Гематоксилин - Haematoxylin
|
|
|
|
|
|
| Имена | |
|---|---|
|
Предпочтительное название IUPAC
(6a S , 11b R ) -7,11b-Дигидроиндоло [2,1- c ] [1] бензопиран-3,4,6a, 9,10 (6 H ) -пентол |
|
| Другие имена
Гематоксилин; Натуральный черный 1; Гематоксилин; Гидроксибразилин; Гидроксибразилин; CI 75290
|
|
| Идентификаторы | |
|
3D модель ( JSmol )
|
|
| ЧЭМБЛ | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard |
100.007.490 
|
| MeSH | Гематоксилин |
|
PubChem CID
|
|
| UNII | |
|
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
|
|
|
|
| Характеристики | |
| С 16 Н 14 О 6 | |
| Молярная масса | 302,282 г · моль -1 |
|
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). |
|
 проверить ( что есть ?)
  |
|
| Ссылки на инфобоксы | |
Гематоксилин или гематоксилин ( / ˌ ч я м ə т ɒ к с ɪ л ɪ п / ), также называемый натуральной черными 1 или CI 75290 , представляет собой соединение , извлеченное из сердцевины из кампешевого дерева ( кампешевое дерево ) с химической формулой из C
16ЧАС
14О
6. Этот природный краситель использовался в качестве гистологического красителя , чернил и красителя в текстильной и кожевенной промышленности. В качестве красителя гематоксилин получил название пало-де-кампече, экстракт бревенчатого, голубого и черного дерева. В гистологии обычно следует окрашивание гематоксилином ( контрастное окрашивание ), с эозином , когда спарено, эта процедура окрашивания известна как окрашивание H&E и является одной из наиболее часто используемых комбинаций в гистологии . В дополнение к его использованию в окрашивании H&E, гематоксилин также является компонентом окраски Папаниколау (или окраски PAP), которая широко используется при исследовании цитологических образцов.
Хотя краситель обычно называют гематоксилином , активным красителем является окисленная форма гематеина , который образует сильно окрашенные комплексы с некоторыми ионами металлов (обычно солями Fe (III) и Al (III)). В чистом виде гематоксилин представляет собой бесцветное кристаллическое твердое вещество, хотя коммерческие образцы обычно имеют цвет от светлого до темно-коричневого в зависимости от уровня присутствующих примесей.
Экстракция и очистка
Гематоксилин был синтезирован , но никогда в коммерчески жизнеспособных количествах. Исторически древесина экспортировалась, а гематоксилин добывался в Европе, в последнее время добыча осуществляется ближе к месту заготовки древесины. Экстракция гематоксилина из бревен в промышленных масштабах осуществлялась путем кипячения щепы во французском процессе или с помощью пара и давления в так называемом американском процессе . После экстракции краситель можно продавать в виде жидкого концентрата или сушить и продавать в кристаллической форме. Современные методы производства используют воду, эфир или спирт в качестве растворителя , после чего экстракты могут быть дополнительно очищены до необходимого уровня чистоты.
Коммерческий продукт может варьироваться от партии к партии и от производителя как по уровню примесей, так и по отношению гематоксилина к гематеину (окисленная форма гематоксилина). При гистологическом использовании эта вариабельность может влиять на взаимодействие красителей с образцами биологических тканей и поэтому вызывает беспокойство у гистологов и патологов . Окрашивание гематоксилин, как и другие биологические пятна могут быть сертифицированы по биологическому Stain комиссии , означающей , что конкретная партия пятна работает в стандартном тесте, хотя это не определяет красители фактической чистоты.
Использование в качестве гистологического красителя
За окрашиванием гематоксилином обычно следят (или контрастируют) другим гистологическим окрашиванием, эозином . В паре эта процедура окрашивания известна как окрашивание H&E и является одной из наиболее часто используемых комбинаций в гистологии . Гематоксилин также является компонентом окраски Папаниколау (или окраски PAP), которая широко используется при исследовании цитологических образцов, особенно в тесте PAP, используемом для выявления рака шейки матки .
