ข้อแนะนำด้านความปลอดภัยสำหรับของเสีย ethidium bromide (EtBr)
584 views    
  ดร.องอาจ ธเนศนิตย์ และนายธีรพัฒน์ คล้ายมุข  [24 มิ.ย. 64]    

          ethidiumbromide (EtBr) เป็นสารเคมีที่นิยมนำมาใช้งานเป็น non-radioactive marker โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้ย้อมกรดนิวคลีอิกในการทำเจลอิเล็กโทรโฟรีซิส (gel electrophoresis)  EtBr เป็นสารเคมีของแข็งสีแดงเข้มที่อุณหภูมิห้อง  สามารถละลายในน้ำได้ปานกลาง จัดเป็นสารเคมีที่มีความเป็นอันตรายต่อสุขภาพทั้งแบบเฉียบพลันและเรื้อรัง อีกทั้งถูกจัดเป็นสารเคมีอันตรายในกลุ่มสารก่อกลายพันธุ์ (mutagen) โดย EtBr สามารถชักนำทำให้ยีนในร่างกายเกิดการกลายพันธุ์ ก่อให้เกิดการสร้างโปรตีนที่เปลี่ยนแปลงไปและส่งผลให้เกิดความผิดปกติและเกิดผลกระทบต่อระบบร่างกายได้ เช่น ก่อให้เกิดโรคมะเร็ง (carcinogenic effect) ก่อให้เกิดความผิดปกติหรือความพิการแต่กำเนิดได้ (teratogenic effect) การเปลี่ยนแปลงของยีนที่เกิดขึ้น ยังสามารถถ่ายทอดลักษณะผ่านทางพันธุกรรมไปสู่รุ่นต่อไปได้ (heredity)1-3

          EtBr จัดเป็นสารก่อกลายพันธุ์ในแบบ intercalating agent โดยสามารถแทรกตัวเข้าไปในคู่เบสของสาย DNA (เนื่องด้วย EtBr มีโครงสร้างทางเคมีที่แบนเรียบและเป็นวงแหวนติดกันดังแสดงในรูปที่ 1) จึงทำให้ DNA มีระยะห่างกันมากพอที่จะทำให้มีการเติมเบสส่วนเกินเข้าไปในกระบวนการ DNA replication ก่อให้เกิดการกลายพันธุ์ในแบบ frameshift mutation ได้ ดัง แสดงในรูปที่ 



รูปที่ แสดงโครงสร้างทางเคมีของ EtBr
รูปที่การเกิด frameshift mutation ของ DNA ซึ่งเป็นผลจากการ intercalation ของ EtBr
(ที่มาของภาพ:  Studfiles 2015. Intercalating Agents Distort the Double Helix (image) Available at: < https://studfile.net/preview/2276460/page:3/> [Accessed 15 June 2021].)

          จากข้อมูลทางสถิติของ ChemTrack&WasteTrack 2016 ซึ่งเป็นโปรแกรมการจัดการสารเคมีและของเสียอันตรายในจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย พบว่ามีของเสีย EtBr ที่ถูกดำเนินการส่งกำจัดผ่านระบบ  ChemTrack&WasteTrack 2016  จากส่วนงานต่าง ๆ ภายในจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยในปี 2560-2563 มีปริมาณรวมทั้งสิ้น 618 กิโลกรัม ดังแสดงในแผนภาพที่ 1 จากกราฟแสดงให้เห็นว่าปริมาณของเสีย EtBr ที่ถูกส่งกำจัดผ่านระบบ ChemTrack&WasteTrack2016  ในช่วงปี 2560-2563  มีแนวโน้มที่ลดลงอย่างต่อเนื่อง [-38%(ปี 2561), -42% (ปี 2562), -34% (ปี 2563) หมายเหตุ ค่า % คือร้อยละของของเสีย EtBr ที่ลดลงเมื่อเทียบกับปีก่อนหน้า] ซึ่งคาดว่าส่วนงานต่าง ๆ ในจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย มีการลดการใช้งาน EtBr อย่างต่อเนื่อง จึงเป็นผลให้มีปริมาณของของเสีย EtBr ในช่วงปี 2560-2563 ลดลงตามลำดับ

