บทนํา
ซีโอไลต์เป็นสารที่เกิดข้ึนไดจากการส ้ ังเคราะห์
ทางเคมีและสามารถเกิดข้ึนไดเองจากธรรมชาต ้ ิในรูป
ของแร่ธาตุ โดยมีชื่อทางเคมีคือ Zeolites (CAS
register numbers 1318-02-1 ;EINECS 215-283-8) ซ่ึง
ประกอบไปดวยอะตอมของซ ้ ิลิคอน หรืออะลูมิเนียม
หน่ึงอะตอม และออกซิเจนสี่อะตอม (SiO4 หรือ AlO4)
สร้างพนธะก ั ันเป็นรูปสามเหลี่ยมสี่หน้า (tetrahedral)
โดยอะตอมของซิลิคอนหรืออะลูมิเนียมอยู่ตรงกลาง
ล้อมรอบด้วยอะตอมของออกซิเจนที่มุมท้ังสี่ ซ่ึง
โครงสร้างสามเหลี่ยมสี่หน้าน้ีจะเชื่อมต่อกนทั ี่มุม (ใช้
ออกซิเจนร่วมกนั ) ทาใหํ ้ซีโอไลตเป์ ็นผลึกแขง็ เป็นรู
พรุนและช่องว่างหรือโพรงที่ต่อเชื่อมกันอย่างเป็น
ระเบียบในสามมิติจึงทาใหํ ซ้ีโอไลตม์ ีความสามารถใน
การทาหน ํ าท้ ี่เป็นตวดั ูดซบทั ี่ดีและเมื่อทาใหํ ม้ีขนาดเลก็
ในระดับนาโนเมตรก็จะช่วยเพิ่
มพ้
ืนที่ผิวทาให ํ ้เสริม
คุณสมบัติดูดซับ1
จึงเล็งเห็นว่านาโนซีโอไลต์น่าจะ
นํามาใช้เป็นส่วนผสมของเครื่องสําอางเพื่อกักเก็บ
สารสาคํ ญั แลวเตร ้ ียมใหอย้ ในร ู่ ูปแบบผลิตภณฑั พร์ ้อม
ใช้ในรูปแบบนาโน แต่จาเปํ ็นต้องมีการศึกษาความ
ปลอดภยอย ั างแน ่ ่ชดเสั ียก่อน
ปัจจุบนอน ั ุภาคนาโนเป็นระบบนาสํ ่งสารสาคํ ญั
ที่ได้รับความสนใจนํามาประยุกต์ใช้เพื่อช่วยในการ
นาสํ ่งเวชสําอางในผลิตภณฑั เคร ์ ื่องสําอาง ซ่ึงช่วยเพิ่
ม
ประสิทธิภาพของสารสําคญั และปรับรูปลกษณ ั ์ของ
ผลิตภณฑั ์ให้น่าใชมากข ้ ้ึน ในดานข ้ อม้ ูลความเป็นพิษ
ทางผิวหนังของซีโอไลต์น้ัน มีการทดสอบโดยวิธีการ
ปิดบนผิวหนงมน ั ุษย (Patch test) ์ โดยให้สัมผสกั บยา ั
น้
าแขวนตะกอนท ํ ี่มีซีโอไลตเป์ ็นส่วนประกอบอย่รู้อย
ละ 1 เป็นเวลา 1 ชวโมง ั่ ไม่พบการเกิดปฏิกิริยาใดข้ึนที่
ผวหน ิ งมน ั ุษย์ และมีการศึกษาความไวของผิวหนงตั ่อ
การไดร้ับสัมผสซั ีโอไลต์ในหนูตะเภา ผลที่ไดไม้ ่พบ
ความไวของผิวหนังหนูตะเภาต่อการได้รับสัมผสซั ี
โอไลต์ ถึงแม้ว่าจะไม่พบข้อมูลความเป็นพิษของซี
โอไลตต์ ่อผวหน ิ งั แต่กย็งไม ั ่สามารถบ่งบอกการเกิดพิษ
ต่อผิวหนังได้ถาหากว ้ ่ามีการซึมผ่านของซีโอไลต์ลง
ไปสู่ผิวหนังช้นตั ่างๆ2
โดยเฉพาะการนามาพ ํ ฒนาเป ั ็น
