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Hematoxilina

La hematoxilina o hematoxilina ( / ˌh iːm ə ˈt ɒ k s ɪ l ɪ n / ) , también llamada negro natural 1 o CI 75290 , es un compuesto extraído del duramen del árbol de palo de Campeche ( Haematoxylum campechianum ) [ 1] [ 2] con una fórmula química de C
16yo
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6Este colorante de origen natural se ha utilizado como tinción histológica , como tinta [3] [4] [5] [6] y como colorante en la industria textil y del cuero. [7] [8] Como colorante, la hematoxilina se ha denominado palo de Campeche, [8] extracto de palo de 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 de Pap) que se utiliza ampliamente en el estudio de muestras de citología . [1] [14]

Aunque el colorante se denomina comúnmente hematoxilina, el colorante activo es la forma oxidada hemateína , 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]

Extracción y purificación

Astillas de palo de Campeche ( Haematoxylum campechianum )

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 lleva a cabo más cerca de donde se cosecha el palo de Campeche. [18] La extracción de hematoxilina del palo de Campeche a escala industrial se ha logrado en el "proceso francés" hirviendo las astillas de madera o en el "proceso americano" con vapor y presión. [9] [22] Una vez extraído, el tinte se puede vender como un concentrado líquido o secar y vender en forma cristalina. [9] Los métodos de producción modernos utilizan agua, éter o alcohol como disolvente , momento en el que los extractos se pueden refinar 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 el uso histológico, esta variabilidad puede afectar la interacción de la tinción con muestras de tejido biológico y, por lo tanto, es motivo de preocupación para los histólogos y patólogos . [23] [2] [18] La hematoxilina, al igual que otras tinciones biológicas, puede estar certificada por la Comisión de Tinciones Biológicas , lo que significa que un lote particular de tinción funciona en una prueba estandarizada, aunque esto no especifica la pureza real del tinte. [23]

Utilizar como tinción histológica.

La tinción con hematoxilina se muestra como "basófila" en la parte superior, observada con tinción doble con hematoxilina y eosina (H&E) .

La tinción con hematoxilina suele ir seguida (o contrateñida) 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 utiliza ampliamente en el estudio de muestras de citología , en particular en la prueba PAP utilizada para detectar el cáncer de cuello uterino . [14] [1]

Principalmente utilizada 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 una tinción eficaz, pero cuando se oxida a hemateína y se combina con un mordiente , tiñe la cromatina en los núcleos celulares de 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, se han desarrollado una variedad de formulaciones de hematoxilina. [1] [10] [15]

Formulaciones de tinción

Solución de hematoxilina para tinción de portaobjetos de microscopía.

Las formulaciones de tinción de hematoxilina se pueden clasificar ampliamente en función de cómo se oxida (o madura ) la hematoxilina y por la elección del mordiente utilizado. [1] Las formulaciones de tinción de hematoxilina pueden oxidarse naturalmente por exposición al aire y la luz solar, o más comúnmente, especialmente en soluciones preparadas comercialmente, [7] oxidarse químicamente usando yodato de sodio . [1] [26] [11] Comúnmente 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 ya 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 el más común, [11] otros mordientes incluyen sales de hierro , tungsteno , molibdeno y plomo . [1]

Dependiendo de la formulación o técnica de tinción, las tinciones de hematoxilina se pueden utilizar de una manera llamada progresiva , en la que el tiempo que el tejido permanece en contacto con la solución de tinción se utiliza para controlar la cantidad de coloración, o de una manera regresiva , en la que el tejido se tiñe en exceso y el exceso de tinción 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]

Tabla de formulaciones significativas

Uso temprano como tinción histológica

En 1758, Georg Christian Reichel utilizó hematoxilina, sin mordiente, para teñir tejidos vegetales. [31] [12] [32] John Thomas Quekett en un libro de 1852, [33] sugiere usar "palo de Campeche" (hematoxilina) para teñir material translúcido para su examen 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 usando alumbre como mordiente, [34] [21] [12] [8] [35] [31] y en 1891, Paul Mayer publicó una formulación usando un oxidante químico 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 de la década de 1900, la hematoxilina había sido ampliamente aceptada como tinción histológica. [12]

Escasez y posibles alternativas

Durante la Primera Guerra Mundial , a finales de los años 1920, la Segunda Guerra Mundial , a principios de los años 1970 (verano de 1973 [22] ) y en 2008, hubo escasez de hematoxilina debido a interrupciones en su extracción del palo de Campeche. [18] Estas escaseces impulsaron la búsqueda de tinciones nucleares alternativas. [22] [18] Se han recomendado varios tintes sintéticos como reemplazos, en particular el azul de celestina (CI 51050), [18] galocianina [7] [11] (CI 51030), galleína [18] (CI 45445) y cianina eriocromo R [18] [11] también llamada cianina cromoxano R y cianina solocromo (CI 43820). Los cuatro tienen Fe(III) como mordiente . Una alternativa es el complejo de aluminio de brasilina oxidada , que difiere de la hematoxilina por un solo grupo hidroxilo. Una tinción de reemplazo para la hematoxilina en la tinción H&E tampoco debe afectar 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 hacer diagnósticos médicos . [7] Ninguna de las tinciones de reemplazo propuestas ha sido ampliamente adoptada. [14] [7]

Uso como tinte textil.

La hematoxilina fue utilizada por primera vez como tinte por los mayas y los aztecas en América Central, donde los árboles de palo de tinte 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 púrpuras en varios 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 inferioridad percibida de la calidad del color azul producido con hematoxilina, su uso para teñir telas fue prohibido en Inglaterra desde 1581 hasta 1662. [8] [9] Después de la introducción de tintes negros sintéticos a fines del siglo XIX, la hematoxilina fue reemplazada 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 (usando cobre o cromo como mordiente) para la lana hasta la década de 1920, cuando se puso a disposición un tinte sintético negro compatible con la lana. [9] El uso contemporáneo de la hematoxilina incluye el teñido de seda, cuero y suturas . [7]

Úselo como tinta para escribir y dibujar.

La hematoxilina se ha utilizado como componente principal de tintas para escribir y dibujar , aunque no está claro el momento del primer uso como tinta. [37] La ​​hematoxilina también se añadió a algunas tintas ferrogálicas , que tardan en oscurecerse por completo cuando se aplican al papel. [4] [37] En este caso, la hematoxilina proporcionó algo de color inicial antes de que la ferrogálica 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 ferrogálicas. [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]

Véase también

Lectura adicional

Referencias

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