La hematoxilina o hematoxilina ( / ˌ h iː m ə ˈ t ɒ k s ɪ l ɪ n / ), también llamado negro natural 1 o CI 75290 , es un compuesto extraído del duramen del palo de campeche ( Haematoxylum campechianum ) [1] [2 ] con una fórmula química de C
dieciséish
14oh
6. Este tinte de origen natural se ha utilizado como tinte histológico , como tinta [3] [4] [5] [6] y como tinte en la industria textil y del cuero. [7] [8] Como colorante, la hematoxilina ha sido llamada palo de Campeche, [8] extracto de palo campeche, [7] palo azul [9] y palo negro. [9] En histología , la tinción con hematoxilina suele ir seguida de una contratinción con eosina . [1] [10] [11] Cuando se combina, este procedimiento de tinción se conoce como tinción H&E y es una de las combinaciones más utilizadas en histología . [1] [7] [12] [13] [14] Además de su uso en la tinción H&E, la hematoxilina también es un componente de la tinción de Papanicolaou (o tinción Pap), que se usa ampliamente en el estudio de muestras de citología . [1] [14]
Aunque el tinte se llama comúnmente hematoxilina, el colorante activo es la hemateína en forma oxidada , que forma complejos fuertemente coloreados con ciertos iones metálicos (comúnmente sales de Fe(III) y Al(III)). [1] [7] [8] [15] [16] En su forma pura, la hematoxilina es un sólido incoloro y cristalino, [7] [17] aunque las muestras comerciales suelen ser de color marrón claro a oscuro según el nivel de impurezas presentes. . [2] [18]
Se ha sintetizado hematoxilina , [19] [20] aunque nunca en cantidades comercialmente viables. [14] [21] Históricamente, el palo de Campeche se exportaba y la hematoxilina se extraía en Europa. Más recientemente, la extracción se realiza más cerca del lugar donde se recolecta el palo de campeche. [18] La extracción de hematoxilina del palo de campeche a escala industrial se ha logrado mediante el "proceso francés" hirviendo las astillas de madera o mediante el "proceso americano" con vapor y presión. [9] [22] Una vez extraído, el tinte puede venderse como concentrado líquido o secarse y venderse en forma cristalina. [9] Los métodos de producción modernos utilizan agua, éter o alcohol como disolvente , momento en el que los extractos pueden refinarse aún más hasta el nivel de pureza necesario. [18]
El producto comercial puede variar de un lote a otro y entre fabricantes [18] tanto en el nivel de impurezas como en la proporción de hematoxilina a hemateína. [23] [2] [24] Para uso histológico, esta variabilidad puede afectar la interacción de las tinciones con muestras de tejido biológico y, por lo tanto, es motivo de preocupación para histólogos y patólogos . [23] [2] [18] La hematoxilina, al igual que otros tintes biológicos, puede ser certificada por la Comisión de Manchas Biológicas , lo que significa que un lote particular de tinte funciona en una prueba estandarizada, aunque esto no especifica la pureza real del tinte. [23]
La tinción con hematoxilina suele ir seguida (o contratinción) de otra tinción histológica, la eosina . [10] [11] [1] Cuando se combina, este procedimiento de tinción se conoce como tinción H&E y es una de las combinaciones más utilizadas en histología . [1] [12] [7] [14] La hematoxilina también es un componente de la tinción de Papanicolaou (o tinción PAP) que se usa ampliamente en el estudio de muestras de citología , en particular en la prueba PAP utilizada para detectar el cáncer de cuello uterino . [14] [1]
Utilizada principalmente como tinción nuclear (para teñir el núcleo celular), la hematoxilina también tiñe el retículo endoplasmático rugoso , los ribosomas , el colágeno , la mielina , las fibras elásticas y las mucinas ácidas . [10] La hematoxilina por sí sola no es un colorante eficaz, pero cuando se oxida a hemateína y se combina con un mordiente , tiñe la cromatina en los núcleos celulares de color azul oscuro a negro. [1] [7] [25] [10] El color y la especificidad de las tinciones de hematoxilina están controlados por la naturaleza química y la cantidad del mordiente utilizado y el pH de la solución de tinción; por lo tanto, una variedad de formulaciones de hematoxilina tienen sido desarrollado. [1] [10] [15]
Las formulaciones de tintes de hematoxilina se pueden clasificar ampliamente según cómo se oxida (o madura ) la hematoxilina y según la elección del mordiente utilizado. [1] Las formulaciones de tintes con hematoxilina pueden oxidarse de forma natural mediante la exposición al aire y la luz solar o, más comúnmente, especialmente en soluciones preparadas comercialmente, [7] oxidarse químicamente utilizando yodato de sodio . [1] [26] [11] Por lo general, solo se agrega suficiente oxidante para convertir la mitad de la hematoxilina en hemateína, lo que permite que el resto se oxide naturalmente durante el uso. Esto extiende la vida útil de la solución de tinción a medida que se produce más hemateína, mientras que algo de hemateína se oxida aún más a oxihemateína. [13] [27] [11] De las sales metálicas utilizadas como mordientes, el aluminio es la más común, [11] otros mordientes incluyen sales de hierro , tungsteno , molibdeno y plomo . [1]
