包含氯离子和硫酸根离子的苏木精溶液及制备和使用方法技术

本公开涉及苏木精染色制剂，且具体涉及用于自动染色器的制剂。发现所公开的组合物在存储下具有非典型的稳定性，同时具有高染色质量和足够快的染色性能。所公开的苏木精染色组合物包含溶剂系统、苏木精、化学氧化剂和媒染剂。示例性实施方案还具有约2.5/1至约1/4的Cl

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含氯离子和硫酸根离子的苏木精溶液及制备和使用方法
本专利技术涉及用于生物样品的组织化学染色的组合物和方法。更具体地，本专利技术涉及具有增强的降解稳定性的苏木精(hematoxylin)制剂。
技术介绍
苏木精已经被描述为组织学、组织化学、组织病理学和细胞学中最重要和最常用的染料。几种组织化学染色方案(包括苏木精和伊红(H&E)染色以及巴氏(Papanicolaou,PAP)染色)均依赖于染料苏木精来染色细胞学和组织样品。具体地，病理学家使用细胞核的苏木精染色来检测肿瘤活检样品中恶性和/或转移性细胞的存在。苏木精，也称为苏木素(haematoxylin)、自然黑1(naturalblack1)或C.I.75290m，是在洋苏木(Hematoxylon)属的树(例如洋苏木树)的红色心材中发现的天然存在的化合物。苏木精不是染色组织组分的活性成分。相反，苏木精的氧化产物，即苏木因(hematein)成为苏木精染料溶液的活性染色组分，特别是在与媒染剂(mordant)复合时。苏木因-媒染剂复合物与含有负电荷的化合物结合，并将它们染成深蓝色或紫色，这使得病理学家可以观察生物样品中的这些含负电荷的结构。埃利希苏木精(Ehrlich'shematoxylin)是广泛使用的苏木精制剂，因为它用于染色蓝色、粉红色和红色的组织色调。埃利希苏木精的制剂包含：100mL水、100mL乙醇(100％)、100mL甘油、10mL冰醋酸、2g苏木精和基于溶解度过量的硫酸铝钾(明矾；AlK[SO4]2·12H2O)。为了制备埃利希苏木精，将组分混合并使其成熟大约一个月。取决于制剂，涉及暴露于空气和阳光的成熟过程可能需要3个月或更多个月以提供适合染色细胞的溶液。该过程可能是高度可变的，并且通常不能充分可重复地制造苏木精以用于临床自动染色器。为了加速苏木精向苏木因的转化，可以使用化学氧化剂。不幸的是，加速过程通常会产生无效的反应产物例如氧化苏木因(oxyhematein)和复合的聚合沉淀物，并且还提供比自然成熟的染料溶液更快降解的溶液。将苏木精定量氧化成苏木因所需的氧化剂的精确量可用于帮助避免过度氧化成无效产物，但当不立即进行染色时，更通常使用部分氧化的溶液。在部分氧化的溶液中，在化学氧化步骤后残留的苏木精的自然氧化将继续取代任何在染色期间消耗的或者被进一步自然氧化成无效产物的苏木因。此外，苏木因的浓度(和量)可能随时间而变化。由于苏木因是苏木精溶液的活性染色组分，随着时间的推移，其浓度(和/或其媒染剂复合物的浓度)的变化导致染色不一致。苏木精已被称为组织和细胞的染色剂达至少一个世纪；然而，与自动染色器相容的制剂只是初步发现。手动染色通常涉及将置于载玻片的样品浸入(dunking)或沉入(dipping)到含有苏木精制剂的容器中。该操作的第一个优点是大的沉淀物落入瓶内以使其不会沉积在载玻片上。在手动染色操作中，可以通过基于目视检查改变生物样品与溶液的接触时间来补偿苏木精溶液的苏木因含量的变化。例如，可以将明显染色不足的样品简单地放回苏木精溶液中一段时间以增加染色强度。