แผนภาพที่ 1 แสดงปริมาณของเสีย EtBr  ที่ถูกดำเนินการส่งกำจัดผ่านระบบ ChemTrack&WasteTrack2016 จากส่วนงานต่าง ๆ ภายในจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ในปี 2560-2563

          สำหรับห้องปฏิบัติการในจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยที่ยังคงมีการใช้งาน EtBr ในการเรียนการสอนหรือในงานวิจัยนั้น สามารถร่วมลดการใช้งาน EtBr ซึ่งจะช่วยลดการก่อเกิดของเสีย EtBr ได้โดยการใช้สารเคมีทางเลือกชนิดอื่น1,4,5 ที่มีความปลอดภัยในการใช้งานมากกว่า EtBr และ ไม่เป็นสารที่ก่อการกลายพันธุ์ เช่น SYBR SafeTM DNA gel  GelRed และ GelGreen ในกรณีที่จำเป็นต้องใช้ EtBr ในการทำงาน ก็ควรใช้ในปริมาณที่น้อยที่สุดและควรมีการครอบครอง EtBr (ในปริมาณ)เท่าที่จำเป็นเท่านั้น

          ในกรณีที่มีการก่อเกิดของเสีย EtBr ควรดำเนินการบำบัดของเสียอันตรายด้วยตนเองก่อน (ถ้าสามารถทำได้) เพื่อลดความเป็นอันตรายเนื่องจากสารเคมีรวมทั้ง ลดความเสี่ยงในการเกิดอันตรายเนื่องจากการสะสมของเสีย EtBr (เพื่อรอส่งกำจัด) ในสถานที่ทำงานลดภาระค่าใช้จ่ายในการกำจัดของเสียอันตรายของทางมหาวิทยาลัย และ สามารถจัดการของเสีย EtBr ในหน่วยงานตนเองได้อย่างยั่งยืน หากทำไม่ได้ จึงค่อยดำเนินการส่งกำจัดของเสีย EtBr ผ่านระบบของทางมหาวิทยาลัย ดังรายละเอียด

I. การบำบัดของเสีย EtBr ด้วยตนเอง3,6-8

          การบำบัดของเสีย EtBr (ที่อยู่ในรูปสารละลาย) ด้วยตนเอง สามารถทำได้หลากหลายวิธี ตัวอย่างเช่น การดูดซับ EtBr โดยใช้ตัวดูดซับที่มีความเหมาะสม เช่น ผงถ่านชาร์โคล (ซึ่งมีขายในรูปของ destaining bag6) เครื่องสกัด (เช่น ของ Schleicher & Schuell) และการกำจัดโดยวิธีย่อยสลายด้วยสารเคมี เช่น  การบำบัดของเสียอันตราย EtBr โดยใช้สารฟอกขาว (bleach)3 การบำบัดของเสียอันตราย EtBr โดยใช้วิธีของ Lunn & Sansone7-8

          ในการบำบัดของเสีย EtBr นั้น ผู้ปฏิบัติงานต้องสวมใส่ PPE ที่มีความเหมาะสมตามคำแนะนำจากเอกสารข้อมูลความปลอดภัยของสาร (SDS) และต้องทำงานในตู้ดูดควัน รวมทั้ง ทุกครั้งก่อนเทสารละลายหลังการบำบัดทิ้งลงท่อน้ำทิ้ง ต้องตรวจสอบด้วย UV ว่าไม่มีการปนเปื้อนของ EtBr ในสารละลาย

วิธีที่ 1 การบำบัดของเสีย EtBr โดยใช้สารฟอกขาว (bleach)3

  1. เตรียมหรือเจือจาง EtBr ที่ต้องการบำบัด โดยให้สารละลายมีความเข้มข้นของ EtBr น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.034% W/V (34 mg/ 100 mL)
  2. เติมสารฟอกขาว (bleach) 10 mL ต่อ  1 mg ของ EtBr (bleach ที่ใช้งานต้องเป็น bleach ที่เตรียมใหม่ หรือเตรียมไว้ไม่นานเกิน 1 สัปดาห์ และยังไม่เสื่อมสภาพ)
  3. คนสารให้ละลายเข้ากันอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาอย่างน้อย 4 ชั่วโมง (หรือทิ้งไว้ข้ามคืน)
  4. นำสารละลายจากข้อ 3 มาส่องด้วยแสง UV ก่อนทิ้ง เพื่อให้มั่นใจว่า EtBr ได้ถูกทำลายจนหมด
  5. เจือจางสารละลายในข้อ 4 ด้วยน้ำประปาอย่างน้อย 20 เท่า แล้วปล่อยลงอ่างน้ำทิ้ง

