Ematossilina - Haematoxylin

ematossilina

nomi
Nome IUPAC preferito (6a S ,11b R )-7,11b-Diidroindolo[2,1- c ][1]benzopiran-3,4,6a,9,10(6 H )-pentolo
Altri nomi ematossilina; Nero Naturale 1; ematossilina; Idrossibrazilina; Idrossibrasilina; CI 75290
Identificatori
Numero CAS
Modello 3D ( JSmol )
ChEMBL
ChemSpider
Scheda informativa dell'ECHA	100.007.490
Maglia	ematossilina
PubChem CID
UNII
Cruscotto CompTox ( EPA )
InChi InChI=1S/C16H14O6/c17-10-2-1-8-13-9-4-12(19)11(18)3-7(9)5-16(13,21)6-22-15( 8)14(10)20/h1-4,13,17-21H,5-6H2/t13?,16-/m0/s1 sì Legenda: WZUVPPKBWHMQCE-VYIIXAMBSA-N sì InChI=1/C16H14O6/c17-10-2-1-8-13-9-4-12(19)11(18)3-7(9)5-16(13,21)6-22-15( 8)14(10)20/h1-4,13,17-21H,5-6H2/t13?,16-/m0/s1 Legenda: WZUVPPKBWHMQCE-VYIIXAMBBJ
SORRISI Oc2cc3C[C@]4(O)COc1c(O)c(O)ccc1C4c3cc2O
Proprietà
Formula chimica	C 16 H 14 O 6
Massa molare	302.282  g·mol −1
Salvo indicazione contraria, i dati sono forniti per i materiali nel loro stato standard (a 25 °C [77 °F], 100 kPa).
n verificare  ( che cos'è   ?) sìn
Riferimenti alla casella informativa

Ematossilina o ematossilina ( / ˌ h Ì m ə t ɒ k s ɪ l ɪ n / ), chiamato anche nero naturale 1 o CI 75290 , è un composto estratto dal durame dell'albero logwood ( Haematoxylum campechianum ) con una formula chimica di C
₁₆h
₁₄oh
₆. Questo colorante di derivazione naturale è stato utilizzato come colorante istologico , inchiostro e come colorante nell'industria tessile e della pelle. Come colorante, l'ematossilina è stata chiamata Palo de Campeche, estratto di legno di tronchi, bluewood e blackwood. In istologia , la colorazione con ematossilina è comunemente seguita ( controcolorata ), con eosina , quando accoppiata, questa procedura di colorazione è nota come colorazione H&E ed è una delle combinazioni più comunemente usate in istologia . Oltre al suo utilizzo nella colorazione H&E, l'ematossilina è anche un componente della colorazione Papanicolaou (o colorazione PAP) che è ampiamente utilizzata nello studio dei campioni citologici .

Sebbene la macchia sia comunemente chiamata ematossilina , il colorante attivo è la forma ossidata emateina , che forma complessi fortemente colorati con alcuni ioni metallici (comunemente sali di Fe(III) e Al(III)). Nella sua forma pura, l'ematossilina è un solido incolore e cristallino , sebbene i campioni commerciali siano tipicamente da marrone chiaro a marrone scuro in base al livello di impurità presenti.

Estrazione e purificazione

Trucioli di tronchi ( Haematoxylum campechianum )

L'ematossilina è stata sintetizzata , sebbene mai in quantità commercialmente valide. Storicamente il ceppo veniva esportato e l'ematossilina estratta in Europa, più recentemente l'estrazione avviene più vicino al luogo di raccolta del ceppo. L'estrazione dell'ematossilina dal legno di tronchi su scala industriale è stata ottenuta facendo bollire i trucioli di legno nel processo francese , o con vapore e pressione, nel cosiddetto processo americano . Una volta estratto, il colorante può essere venduto come concentrato liquido, oppure essiccato, e venduto in forma cristallina. I moderni metodi di produzione utilizzano acqua, etere o alcool come solvente , a quel punto gli estratti possono essere ulteriormente raffinati al livello di purezza necessario.