Гематоксилин, в основном используемый в качестве окрашивания ядер (для окрашивания ядра клетки), также окрашивает грубый эндоплазматический ретикулум , рибосомы , коллаген , миелин , эластичные волокна и кислые муцины . Гематоксилин сам по себе не является эффективным красителем, но при окислении до гематеина и в сочетании с протравой окрашивает хроматин в ядрах клеток от темно-синего до черного. Цвет и специфичность красителей гематоксилина контролируются химической природой и количеством используемой протравы, а также pH окрашивающего раствора, поэтому было разработано множество составов гематоксилина.
Составы красителей
Составы, окрашивающие гематоксилин, можно широко классифицировать в зависимости от того, как гематоксилин окисляется (или созревает ), и по выбору используемой протравы. Составы, окрашивающие гематоксилин, могут быть либо естественным образом окислены под воздействием воздуха и солнечного света, либо, что более часто, особенно в коммерческих растворах, химически окислены с использованием йодата натрия . Обычно добавляется только достаточное количество окислителя, чтобы превратить половину гематоксилина в гематеин, позволяя остальной части окисляться естественным образом во время использования, это продлевает срок службы окрашивающего раствора, поскольку вырабатывается больше гематеина, в то время как некоторое количество гематеина дополнительно окисляется до оксигематеина. Из солей металлов, используемых в качестве протравы, наиболее распространен алюминий , другие протравы включают соли железа , вольфрама , молибдена и свинца .
В зависимости от состава или техники окрашивания окрашивание гематоксилином можно использовать так называемым прогрессивным способом, при котором время, в течение которого ткань остается в контакте с окрашивающим раствором, используется для контроля степени окрашивания или регрессивным способом. , при котором ткань чрезмерно окрашена, а лишнее пятно удаляется на втором этапе процедуры. Удаление нежелательного окрашивания или дифференциации обычно включает раствор разбавленного этанола и соляной кислоты .
Таблица основных составов
| Название формулы | Ссылка | Протравливающий | Метод окисления | Типичное использование |
|---|---|---|---|---|
| Эрлиха гематоксилином | Эрлих, 1886 г. | Квасцы калия | Естественный | Ядерное пятно в H&E |
| Гематоксилин Делафилда | Прудден, 1855 г. | Аммонийные квасцы | Естественный | Ядерное пятно в H&E |
| Гематоксилин Майера | Майер, 1903 г. | Квасцы калия или аммония | Йодат натрия | Ядерное пятно в H&E |
| Гематоксилин Харриса | Харрис, 1900 год. | Квасцы калия | Оксид ртути | Окрашивание ядер в H&E , также используется в классических версиях окраски по Папаниколау. |
| Гематоксилин Коула | Коул, 1943 год. | Квасцы калия | Йод | Ядерное пятно в H&E |
| Гематоксилин Карацци | Карацци, 1911 год. | Квасцы калия | Йодат калия | Окрашивание ядер в H&E , срезы срочной биопсии |
| Гематоксилин Вейгерта | Вейгерт, 1904 г. | Хлорид железа | Естественный | Ядерное пятно в H&E , устойчивое к кислотам |
| Гематоксилин Верхоффа | Верхофф, 1908 г. | Хлорид железа | Йод | эластичные волокна , миелин |
| Фосфорновольфрамовая кислота Мэллори Гематоксилин | Мэллори, 1897 г. | Фосфорновольфрамовая кислота | Натуральный или химический | Фибрин , мышечные полосы |
| Гематоксилин Гилла (I, II и III) | Culling et al. 1985 г. | Сульфат алюминия | Йодат натрия | Ядерное пятно в H&E |
Раннее использование в качестве гистологического красителя
В 1758 году Георг Христиан Райхель использовал гемотоксилин без протравы для окрашивания тканей растений. Джон Томас Квекетт в книге 1852 года предлагает использовать «бревно» (гематоксилин) для окрашивания полупрозрачного материала для исследования под микроскопом . В 1863 году Вильгельм фон Вальдейер-Харц применил гематоксилин на тканях животных без протравы (с ограниченным успехом), и иногда считается, что он первым сделал это, хотя это не является общепринятым. Франц Бёмер в 1865 году опубликовал формулу гематоксилина с использованием квасцов в качестве протравы, а в 1891 году Пауль Майер опубликовал рецептуру с использованием химического окислителя для преобразования гематоксилина в гематеин. Первое использование гематоксилина с эозином в качестве контрастного красителя, который в настоящее время является наиболее часто используемой комбинацией красителей в гистологии, было впервые предложено А. Виссовски в 1876 году. К началу 1900-х годов гематоксилин получил широкое распространение в качестве гистологического красителя.