然而，在自动化染色操作中，“目视”检查和响应于染色不足的延长曝光时间可能需要昂贵的成像设备并且可能破坏其它样品的处理。尽管手动苏木精染色有一些实际的优点，但患者安全性问题、可重复性和速度/成本已经引起了采用自动化苏木精染色的激增。患者安全问题在于，样品可以并且确实在染色浴中失去对其载玻片的粘附。然后将这些外来样品转移到同时或稍后染色的载玻片上，这可能导致误诊。该问题的解决方案是提供一次性染色试剂作为载玻片表面上的槽(puddle)，由此不可能发生交叉污染。该载玻片上(on-slide)方法需要基本上不同的染色制剂，因为通过自动染色器将试剂递送到载玻片采用了必须不接触沉淀物的仪器管道。此外，苏木精溶液应具有延长的贮存期以用于商业应用。最后，对于高容量自动染色器，溶液可能只有5分钟或更短，通常2分钟或更短，来染色样品。因此，苏木精自动染色溶液具有独特的要求，该要求对于适用于手动染色的制剂而言是无法满足的。专利技术概述本公开描述了新的苏木精染色组合物和使用该组合物染色组织的更有效的方法。本公开的一个方面是，尽管有许多最近的进展，但防止苏木精溶液中的沉淀物产生同时改善长期染色质量仍然是该领域的持续挑战。本公开的另一方面是，使用化学添加剂或增加苏木精稳定性的任何成分应该是无毒的、环境友好的和成本相对较低的。因此，本公开的一个方面是不含有毒的、对环境有害的和相对昂贵的成分的组合物。不依赖于化学添加剂来降低沉淀物形成的速率，本公开描述了制备具有确定的抗衡离子比例的苏木精溶液的优异结果。根据另一方面，认为硫酸根离子作为抗衡离子是有利于沉淀物形成的可能因素，并且发现包含氯离子作为抗衡离子是该问题的可能的解决方案。具体地，发现特定的氯离子/硫酸根离子比例(即Cl-/SO42-摩尔比)作为染色制剂是特别有利的。传统上几乎所有的苏木精制剂中都使用硫酸铝，最有可能是因为由此制备的溶液在相对短的时间内产生强烈的核染色方面是优异的。本公开的一个方面是，虽然已知基于硫酸铝和氯化铝的苏木精溶液，但本文公开的实施例证明使用单独的氯化铝或单独的硫酸铝制备的苏木精溶液比包括各比例的二者的组合物差。具体地，当使用氯化铝作为硫酸铝的替代物时，与硫酸铝制剂相比，苏木精需要多得多的时间来实现相似的染色特性。尽管发现这些氯化铝溶液对形成沉淀物更具抗性，但染色特性是不可接受的慢。虽然不限于特定的理论，但应理解实现这一效果的机制与和硫酸根离子相比，氯离子对铝的结合亲和力更大相关。发现更高的亲和力(更多的共价特征或更强的)铝-氯离子键以与增加所有苏木精溶液的溶液pH相同的方式影响苏木精明矾(hemalum)色调。还确定染色色调受氯离子含量的影响。更多的氯离子驱动染色色调从红色向蓝色。在仅硫酸根离子的制剂中，随着pH下降(甚至在窄pH范围内(例如2.45-2.59))，苏木精色调偏移到红色。换句话说，较低pH的基于氯离子的制剂的色调将与较高pH的传统硫酸根离子溶液相似，并且较低的pH值有利于苏木精明矾溶解度。应理解的是，存在氯离子“阻断”作用，如图1(C)所示，其与处于氯离子允许的较低工作pH值的质子浓度增加一起起作用，用于干扰另外发生在单个苏木精明矾分子之间的相互作用，进而不利于沉淀。不幸的是，虽然氯离子的存在(或其在较低pH值允许的功能性染色)破坏了沉淀物的形成，但它也导致了较低的染色速率，因为它也必须干扰苏木精明矾和组织之间所需的相互作用。然而，通过仔细的实验，发现在苏木精制剂中硫酸铝和氯化铝的组合可以产生如硫酸根离子溶液那样快速和强烈地染色的溶液，但是对沉淀的抗性强得多。此外，实施例表明，由氯离子提供的稳定性增强通常超过使用已知的化学添加剂(例如主体化合物和抗氧化剂)所赋予的益处。