Il prodotto commerciale può variare da lotto a lotto e tra i produttori sia nel livello di impurezze, sia nel rapporto tra ematossilina ed emateina (una forma ossidata di ematossilina). Per uso istologico, questa variabilità può influenzare l'interazione delle macchie con campioni di tessuto biologico ed è quindi motivo di preoccupazione per istologi e patologi . L'ematossilina, come altri coloranti biologici, può essere certificata dalla Biological Stain Commission, il che significa che un particolare lotto di colorante funziona in un test standardizzato, sebbene questo non specifichi la purezza effettiva dei coloranti.

Utilizzare come colorante istologico

Pelle di topo, macchiata con ematossilina (viola) ed eosina (rosa).

La colorazione dell'ematossilina è comunemente seguita (o controcolorata) da un'altra colorazione istologica, l' eosina . Quando accoppiata, questa procedura di colorazione è nota come colorazione H&E ed è una delle combinazioni più comunemente utilizzate in istologia . L'ematossilina è anche un componente della colorazione Papanicolaou (o colorazione PAP) che è ampiamente utilizzata nello studio dei campioni citologici , in particolare nel test PAP utilizzato per rilevare il cancro cervicale .

Utilizzato principalmente come colorante nucleare (per colorare il nucleo cellulare), l'ematossilina colora anche il reticolo endoplasmatico ruvido , i ribosomi , il collagene , la mielina , le fibre elastiche e le mucine acide . L'ematossilina da sola non è un colorante efficace, ma quando ossidata ad emateina e combinata con un mordente , colora la cromatina nei nuclei cellulari da blu scuro a nero. Il colore e la specificità delle colorazioni con ematossilina sono controllati dalla natura chimica e dalla quantità del mordente utilizzato e dal pH della soluzione colorante, pertanto è stata sviluppata una varietà di formulazioni di ematossilina.

Formulazioni di macchie

Le formulazioni di colorazione dell'ematossilina possono essere ampiamente classificate in base a come l'ematossilina viene ossidata (o maturata ) e in base alla scelta del mordente utilizzato. Le formulazioni di colorazione con ematossilina possono essere ossidate naturalmente per esposizione all'aria e alla luce solare, o più comunemente, specialmente in soluzioni preparate commercialmente, ossidate chimicamente usando iodato di sodio . Comunemente viene aggiunta solo una quantità sufficiente di ossidante per convertire una metà dell'ematossilina in emateina, consentendo al resto di ossidarsi naturalmente durante l'uso, questo estende la vita utile della soluzione colorante poiché viene prodotta più emateina, mentre parte dell'emateina viene ulteriormente ossidata in ossiemateina. Dei sali metallici usati come mordenti, l' alluminio è il più comune, altri mordenti includono sali di ferro , tungsteno , molibdeno e piombo .

A seconda della formulazione o della tecnica di colorazione, le colorazioni con ematossilina possono essere utilizzate in quello che viene chiamato un modo progressivo , in cui il tempo in cui il tessuto rimane a contatto con la soluzione colorante viene utilizzato per controllare la quantità di colorazione, o in modo regressivo , in cui il tessuto è eccessivamente macchiato e la macchia in eccesso viene rimossa in una fase secondaria della procedura. La rimozione della colorazione indesiderata, o differenziazione , comporta tipicamente una soluzione di etanolo diluito e acido cloridrico .

Tabella delle formulazioni significative

Uso precoce come colorante istologico

Nel 1758, Georg Christian Reichel usò l'emotossilina, senza mordente, per colorare i tessuti delle piante. John Thomas Quekett in un libro del 1852, suggerisce di usare "tronco" (ematossilina) per tingere materiale traslucido da esaminare al microscopio . Nel 1863, Wilhelm von Waldeyer-Hartz usò l'ematossilina su tessuto animale senza mordente (con scarso successo), e talvolta è accreditato come il primo a farlo, sebbene ciò non sia universalmente accettato. Franz Böhmer nel 1865 pubblicò una formula di ematossilina utilizzando l'allume come mordente e nel 1891 Paul Mayer pubblicò una formulazione che utilizzava un ossidante chimico per convertire l'ematossilina in emateina. Il primo uso dell'ematossilina con l'eosina come controcolorante, che è attualmente la combinazione di coloranti più utilizzata in istologia, fu suggerito per la prima volta da A. Wissowzky nel 1876. All'inizio del 1900, l'ematossilina era diventata ampiamente accettata come colorante istologico.

