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蘇木素是從洋蘇木中提取的一種染色劑,它在被氧化後生成蘇木精,同媒染劑(常用的是三價的鐵或鋁的鹽)一起使用,能夠在使細胞核染色。蘇木素是一種鹼性染料。

1簡介

英文名:hematoxylin,也拼成haematoxylin,分子式:C16H12O6
蘇木素和伊紅在組織學上非常常用,與碘液不同,這是一種永久染色劑。其他常用的含有蘇木素的染色劑有磷鎢酸蘇木素染色劑,也就是磷鎢酸與蘇木素的混合物。
化學結構簡式

  化學結構簡式

蘇木素染色劑經常為組織的研究使用。 明礬和三價鐵鹽常常被用作媒染劑,展示核和細胞質結構。這些媒染劑的原理都是形成媒染劑-染料-組織複合體,從而顯示顏色。使用的鹽不同顏色也不同: 當用鐵鹽呈現深藍色顏色沉澱,用鋁鹽通常顯示藍白色。下面分別介紹鋁蘇木素溶液和鐵蘇木素溶液。

2素溶液

常用的兩種鋁蘇木素溶液有Ehrlich氏溶液和Harris氏溶液。鋁蘇木素溶液能夠把細胞核染成半透明的淺藍色,在酸性環境下會迅速變成紅色。作為媒染劑使用的鉀鋁硫酸鹽在鹼性溶液通常結合與OH根形成不能溶解的氫氧化鋁。 在過量的酸中,氫氧化鋁由於缺乏- OH離子溶解, 因此,鋁蘇木素溶液的酸性溶液變成紅色。 在鋁蘇木素溶液染色時,被染色的部分通常轉移到一種鹼性溶液中,中和酸和釋放OH根,形成一個不溶的藍色鋁蘇木精複合物。
由於自來水鹼性不十分強,通常用每升含有33.5 g NaHCO4和20克的MgSO4,並加入百里香酚蘭的溶液代替。使用冷水會減慢染色過程。 實際上,使用在10°C之下的冷水甚而可能導致組織呈現紅色。

3Ehrlich

1 g 蘇木素
100 ml無水乙醇
60 g 明礬(鋁鉀硫酸鹽)
100 ml甘油
100 ml蒸餾水
10 ml冰醋酸(HOAc)
首先,在100 ml無水乙醇中溶解1 g 蘇木素,微熱。 然後,在100 ml蒸餾水中溶解60 g明礬加入100 ml甘油微熱。 第三步,混合二種溶液並且增加10 ml冰醋酸。 然後轉移到用棉花輕輕塞住口的燒瓶中,暴露在空氣和陽光中幾個星期,每天震蕩溶液。在這個過程中,蘇木素被部分氧化。 最後,把溶液轉移到一個封口很嚴的試劑瓶中在溫暖處存放。
染色時,有時需要加入0.3 g碘酸鈉。 因為蘇木素溶液被氧化,溶液的顏色從紫色將變成深紅,而醋酸刺激性氣味將變成宜人的芳香。 甘油作為穩定劑並且減速溶液的蒸發。 然而,甘油可以減速染料的成熟,所以可以在最初的製備以後的4到6個星期後加入。
Ehrlich的蘇木素溶液染色時,黏多糖物質例如軟骨素也被染成藍色。 染色時間通常是15到40分鐘。

4Harris

1 g 蘇木素
10 ml無水乙醇
20 g 明礬(鋁鉀硫酸鹽)
0.5 g 氧化汞
190 ml蒸餾水
10 ml冰醋酸(HOAc)
首先,在10 ml無水乙醇中溶解1 g 蘇木素,微熱。 然後,在500 ml燒杯中加入190ml蒸餾水和20 g明礬。 第三步,加入氧化汞,立即插入冷水中迅速降溫。要用開口較大的容器,防止加入氧化汞後放出氧氣引起爆炸。加入氧化汞后,溶液應該呈現深紫色。加入4%的l冰醋酸能夠使對細胞核染色的特異性更強。 最後,把溶液過濾,轉移到一個密封的試劑瓶中,立即使用或長期保存。
Harris氏蘇木素配方染色被用於細胞核的常規檢查和性染色體的檢查。染色時間通常是5到20分鐘。
1.5 g 蘇木素
50 ml1%的碘的95%乙醇溶液
700ml飽和的明礬溶液
250 ml蒸餾水
把蘇木素溶解到250ml溫的蒸餾水中,加入碘酒,加入明礬溶液,煮沸。
Cole氏蘇木素染色溶液使用前要冷卻,過濾。染色時間通常是10分鐘。

