Gourt Home::Gourt :: Hämatoxylin
Hämatoxylin ist ein Inhaltsstoff des Blauholz (Haematoxylon campechianum) und verwandter Arten. Er wird insbesondere in der Histologie zum Färben Zell- und Gewebestukturen, wie z. B. Zellkernen, Mitochondrien, Myelin, Elastin und Kollagenfasern eingesetzt. Darüber hinaus fand es in der Färberei und in der Tintenproduktion Anwendung.
Gewinnung
Hämatoxylin wird durch Extraktion auch dem Kernholz vom Haematoxylon-Arten gewonnen. Dazu wird primär ein wässriger Extrakt hergestellt, der nach einer Extraktion mit Ether eingeengt wird. Alternativ kann Hämatoxylin auch aus dem wässrigen Extrakt durch Fällung mit Harnstoff gewonnen werden. Eine synthetische Herstellung von Hämatoxylin ist ebenso beschrieben.
Chemie
In seiner reinen Form ist Hämatoxylin farblos bis beige. Durch Oxidation mittels UV-Licht (langsam) oder einem geeigneten Oxidationsmittel (z. B. Natriumiodat, Kaliumpermanganat, Wasserstoffperoxid oder Iod) entsteht in wässriger oder alkoholischer Lösung aus Hämatoxylin das tiefblau bis violett gefärbte Hämatein. Für das Färben von Geweben ist jedoch in der Regel noch der Zusatz mehrwertiger Kationen nötig. In Gegenwart mehrwertiger Kationen, wie z. B. Eisen (Fe3+) und Aluminium (Al3+) bilden sich Farbstoffkomplexe in der Stöchiometrie 1:1. Komplexe aus Hämatein und Alaunen werden dabei als Hämalaune bezeichnet. Diese Farbstoffkomplexe können mit basophilen Geweben tiefblaue bis schwarze Hämateinlacke, auch Hämatoxylinlacke genannt, bilden. Dieser Farblack ist wasser- und alkoholunlöslich. An dieser Farblackbildung ist eine Interaktion des mehrwertigen Kations mit anionischen Strukturen (z. B. Phosphatgruppen der Nukleinsäuren des Zellkerns) verantwortlich.
Durch Variation des pH-Wertes kann eine Selektivität für verschiedene Strukturen erreicht werden. Während bei einem pH-Wert von > 4,5 zahlreiche Zellstrukturen gefärbt werden, dominiert bei einem pH-Wert von 2,0 - 3,0 die Anfärbung von Zellkernen.
Histologie
In der Histologie wird Hämatoxylin zum Färben Zell- und Gewebestukturen, wie z. B. Zellkernen, Mitochondrien, Myelin, Elastin und Kollagenfasern eingesetzt. Hierbei werden Zellkerne üblicherweise dunkelblau eingefärbt, während die anderen Zellbestandteile hellrosa bis pink erscheinen. Zahlreiche Varianten der Hämatoxylinfärbung wurden entwickelt, die sich insbesondere in der Hämatoxylinkonzentration, der Wahl des Oxidationmittels sowie der Wahl des Kations und somit in der resultierenden Färbung unterscheiden. Beispiele hierfür sind die Färbungen nach Harris, Ehrlich, Mayer, Weigert, Heidenhain und Verhoeff.
In Kombination mit der Hämatoxylin-Färbung wird in der Regel eine Gegenfärbung durchgeführt. Diese Gegenfärbungen, bei der möglichst ein Farbstoff verwendet werden soll, der einen hohen Kontrast zum Hämatoxylin-Farblack zeigt, sollen zusätzliche Informationen gewonnen werden. Klassisch wird eine Gegenfärbung mit Eosin durchgeführt (Hämatoxylin-Eosin-Färbung), bei der kationische Strukturen (z. B. Proteine) angefärbt werden. Eine alternative Gegenfärbung ist die Van-Gieson-Färbung. Die Hämatoxylinfärbung ihrerseits wird auch als Gegenfärbung in der Immunohistochemie verwendet. Eine Hämatoxylinfärbung ist ebenfalls Bestandteil der Trichromfärbung nach Masson.
Geschichte
Die bereits zuvor in Amerika genutzten Blauholzextrakte wurden erstmals durch den spanischen Konquistador Hernán Cortés im Jahre 1520 nach Europa gebracht. Seine erste schriftliche Erwähnung als Farbstoff ging auf Robert Hooke im Jahr 1665 zurück. Quekett (1848) und Waldeyer (1863) führten diesen Farbstoff in die Histochemie ein. Die Resultate waren jedoch nicht befriedigend, da beide diesen Farbstoff direkt einsetzten. Die heute noch verwendete kombinierte Anwendung von Hämatoxylin und einem Metallsalz geht auf Böhmer (1865) zurück.
Weblinks
"Hämatoxylin"