苏木素-伊红染色原理

    苏木素(hematoxylin)又称苏木精,是从中南美洲豆科植物苏木树中提取的一种天然染料,为淡黄色或浅褐色粉末状结晶,易溶于乙醇、甘油,也可溶于热水。苏木素本身无染色能力,经氧化后变成氧化苏木素(苏木红)才成为真正的染料。苏木素经氧化后转变成苏木红的过程称“成熟”,成熟有自然氧化和人工化学氧化两种方式。自然氧化成熟是借助日光氧化成熟,时间越长,染色效果越好;人工化学氧化成熟是通过向苏木素染液加入一定量氧化剂使之氧化成熟。由于苏木红可被氧化剂进一步氧化成无色化合物,所以放置时间越长,染色效果越差。

    苏木红对细胞核的亲和力不强,需加入含金属离子的媒染剂(媒染剂是具有促进染色能力,能同时与组织和染料发生结合,把组织染料联系起来的试剂)才能达到染色的目的。一般用于苏木素的媒染剂是钾明矾,明矾中铝离子与苏木红结合后形成的带正电荷、呈碱性铝沉淀色素(蓝色色精)对酸性物质有显著染色作用,水和乙醇都不能使其褪色。

    细胞核主要由脱氧核糖核酸(DNA)组成,由于DNA双螺旋结构的两条多核苷酸链上的磷酸基向外,且带负电荷,呈酸性,故很容易与带正电荷、呈碱性的苏木素染料以离子键或氢键结合而被染色。苏木素在碱性溶液中呈蓝色,所以细胞核被染成蓝色。

    伊红Y(eosin Y sodium)又名曙红Y,为荧光素的四溴衍生物,是一种化学合成的酸性染料,呈淡黄色,在水中离解成带负电荷的阴离子。伊红是细胞质的良好染料,常用作苏木素染色的对比染色。

    伊红本身溶于醇而不溶于水,也称为醇溶性伊红;但它的钠盐、钾盐或铵盐可溶于水,称为水溶性伊红。细胞质内主要成分是蛋白质,为两性化合物;细胞质的染色与染液的p H密切相关。当染液的p H在胞质蛋白质等电点以下(4.7~5.0)时,胞质蛋白质以碱式电离,细胞质带正电荷,可被带负电荷的酸性染料染色。伊红在水中离解成带负电荷的阴离子,与胞质蛋白质阳离子结合,可使细胞质、红细胞、肌肉、结缔组织、嗜伊红颗粒等带不同量正电荷的成分染成不同程度的红色或粉红色,与苏木素着色的蓝色细胞核形成鲜明对比。