วิธีที่ 2 การบำบัดของเสีย EtBr ด้วยตนเอง โดยวิธีของ Lunn & Sansone7-8 

  1. เตรียมหรือเจือจาง EtBr ที่ต้องการบำบัด โดยให้สารละลายมีความเข้มข้นของ EtBr น้อยกว่า 0.05% W/V (50 mg/ 100 mL)
  2. แบ่งสารละลาย EtBr ในข้อ 1. ปริมาตร 100 mL จากนั้น เติม 5% hypophosphorous acid (H3PO2) ปริมาตร 20 mL และ สารละลาย sodium nitrite 0.5 M ปริมาตร 12 mL จากนั้น คนสารให้ละลายเป็นเนื้อเดียวกัน
  3. ตรวจสอบค่า pH ของสารละลาย ควรมีค่า pH น้อยกว่า 3 และทำการตั้งสารละลายทิ้งไว้ไม่น้อยกว่า 20 ชั่วโมง
  4. นำสารละลายจากข้อ 3 มาส่องด้วยแสง UV ก่อนทิ้ง เพื่อให้มั่นใจว่า EtBr ได้ถูกทำลายจนหมด
  5. ทำสารละลายให้เป็นกลาง โดยเติมสารเคมีที่มีความเหมาะสม เช่น โซเดียมไบคาร์บอเนต โซเดียมคาร์บอเนต
  6.  หลังจากสารละลายเป็นกลางแล้ว สามารถเทสารละลายลงท่อน้ำทิ้งและเปิดน้ำตามในปริมาณมาก

II. การส่งกำจัดของเสีย EtBr2,9  (ผ่านระบบ ChemTrack&WasteTrack 2016)

 ในกรณีที่ไม่สามารถบำบัดของเสีย EtBr ด้วยตนเอง ให้ดำเนินการจัดการของเสีย EtBr ตามแนวทางดังต่อไปนี้