อนุภาคนาโนที่ทาให ํ ้ซีโอไลต์มีโอกาสซึมผ่านเข้าสู่
ผวหน ิ งชั ้นตั ่างๆ ได้
เนื่องจากว่าผลิตภัณฑ์ที่จะนํามาใช้กับผิวหนัง
ต้องได้รับการทดสอบพิษต่อผิวหนัง เพื่อรับรองว่า
ผลิตภณฑั ์น้ันมีความปลอดภยตั ่อผูบร้ ิโภคก่อนที่จะมี
การผลิตออกสู่ทองตลาด ้ วิธีการที่ใช้ในการทดสอบ
ความเป็นพิษต่อผิวหนัง มีวิธีการทดสอบหลายวิธีวิธี
ด้งเดั ิมคือการใชส้ ัตวทดลอง ์ ไดแก้ ่กระต่าย หรือ หนู
ตะเภา3
แต่เพื่อหลีกเลี่ยงขอจ้ ากํ ดทางด ั านจร ้ ิยธรรม และ
ขอจ้ ากํ ัดในการแปรผลมาสู่มนุษย์รวมท้งขั อห้ ้ามใช้
สัตวทดลองในการทดสอบความเป ์ ็นพิษต่อผวหน ิ งของ ั
ผลิตภณฑั ท์ ี่จะนามาใช ํ ก้ บผั วหน ิ งั เพื่อการจาหน ํ ่ายตาม
ขอก้ าหนดการค ํ าระหว ้ ่างประเทศของกลุ่มประเทศใน
สหภาพยโรป ุ (European Union) ซ่ึงไดก้าหนดยกเล ํ ิก
การใช้สัตว์ทดลองอย่างเด็ดขาดสําหรับการทดสอบ
วตถั ุดิบเครื่องสาอาง ํ ในเดือนมีนาคม พ.ศ.2552 เป็นตน้
มา4
จึงไดม้ีการพฒนาว ั ิธีการทดสอบความเป็นพิษของ
ผิวหนัง โดยใช้เซลล์ผิวหนังเพาะเล้ียงทดแทนการ
ทดสอบโดยใชส้ ตวั ทดลอง ์
การประเมินความเป็นพิษต่อผิวหนงจะพ ั ิจารณา
จากความสามารถของสารทดสอบในการลดจานวน ํ
เซลลท์ ี่มีชีวิต (cell viability) ในการทดสอบความเป็น
พิษต่อผิวหนังในการศึกษาคร้ังน้ีได้ใช้เซลล์ผิวหนัง
เพาะเล้ียงในการทดสอบ ชนิดของเซลล์เพาะเล้ียงที่
เหมาะสมที่จะนํามาใช้ในการทดสอบน้ันได้มีการนํา
เซลลผ์วหน ิ งมาเพ ั ื่อพฒนา ั ไดแก้ ่ เซลลเคอราต ์ ิโนไซต์
(Keratinocyte cell) ซ่ึงเป็นเซลลผ์วหน ิ งทั ี่อยในช ู่ ้นหน ั งั
กาพร ํ ้า และเซลลไฟโบรบลาสต ์ (Fibroblast cell) ์ ซ่ึง
เป็นเซลลผ์ ิวหนงทั ี่อย่ในช ู ้นหน ั งแท ั ้ ทาใหํ ้ใชเซลล ้ เคอราติโนไซตเแทนผ ์ วหน ิ งในช ั ้นหน ั งกั าพร ํ ้า และเซลล์
ไฟโบรบลาสต์ แทนผิวหนังในช้ันหนังแท้
5
โดย
เครื่องมือที่ใช้ทดสอบคือ ระบบเอ็กเซลลิเจนซ์
(xCELLigence system) ซ่ึงเป็นทางเลือกใหม่ในการ
วิเคราะห์เซลล์ทําการติดตามและตรวจดูการ
เปลี่ยนแปลงทางกายภาพของเซลล์ตามเวลาจริง (real
time)
งานวิจัยชิ้นน้ีได้ทําทดสอบความเป็นพิษต่อ
ผิวหนังของนาโนซีโอไลต์โดยใช้เซลล์ผิวหนัง
เพาะเล้ียงในการทดสอบแทนการใชส้ ัตวทดลอง ์ โดย