Dependiendo de la formulación o técnica de tinción, las tinciones con hematoxilina se pueden utilizar de forma progresiva , en la que el tiempo que el tejido permanece en contacto con la solución colorante se utiliza para controlar la cantidad de coloración, o de forma regresiva . , en el que el tejido se tiñe en exceso y el exceso de tinte se elimina en un paso secundario del procedimiento. [11] [25] [1] La eliminación de tinciones no deseadas o diferenciación generalmente implica una solución de etanol diluido y ácido clorhídrico . [11] [1] [20]
En 1758, Georg Christian Reichel utilizó hemotoxicina, sin mordiente, para teñir los tejidos vegetales. [31] [12] [32] John Thomas Quekett en un libro de 1852, [33] sugiere usar "campeche" (hematoxilina) para teñir material translúcido para examinarlo bajo el microscopio . [32] [31] En 1863, Wilhelm von Waldeyer-Hartz utilizó hematoxilina en tejido animal sin mordiente (con éxito limitado), [34] y a veces se le atribuye ser el primero en hacerlo, [8] [12] [ 35] [34] aunque esto no es universalmente aceptado. [35] [8] Franz Böhmer en 1865 publicó una fórmula de hematoxilina utilizando alumbre como mordiente, [34] [21] [12] [8] [35] [31] y en 1891, Paul Mayer publicó una formulación utilizando un producto químico Oxidante para convertir la hematoxilina en hemateína. [26] [31] [12] El primer uso de hematoxilina con eosina como contratinción, que actualmente es la combinación de tinciones más utilizada en histología, fue sugerido por primera vez por A. Wissowzky en 1876. [15] [31] A principios En la década de 1900, la hematoxilina se había vuelto ampliamente aceptada como colorante histológico. [12]
Durante la Primera Guerra Mundial , finales de los años 1920, la Segunda Guerra Mundial , principios de los años 1970 (verano de 1973 [22] ) y en 2008, hubo escasez de hematoxilina debido a las interrupciones en su extracción del palo de Campeche. [18] Esta escasez impulsó la búsqueda de tinciones nucleares alternativas. [22] [18] Se han recomendado varios tintes sintéticos como reemplazos, en particular azul celestina (CI 51050), [18] galocianina [7] [11] (CI 51030), galleína [18] (CI 45445) y eriocromo cianina R. [18] [11] también llamado cromoxano cianina R y solocromo cianina (CI 43820). Los cuatro tienen Fe(III) como mordiente . Una alternativa es el complejo de aluminio de brasilina oxidada , que se diferencia de la hematoxilina en un solo grupo hidroxilo. Una tinción de reemplazo de hematoxilina en la tinción H&E tampoco debe alterar la capacidad de los histólogos y patólogos, [14] que han pasado años de capacitación con portaobjetos teñidos con H&E, para examinar los portaobjetos y realizar diagnósticos médicos . [7] Ninguno de los tintes de reemplazo propuestos ha sido ampliamente adoptado. [14] [7]
La hematoxilina fue utilizada por primera vez como tinte por los mayas y aztecas en América Central , donde los árboles de campeche crecen de forma nativa. [8] [9] El tinte fue introducido por primera vez en Europa por los españoles y poco después fue ampliamente adoptado. [9] [8] La hematoxilina se utilizó para producir negros, azules y morados en diversos textiles, y siguió siendo un tinte industrial importante hasta la introducción de reemplazos adecuados en forma de tintes sintéticos . [9] Como tinte azul (con alumbre como mordiente), los resultados iniciales no fueron tan resistentes a la luz como los producidos con índigo . [7] [9] En reacción a esta percibida inferioridad de la calidad del color azul producido con hematoxilina, su uso para teñir telas fue prohibido en Inglaterra de 1581 a 1662. [8] [9] Después de la introducción de tintes negros sintéticos A finales del siglo XIX, la hematoxilina fue sustituida por primera vez como tinte para el algodón. [9] Un tratado alemán de 1902 sobre el teñido de textiles señala que "... el palo de campeche en el teñido negro del algodón ha sufrido considerablemente por la competencia del negro de anilina". [36] La hematoxilina siguió siendo importante como tinte negro (utilizando cobre o cromo como mordiente) para la lana hasta la década de 1920, cuando estuvo disponible un tinte sintético negro compatible con la lana. [9] El uso contemporáneo de hematoxilina incluye el teñido de seda, cuero y suturas . [7]
La hematoxilina se ha utilizado como componente principal de las tintas para escribir y dibujar , aunque no está claro el momento del primer uso como tinta. [37] También se añadió hematoxilina a algunas tintas de agalla de hierro , que tardan en oscurecerse por completo cuando se aplican al papel. [4] [37] En este caso, la hematoxilina proporcionó un color inicial antes de que la agalla de hierro alcanzara su máxima profundidad de color. [4] [37] A William Lewis en 1763 se le atribuye ser el primero en utilizar hematoxilina como aditivo en tintas de agallas de hierro. [6] En 1848, Friedlieb Ferdinand Runge produjo una tinta de hematoxilina que no era ácida, utilizando un cromato de potasio como mordiente, que tenía la ventaja de no corroer las plumas de acero. [6] Se sabe que Van Gogh utilizó tinta de hematoxilina con un mordiente de cromo en varios de sus dibujos y cartas. [6] [5] [37]