6Mayer

比Ehrlich氏蘇木素配方靈敏度好,不會或很少會把黏多糖物質染色。
1 g 蘇木素
0.2g NaIO3
50g 明礬
1g檸檬酸
50g水合三氯乙醛
1000 ml蒸餾水
把蘇木素,明礬,碘酸鈉加入1000ml蒸餾水溶解,過夜放置,以便蘇木素充分溶解。加入檸檬酸,水合氯醛,煮沸5分鐘后冷卻。
Cole氏蘇木素染色溶液使用前要冷卻,過濾。染色時間通常是10分鐘。

7鐵溶液

常用的兩種鐵蘇木素溶液有Weigert氏溶液(使用氯化鐵銨作為媒染劑)和Heidenhain氏溶液(使用硫酸鐵銨作為媒染劑)。它們都是活潑的氧化劑,不能長期保存。鐵蘇木精溶液能夠用於幾乎所有的固定劑,而且如果用於媒染的過量的鐵離子都被沖洗凈的話,能夠永久著色。在酒精中浸泡多年的組織往往不易著色,這時就可以選擇鐵蘇木素染色,效果很好。鐵蘇木素溶液會把細胞核染成灰黑色,常常用於顯微照相。

8Weigert

Weigert氏蘇木素配方是實驗室使用的標準鐵蘇木素溶液,特別是在染色顯示肌纖維時。當使用的生物材料或已經用過的試劑中含有酸時,最適合使用的就是Weigert氏蘇木素溶液,因為這時所有的鋁蘇木素溶液染細胞核時都會褪色。
A液
1g蘇木素
100ml無水乙醇
B液
4ml 30%無水氯化鐵溶液
1ml濃鹽酸
100ml蒸餾水
在酒精中溶解蘇木素,微熱。在另一個容器中混合鹽酸、氯化鐵和蒸餾水。兩種溶液都很穩定,可以放置6個星期不變質。染色前,把兩溶液等量混合,得到深黑色混合液,即可染色。混合液可以保存1~2天。

9Heidenhain

Heidenhain氏蘇木素配方用於細胞學染色觀察,特別是用於一些較薄的組織的回染。它可以用於細胞核的染色觀察,能夠清楚地顯示染色體、染色質以及細胞質中線粒體的位置。此外,還可以使髓鞘染色。
染色劑
0.5 g 蘇木素
10 ml 95%乙醇
90 ml蒸餾水
媒染劑
25 g 硫酸鐵銨
100 ml蒸餾水
把染色劑和媒染劑分開配製,放置4~5星期成熟。染色時再混合。

10磷鎢酸

1g蘇木素
20g磷鎢酸
1000ml蒸餾水
用多份水分別溶解溶質,然後再混合起來。光照下放幾個星期成熟。加入0.177g鉀可以立即成熟。
配好后,染色劑的顏色為紅棕色到紫色。染色時,細胞核,肌動纖維為藍色,骨骼、軟骨為橘紅色、紅棕色直到深磚紅色。由於染色是逐步進行的,所以最好每小時顯微鏡觀察一次。酒精可以洗去紅色,因此,沖洗時間要短。染色時間是12~24小時。

11歷史逸聞

在20世紀70年代,由於巴西熱帶雨林被大量砍伐,洋蘇木大量減少,蘇木素的產量隨即大量減少。蘇木素的價格上升驚人,因而大大提高了組織病理學診斷的成本,引起了尋找蘇木素替代品的高潮。不過,在各種蘇木素的替代品的地位真正確立之前,蘇木素又重返市場,又在組織病理學診斷中發揮其重要作用。目前,幾種推薦使用的替代染劑有鉻天青、焙花青、茜素紫(又名焦沒食子酚酞、棓因)。這些染料都用三價鐵離子作為媒染劑。焙花青還可以用鉻礬作媒染劑。
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