การดูแลของแพทย์เท่านั้น และไม่ควรรับประทานสีปรัสเซียนบลูที่ใช้ในการวาดเขียน เพราะสีสำหรับวาดเขียน ไม่ได้ผลิตขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์ในการขับพิษออกจากร่างกาย

เอกสารอ้างอิง

  • Acros Organics N.V. Material safety data sheet. Prussian blue. Revision 4. 2008.
  • Center for Disease Control and Prevention. Emergency Preparedness and Response. www.bt.cdc.gov. cited on 20 mar 2011.
  • Global Oneness. Goi?nia accident – accident details. [Online]. [Cited 2011 Mar 22]. Available from: URL:http://www.experiencefestival.com
  • Health Physics Society. Use of Prussian blue tablets in treatment of cesium-137. [Online]. [Cited 2011 Mar 20]. Available from: URL:http://www.hps.org
  • Jens Bartoll. The early use of Prussian blue in paintings. The 9th International Conference on NDT of Art; 2008 May 25-30; Jerusalem, Israel.
  • Medscape Today. Prussian blue for treatment of radiocesium poisoning: Prussian blue therapeutics. [Online]. [Cited 2011 Mar 20]. Available from: URL:http://www.medscape.com
  • U.S. Food and Drug Administration. Questions and answers on Prussian blue. [Online]. [Cited 2011 Mar 23]. Available from: URL:http://www.fda.gov
  • Wikipedia. Prussian blue. [Online]. [Cited 2011 Mar 20]. Available from: URL:http://en.wikipedia.org/
โพสต์เมื่อ : 29 มีนาคม 2554