尽管仍然可以包括这些添加剂，但当使用本文公开的硫酸根离子/氯离子比例时，它们的包含是不必要的。在又一方面，本公开显示，可以使用无毒的(或非危险的)丙二醇代替目前描述的苏木精制剂中的乙二醇或乙醇(一些机构将其分类为有毒/有害的成分)。附图简述图1(A-C)是化学结构，其显示：(A)苏木精明矾复合物，其中铝被苏木因和两种水性物质复合，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种苏木精染色组合物，其包含：溶剂、苏木精、足以将至少一部分苏木精转化成苏木因的量的化学氧化剂、媒染剂，其中所述组合物进一步包含氯离子(Cl

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.18 US 62/093,8941.一种苏木精染色组合物，其包含：溶剂、苏木精、足以将至少一部分苏木精转化成苏木因的量的化学氧化剂、媒染剂，其中所述组合物进一步包含氯离子(Cl-)和硫酸根离子(SO42-)，其中所述氯离子/硫酸根离子摩尔比为约2.5/1至约1/4。2.权利要求1的苏木精染色组合物，其中所述媒染剂包括Al2(SO4)3、Al2(SO4)3·16H2O、AlM(SO4)2·12(H2O)、Al2(SO4)3·6H2O、Al2(SO4)3·18H2O或[Al(H2O)6]2(SO4)3·5H2O，其中M是一价阳离子。3.权利要求1的苏木精染色组合物，其中所述媒染剂包括AlCl3或AlCl3·6H2O。4.权利要求1的苏木精染色组合物，其中所述媒染剂包括Al2(SO4)3、Al2(SO4)3·16H2O、AlM(SO4)2·12(H2O)、Al2(SO4)3·6H2O、Al2(SO4)3·18H2O、[Al(H2O)6]2(SO4)3·5H2O、AlCl3或AlCl3·6H2O，其中M是一价阳离子。5.权利要求1至4中任一项的苏木精染色组合物，其中所述氯离子/硫酸根离子摩尔比为约2/1至约1/2。6.权利要求1至4中任一项的苏木精染色组合物，其中所述氯离子/硫酸根离子摩尔比为约1.5/1至约1/1.5。7.权利要求1至4中任一项的苏木精染色组合物，其中所述氯离子/硫酸根离子摩尔比为约1/1。8.权利要求1至7中任一项的苏木精染色组合物，其中所述苏木精具有约0.01M至约0.05M的摩尔浓度。9.权利要求1至7中任一项的苏木精染色组合物，其中所述苏木精具有约0.02M至约0.04M的摩尔浓度。10.权利要求1至7中任一项的苏木精染色组合物，其中所述苏木精具有约0.03M的摩尔浓度。11.权利要求1至10中任一项的苏木精染色组合物，其中所述化学氧化剂是碘酸钠。12.权利要求11的苏木精染色组合物，其中所述碘酸钠具有约0.001M至约0.01M的摩尔浓度。13.权利要求11的苏木精染色组合物，其中所述碘酸钠具有约0.003M至约0.008M的摩尔浓度。14.权利要求11的苏木精染色组合物，其中所述碘酸钠具有约0.005M的摩尔浓度。15.权利要求1至14中任一项的苏木精染色组合物，其中所述组合物包含铝，其中铝具有约0.1M的摩尔浓度。16.权利要求1至14中任一项的苏木精染色组合物，其中所述组合物包含铝，其中铝具有大于约0.1M铝的摩尔浓度。17.权利要求15或16的苏木精染色组合物，其中所述组合物具有约4/...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·巴奈特，E·达兰特，E·L·克莱因，M·林奇，K·普理查德，
申请(专利权)人：文塔纳医疗系统公司，
类型：发明
国别省市：美国,US