Недостатки и возможные альтернативы
Во время Первой мировой войны , Второй мировой войны , в конце 1920-х, начале 1970-х (лето 1973) и в 2008 году гематоксилин испытывал нехватку из-за перебоев в его извлечении из бревен. Эти нехватки побудили поиск альтернативных ядерных пятен. Несколько синтетических красителей были рекомендованы в качестве замены, в частности, целестиновый синий (CI 51050), галлоцианин (CI 51030), галлеин (CI 45445) и эриохром цианин R, также называемый цианином хромоксана R и цианином солохрома (CI 43820). Все четыре содержат Fe (III) в качестве протравы . Альтернативой является алюминиевый комплекс окисленного бразилина , который отличается от гематоксилина только одной гидроксильной группой. Замещающее окрашивание гематоксилином при окрашивании H&E также не должно нарушать способность гистологов и патологов, которые годами тренировались со слайдами, окрашенными H&E, исследовать слайды и ставить медицинские диагнозы . Ни одно из предложенных заменителей пятен не получило широкого распространения.
Использовать как текстильный краситель
Гематоксилин впервые использовали в качестве красителя майя и ацтеки в Центральной Америке, где изначально растут бревна. Краситель впервые был введен в Европе по - испански , и вскоре после того, как получил широкое распространение. Гематоксилин использовался для получения черного, синего и пурпурного цветов на различных тканях и оставался важным промышленным красителем до появления подходящих заменителей в виде синтетических красителей . Что касается синего красителя (с квасцами в качестве протравы), первоначальные результаты были не такими светостойкими, как результаты, полученные с использованием индиго . В ответ на это предполагаемое низкое качество синего цвета, производимого гематоксилином, его использование для окрашивания ткани было запрещено в Англии с 1581 по 1662 год. После появления синтетических черных красителей в конце 19 века гематоксилин был впервые заменен на гематоксилин. краситель для хлопка. В немецком трактате 1902 года о крашении тканей отмечается, что «... бревна при окрашивании хлопка в черный цвет значительно пострадали от конкуренции с черным анилином». Гематоксилин оставался важным черным красителем (с использованием коперы или хрома в качестве протравы) для шерсти до 1920-х годов, когда стал доступен черный синтетический краситель, совместимый с шерстью. Современное использование гематоксилина включает окрашивание шелка, кожи и швов .
Используйте как чернила для письма и рисования
Гематоксилин использовался в качестве основного компонента чернил для письма и рисования , хотя время первого использования в качестве чернил неясно. Гематоксилин также был добавлен в некоторые чернила , содержащие железо-галловые чернила , которым требуется время, чтобы полностью потемнеть при нанесении на бумагу. В этом случае гематоксилин давал некоторый начальный цвет до того, как железный галл достиг своей полной глубины цвета. Уильяму Льюису в 1763 году приписывают первое использование гематоксилина в качестве добавки к чернилам на основе железного галла. В 1848 году Фридлиб Фердинанд Рунге создал некислотные чернила на основе гематоксилина с использованием хромата калия в качестве протравы, которые не корродировали стальные ручки. Известно, что Ван Гог использовал гематоксилиновые чернила с хромовой протравой в ряде своих рисунков и писем.
Смотрите также
- Окрашивание (биология)
- Гистология
- Эозин
- H&E пятно
- Гематеин
- Пятно Верхоффа
- Пятно Папаниколау
- Натуральный краситель
- Haematoxylum campechianum
дальнейшее чтение
- Джоселин Х. Брюс-Грегориос, доктор медицины: гистопатологические методы, JMC Press Inc., Кесон-Сити, Филиппины, 1974.
- Мелоан С.М. и Пухтлер Х. 1987. «Гематоксилин Харриса», то, что на самом деле написал Харрис, и механизм окрашивания гемала. Журнал гистотехнологии 10: 257–261.
- Пухтлер, Х., Мелоан, С.Н. и Уолдроп, Ф.С. 1986. Применение современных химических концепций к окрашиванию металлическим гематеином и -бразилеином. Гистохимия 85: 353–364.
- Stainsfile