Carenze e possibili alternative

Durante la prima guerra mondiale , la seconda guerra mondiale , la fine degli anni '20, l'inizio degli anni '70 (estate 1973) e nel 2008, ci sono state carenze di ematossilina a causa delle interruzioni nella sua estrazione dal legname. Queste carenze hanno spinto alla ricerca di coloranti nucleari alternativi. Diversi coloranti sintetici sono stati raccomandati come sostituti, in particolare blu di celestina (CI 51050), gallocianina (CI 51030), galeina (CI 45445) ed eriocromo cianina R chiamata anche cromossano cianina R e solocromo cianina (CI 43820). Tutti e quattro hanno Fe(III) come mordente . Un'alternativa è il complesso di alluminio della brazilina ossidata , che differisce dall'ematossilina per un solo gruppo ossidrile. Inoltre, un colorante sostitutivo per l'ematossilina nella colorazione per H&E non deve compromettere la capacità di istologi e patologi, che hanno trascorso anni di formazione con vetrini colorati per H&E, di esaminare i vetrini e fare diagnosi mediche . Nessuno dei coloranti sostitutivi proposti è stato ampiamente adottato.

Utilizzare come colorante per tessuti

L'ematossilina è stata usata per la prima volta come colorante dai Maya e dagli Aztechi in America Centrale, dove gli alberi di tronchi crescono in modo nativo. Il colorante fu introdotto per la prima volta in Europa dagli spagnoli e poco dopo fu ampiamente adottato. L'ematossilina veniva utilizzata per produrre neri, blu e viola su vari tessuti e rimase un importante colorante industriale fino all'introduzione di sostituti adeguati sotto forma di coloranti sintetici . Come colorante blu (con allume come mordente), i risultati iniziali non erano così resistenti alla luce come quelli prodotti con l' indaco . In reazione a questa percepita inferiorità della qualità del colore blu prodotto con l'ematossilina, il suo uso per tingere i tessuti fu vietato in Inghilterra dal 1581 al 1662. Dopo l'introduzione dei coloranti neri sintetici alla fine del XIX secolo, l'ematossilina fu sostituita per la prima volta come tintura per cotone. Un trattato tedesco del 1902 sulla tintura dei tessuti osserva che "...il legno di tronchi nella tintura nera del cotone ha sofferto considerevolmente della concorrenza del nero di anilina". L'ematossilina rimase importante come colorante nero (usando rame o cromo come mordente) per la lana fino agli anni '20, quando divenne disponibile una tintura sintetica nera compatibile con la lana. L'uso contemporaneo dell'ematossilina include la tintura di seta, pelle e suture .

Utilizzare come inchiostro per scrivere e disegnare

L'ematossilina è stata utilizzata come componente principale degli inchiostri per scrittura e disegno , sebbene la tempistica del primo utilizzo come inchiostro non sia chiara. L'ematossilina è stata aggiunta anche ad alcuni inchiostri ferrogallici , che richiedono tempo per scurirsi completamente quando applicati alla carta. In questo caso l'ematossilina ha fornito un po' di colore iniziale prima che la galla di ferro raggiungesse la sua piena profondità di colore. William Lewis nel 1763 è accreditato per primo ad utilizzare l'ematossilina come additivo negli inchiostri ferrogallici. Nel 1848 Friedlieb Ferdinand Runge produsse un inchiostro ematossilina non acido usando un cromato di potassio come mordente, che aveva il vantaggio di non corrodere le penne d'acciaio. Van Gogh è noto per aver usato inchiostro ematossilina con un mordente di cromo in numerosi suoi disegni e lettere.

Guarda anche

• Colorazione (biologia)
• Istologia
• eosina
• H&E macchia
• haematein
• La macchia di Verhoeff
• Macchia Papanicolaou
• colorante naturale
• Haematoxylum campechianum

Ulteriori letture

• Jocelyn H. Bruce-Gregorios, MD: Tecniche istopatologiche, JMC Press Inc., Quezon City, Filippine, 1974.
• Meloan, SM & Puchtler, H. 1987. "Harris ematossilina", ciò che Harris ha veramente scritto e il meccanismo delle macchie di emalum. Journal of Histotechnology 10: 257–261.
• Puchtler, H., Meloan, SN & Waldrop, FS 1986. Applicazione degli attuali concetti chimici alle macchie di metallo-emateina e -brazileina. Istochimica 85: 353-364.
• File di macchie

Riferimenti