มุ่งหวงทั ี่จะเป็นส่วนหน่ึงในการประเมินความปลอดภยั
ของผลิตภัณฑ์เพื่อใช้เป็นข้อมูลสําคัญในการเลือก
ความเขมข้ นท้ ี่เหมาะสมต่อการพฒนาต ั ารํ ับที่มีการใชซ้ี
โอไลตเป์ ็นส่วนประกอบต่อไปในอนาคต
วธิี
ดาเนํ ินการวจิัย
เครื่องมือทใชี่ ้ในการศึกษา
การทดสอบความเป็นพิษต่อผิวหนงของนาโนซ ั ี
โอไลต์ไดใช้ ว้ิธีการทดสอบโดยใชเคร ้ ื่องมือที่ใชว้ดั คือ
RTCA sp instrument รุ่น The xCELLigence system
(Roche Applied Science And Bioscience, USA) ซ่ึง
เป็นเครื่องมือที่ใชตรวจว ้ ิเคราะห์เซลล์ในลกษณะการ ั
ติดตามการเปลี่ยนแปลงของเซลลท์ ี่มีชีวิตทุกช่วงเวลา
แบบเวลาจริง (real time) อุปกรณ์ที่ใชประกอบไปด ้ วย้
E-Plate 96 คือถาดที่ใชเล้ ้ียงเซลลท์ ี่เคลือบดวยทองค ้ าํ
บริเวณกนหล ้ ุมเพื่อนาสํ ัญญาณไฟฟ้าวางอยบนอ ู่ ุปกรณ์
RTCA SP Station ซ่ึงจะอยในต ู่ ูบ้ ่ม CO2 incubator
(Waterjacket CO2 Incabator, USA) และใชโปรแกรม ้
คอมพิวเตอร์ RTCA software ในการรวม วิเคราะห์และ
แสดงข้อมูล โดยจะแสดงผลออกในรูปของค่า cell
index (CI) ซ่ึงการติดตามการเปลี่ยนแปลงจะสามารถ
ทาได ํ อย้ ่างต่อเนื่อง โดยการวดความต ั านทานท ้ ี่เกิดข้ึน
โดยอาศยอั ุปกรณ์ RTCA SP Station ที่มีอิเลกโทรดร ็ ับ
สัญญาณความตานทานบรรจ ้ ุอยู่เมื่อทาการเพาะเล ํ ้ียง
เซลลทดสอบในถาดเล ์ ้ียงเซลล (E-plate 96) ์ ที่เคลือบ
ดวยทองค ้ าบร ํ ิเวณกนหล ้ ุม เมื่อมีเซลลเกาะอย ์ ู่กนหล ้ ุม
ของถาดเล้ียงเซลล์จะมีแรงตานทานเก ้ ิดข้ึน โดยแรง
ตานท ้ ี่เกิดข้ึนแปรผนตามจ ั านวนเซลล ํ ท์ ี่มีชีวิตที่เกาะอยู่
โดยหลักการทางานจะม ํ ีการปล่อยกระแสไฟฟ้า 20
มิลลิโวลต์ไปบนถาดท่ีใช้เล้ียงเซลล์ที่เคลือบด้วย
ทองคาบร ํ ิเวณก้นหลุม การเปลี่ยนแปลงที่เกิดข้ึนกับ
เซลลจะเป ์ ็นผลให้เกิดการเปลี่ยนกระแสไฟฟ้า และจะ
แสดงค่าความสมพั นธั ์ในรูปของกราฟ โดยเส้นกราฟจะ
แสดงถึงการติดตามการเปลี่ยนแปลงของจานวนเซลล ํ ์
ทุกเวลา และแสดงค่าความสัมพนธั ์ออกมาเป็นกราฟ
โดยแกน x แสดงเวลาเป็นนาทีส่วนแกน y แสดงค่า CI6
เซลล์เพาะเลยงท ี้ ใชี่ ้ทดสอบ
เซลลไฟโบรบลาสต ์ จากหน ์ าผากมน ้ ุษย (human ์
forehead fibroblast cel