ของเสีย EtBr
แนวทางในการจัดการของเสียอันตราย
1.1) ของแข็ง EtBr (crystal and powder) – ที่ยังไม่หมดอายุ หรือไม่เสื่อมคุณภาพ
ให้ดำเนินการบริจาคสารเคมีผ่านระบบ ChemTrack&WasteTrack 2016
โดยสามารถบริจาคผ่านขั้นตอน “การบริจาคสารเคมี” ในระบบ ChemTrack&WasteTrack 2016 ได้ (https://www.shecu.chula.ac.th/data/boards/412/ctwtmanual2020.pdf, หน้า 53-54)
เพิ่มเติม การ reuse สารเคมี จะช่วยลดภาระงาน รวมทั้งค่าใช้จ่ายในการกำจัดสารเคมีอันตรายของมหาวิทยาลัย
1.2) ของแข็ง EtBr (crystal and powder) – ที่หมดอายุ หรือเสื่อมคุณภาพ
ให้ส่งกำจัดผ่านระบบ ChemTrack&WasteTrack 2016* โดยดำเนินการดังนี้
1) จำแนกประเภทและติดฉลากของของเสียอันตรายตามระบบ ChemTrack&WasteTrack 2016
 2) ดำเนินการจัดส่งของเสียอันตรายตามระบบ ChemTrack&WasteTrack 2016
2) สารละลาย EtBr (stock solution)
ให้ส่งกำจัดผ่านระบบ ChemTrack&WasteTrack2016* โดยดำเนินการดังนี้
1) จำแนกประเภทและติดฉลากของของเสียอันตรายตามระบบ ChemTrack&WasteTrack 2016
2) ดำเนินการจัดส่งของเสียอันตรายตามระบบ ChemTrack&WasteTrack 2016
3) สารละลายบัฟเฟอร์ที่มี EtBr น้อยกว่า 0.01% โดยน้ำหนัก
สามารถเทสารละลายบัฟเฟอร์ลงในท่อน้ำทิ้งและเปิดน้ำตามในปริมาณมาก
4) Agarose gel ที่มี EtBr ปนเปื้อนในปริมาณน้อย (0.3-0.5 ug/ mL)
ให้ส่งกำจัดผ่านระบบ ChemTrack&WasteTrack 2016* โดยดำเนินการดังนี้
1) เก็บไว้ในถุง leak proof ที่สามารถปิดได้มิดชิด เช่น ถุง ZiplocTM
2) จำแนกประเภทและติดฉลากของของเสียอันตรายตามระบบ ChemTrack&WasteTrack 2016*
3) ดำเนินการจัดส่งของเสียอันตรายตามระบบ ChemTrack&WasteTrack 2016*
5) อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคล (PPE) ที่มีการปนเปื้อนของ EtBr เช่น PPE หลังจากการใช้งานเก็บกู้ EtBr ที่หกรั่วไหล
ให้ส่งกำจัดผ่านระบบ ChemTrack&WasteTrack 2016* โดยดำเนินการดังนี้
1) ใส่บรรจุลงในถุง 2 ชั้น (double bags)
2) จำแนกประเภทและติดฉลากของของเสียอันตรายตามระบบ ChemTrack&WasteTrack2016*
3) ดำเนินการจัดส่งของเสียอันตรายตามระบบ ChemTrack&WasteTrack 2016*
6) ของมีคมที่มีการปนเปื้อน EtBr เช่น Pasteur pipette ทิป (tip)
ให้ส่งกำจัดผ่านระบบ ChemTrack&WasteTrack 2016* โดยดำเนินการดังนี้
1) ให้ทิ้งลงภาชนะบรรจุของเสียสำหรับของมีคม (sharped container)
2) จำแนกประเภทและติดฉลากของของเสียอันตรายตามระบบ ChemTrack&WasteTrack 2016*
3) ดำเนินการจัดส่งของเสียอันตรายตามระบบ ChemTrack&WasteTrack 2016*
7) ขวดภาชนะเปล่าที่เคยบรรจุ EtBr
ให้ส่งกำจัดผ่านระบบ ChemTrack&WasteTrack 2016* โดยดำเนินการดังนี้
1) จำแนกประเภทและติดฉลากของของเสียอันตรายตามระบบ ChemTrack&WasteTrack 2016
2) ดำเนินการจัดส่งของเสียอันตรายตามระบบ ChemTrack&WasteTrack 2016

หมายเหตุ * การจำแนกประเภทและการส่งกำจัดของเสียอันตรายตามระบบ ChemTrack&WasteTrack 2016: https://www.shecu.chula.ac.th/home/content.asp?Cnt=134

          ในกรณีที่สารละลายหรือของเสีย EtBr หกรั่วไหล ผู้ตอบโต้ต้องประเมินความเสี่ยงจากเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น หากสามารถดำเนินการตอบโต้ได้ ให้ปฏิบัติตามข้อแนะนำในเอกสารด้านความปลอดภัยของสาร (SDS) ของ EtBr เพื่อ decontamination สารเคมีโดยทันที หากไม่สามารถดำเนินการตอบโต้ได้ ต้องรีบแจ้งผู้ที่รับผิดชอบหรือผู้ที่มีส่วนเกี่ยวข้อง เพื่อติดต่อหรือประสานงานไปยังหน่วยงานที่รับผิดชอบและมีศักยภาพในการดำเนินการตอบโต้ต่อโดยเร็ว (ตามแผนของหน่วยงาน)

ตัวอย่างวิธีการ decontamination ในกรณีที่สารละลาย EtBr เกิดหกรั่วไหล (เช่น ในกรณีที่ สารละลาย EtBr หกรั่วไหลไม่เกิน 250 mL)3,7-8 

