АТ ЛенРеактив Гематоксилін – гістологічний барвник у мікроскопічній техніці

Широке застосування гематоксиліну в мікроскопічній техніці обумовлено його чудовими властивостями як барвника рослинного походження. Унікальність походження та відмінні природні властивості дозволяють говорити про незамінність властивостей цього продукту в наукових дослідженнях та лабораторній діагностиці.

Гематоксилін – барвник рослинного походження, що міститься у формі глікозиду в соку кампешового дерева (Haematoxylon campechianum), що росте в Індії та Америці. Батьківщиною цього дерева є Південна Мексика, область Кампече. Кампешевий екстракт, що містить гематоксилін, спочатку застосовувався для фарбування тканин у текстильній промисловості. Як гістологічний барвник гематоксилін став застосовуватися з середини XIX століття. Гематоксилін, введений в мікротехніку Вальдейєром в 1882 році, започаткував розробку найцінніших методів фарбування. Перший рецепт квасцового гематоксиліну було запропоновано Бемером у 1865 році. І в XX столітті став головним барвником, який застосовується для фарбування ядер клітин.

Хімічні властивості гематоксиліну

Гематоксилін є безбарвними або слабо забарвленими кристалами солодкого смаку, що набувають під дією світла, а також на повітрі червонувато-жовте забарвлення. Гематоксилін малорозчинний у холодній воді, але розчинний у воді гарячої (особливо у присутності бури), етиловому спирті, гліцерині, погано розчинний у діетиловому ефірі. З лугами дає розчини пурпурового кольору, який швидко переходить у синювато-фіолетовий, а потім у коричневий. Розведені кислоти на гематоксилін не діють. Має властивості кислотно-основного індикатора. Брутто-формула гематоксиліну С16Н14О6 CAS 517-28-2, а синоніми, що найчастіше зустрічаються: Haematoxylin, Hematoxylin, Natural Black 1,C.I. 75290, гідроксибразилін, оксибразилін.

Застосування

Сам собою гематоксилін не представляє пігменту, але при окисленні гематоксиліну надзвичайно легко утворює пігмент гематеїн, який у свою чергу дає різні продукти більш глибокого окислення, непридатні для фарбування. Всі рецепти приготування гематоксиліну для фарбування препаратів мають на меті перетворення гематоксиліну на гематеїн. Але ні гематоксилін, ні гематеїн не здатні давати фарбування без протру, з якими вони утворюють солеподібні сполуки – лаки. Як протрав використовують солі алюмінію, заліза, міді, хрому, молібдену, ванадію. Найпоширенішими протравами є сполуки алюмінію (у вигляді алюмоамонійних або алюмокалієвих галунів) або заліза (хлорид заліза або залізоамонійний галун). Інші протрави використовуються набагато рідше і включають хромові галун і фосфорновольфрамову кислоту.

Гематоксилін

Гематеїн

Розчини гематоксиліну

Існують численні способи приготування барвників з гематоксиліну, хоча суть усіх цих методів полягає в одному - його окисленні.

Методи із залізним гематоксиліном

Існують два методи фарбування залізним гематоксиліном – регресивний та прогресивний. Перший заснований на надмірному фарбуванні та подальшому диференціюванні шляхом відмивання у відповідній рідині; у своїй солі заліза вводять у розчин барвника чи обробляють ними зрізи перед фарбуванням. Рідина, що служить для диференціювання, після закінчення процедури повинна бути ретельно відмита. Якщо вона не відмита, то продовжує діяти після досягнення бажаного ступеня диференціювання та може зіпсувати забарвлення.

У прогресивному методівикористовують кислі розчини або надлишок солей заліза, що дозволяє уникнути перефарбування.

До методів фарбування із залізним гематоксиліном зазвичай відносять:

Залізний гематоксилін Букраїнсі.
Залізний гематоксилін Вейгерт.
Залізний гематоксилін за Ясвоїном.
Залізний гематоксилін за Рего.
Залізний триоксигематеїн за Ганзеном.
Забарвлення хлористозалізним гематоксиліном за Геквістом.

Методи з квасцовими гематоксилінами

Комплекси гематоксиліну з солями алюмінію зазвичай готують, використовуючи подвійний сульфат амонію та алюмінію або алюмо-амонієві галун. Такі комплекси зазвичай називаються квасцовим гематоксиліном. Іноді замість амонієвих використовуються калієві або натрієві галун, причому результати фарбування не змінюються. Так як барвником є гематеїн, а солі алюмінію на відміну від солей тривалентного заліза не є окислювачами, розчини квасцового гематоксиліну перед використанням необхідно окислити або дати їм "визріти". Гематеїн повільно утворюється при пропусканні бульбашок повітря через розчини гематоксиліну (для отримання однорідних результатів може знадобитися 3-4 тижні), при витримуванні розчинів у відкритих судинах протягом кількох тижнів; гематеїн утворюється також у твердому барвнику, що зберігається у відкритій посудині у вологій атмосфері. Більшість хімічних окислювачів, таких як перекиси, йодати, перманганати, перхлорати, окис ртуті та солі тривалентного заліза, окислюють гематоксилін відразу, хоча деякі з них діють при нагріванні.

Вибірковість фарбування ядер квасцовим гематоксиліном зростає у присутності надлишку солей алюмінію чи ще кислих розчинах.

До методів фарбування з гематоксилінами квасцових зазвичай відносять:

Кислий гемалаун Майєра.
Подвійне фарбування гемалаун-еозином.
Квасцовий гематоксилін та Ерліху.
Забарвлення гематоксиліном Делафільд.
Забарвлення квасцовим гематоксиліном Ганзеном.
Квасцовий гематоксилін по Карацці.

Також широкого поширення набули такі методи:

Методика фарбування зрізів із диференціюванням
Методика фарбування гематоксилін-еозином на предметному склі.
Методика проведення забарвлення парафінових зрізів гематоксилін-еозином методом Бемера.
Методика фарбування гематоксилін-еозином

Неодноразово робилися спроби знайти більш дешеву та зручну заміну гематоксиліну для застосування в мікроскопічній техніці. Пропонували використовувати такі природні барвники, як сік чорниці, чорної смородини, синтетичні барвники (антоціан ВР, феноціанін ТЗ, галеїн, бразилін, алізариновий синій S, синій целестиновий). Однак жоден із даних замінників нині не зміг повністю замінити гематоксилін. Багато в чому тому, на сьогоднішній день, гематоксилін незамінний у наукових дослідженнях та лабораторній діагностиці.

За матеріалами статті Горбунової Т.К.

«Електронний математичний та медико-біологічний журнал». - Т. 7. - Вип. 1. - 2008.