  1. เตรียมสารละลายสำหรับทำความสะอาด EtBr (decontamination solution) โดยชั่ง sodium nitrite หนัก 2 กรัม และ hypophosphorous acid (50%) ปริมาตร 20 มิลิลลิตร ผสมลงในน้ำปริมาตร 300 มิลิลลิตร
  2. ใช้กระดาษดูดซับ เช่น กระดาษอเนกประสงค์ (paper towel) ที่ชุ่มด้วย decontamination solution (ที่เตรียมได้จาก 1) นำไปเช็ดบริเวณพื้นที่ที่มี EtBr หกรั่วไหลและดูดซับจนแห้ง
  3. ใช้กระดาษดูดซับที่ชุ่มด้วยน้ำ เช็ดบริเวณพื้นที่ดังกล่าว ทำซ้ำรวม 5 ครั้ง (เปลี่ยนใช้กระดาษแผ่นใหม่ในทุกครั้ง)
  4. ใช้ UV lamp ในการตรวจสอบพื้นที่ปนเปื้อน ว่ามี EtBr หลงเหลืออยู่หรือไม่ (ระมัดระวังในการใช้งาน UV lamp เนื่องจากแสง UV มีความเป็นอันตรายต่อดวงตาและผิวหนัง) ถ้าพบว่ามี EtBr หลงเหลืออยู่ ให้ทำความสะอาดต่อจนกระทั่งไม่มีการหลงเหลือของ EtBr
  5. ให้นำกระดาษดูดซับที่ใช้งานทั้งหมด มาแช่ลงใน decontamination solution ซึ่งบรรจุอยู่ในถัง (ที่มีขนาดเหมาะสม) เป็นเวลานานอย่างน้อย 1 ชั่วโมง
  6. ให้แยกกระดาษดูดซับหลังการ decontamination ลงในถุง leak proof ที่สามารถปิดได้มิดชิด เช่น ถุง ZiplocTM ส่วน decontamination solution ให้ใส่ลงในภาชนะบรรจุที่เหมาะสม ติดฉลากระบุประเภทของของเสียอันตรายและดำเนินการส่งกำจัดผ่านระบบ ChemTrack&WasteTrack 2016  ต่อไป


เอกสารอ้างอิง

1) EHS.UCSC.edu. 2012. Ethidium Bromide [online] Available at: <https://ehs.ucsc.edu/lab-safety-manual/specialty-chemicals/ethidium-bromide.html> [Accessed 15 June 2021].

2) EHS.Harvard.edu. 2012. Ethidium Bromide Waste Management Bulletin [online] Available at: <https://www.ehs.harvard.edu/sites/default/files/ethidium_bromide_waste_management_bulletin.pdf> [Accessed 15 June 2021].

3) คณะอนุกรรมการมาตรฐานความปลอดภัยทางห้องปฏิบัติการ คณะกรรมการพัฒนาคุณภาพห้องปฏิบัติการ

 คณะแพทยศาสตรศิริราชพยาบาล มหาวิทยาลัยมหิดล. การใช้สารเคมีอย่างปลอดภัย: Ethidium Bromide [online] Available at: <https://www.si.mahidol.ac.th/project/sicsm/download_files/5_1.pdf> [Accessed 15 June 2021].

4) OldDominionUniversity.edu. n.d. Ethidium Bromide Hazards and Precautions [online] Available at: <https://www.odu.edu/content/dam/odu/offices/environmental-health-safety/docs/ethidium-bromide-fact-sheet.pdf> [Accessed 15 June 2021].

5) Thermo Fisher Scientific. 2021. SYBR Safe DNA Gel Stain [online] Thermofisher.com. Available at: <https://www.thermofisher.com/th/en/home/life-science/dna-rna-purification-analysis/nucleic-acid-gel-electrophoresis/dna-stains/sybr-safe.html> [Accessed 15 June 2021].

6) AMRESCO, LLC. 2015. Destaining Bags [online] Available at: <http://www.bio-protech.com.tw/upload/20170913025503.pdf> [Accessed 15 June 2021].

7) EHS.OregonState.edu. 2009. Ethidium Bromide Waste [online] Available at: <https://ehs.oregonstate.edu/sites/ehs.oregonstate.edu/files/pdf/si/ethidium_bromide_waste_si077.pdf> [Accessed 15 June 2021]

8) Lunn, G. and Sansone, E. B. 1994. Destruction of Hazardous Chemicals in the Laboratory. John Wiley and Sons, Inc. pp. 185-186.

9) EHS.Harvard.edu. 2012. Laboratory Chemical Waste FAQS [online] Available at: < https://www.ehs.harvard.edu/sites/default/files/chemical_waste_faqs_labs_0.pdf> [Accessed 15 June 2021].

 ข้อแนะนําด้านความปลอดภัยสําหรับของเสีย ethidium bromide (EtBr) (307 KB)