Введение
Красителями, в широком смысле этого слова, называют органические соединения, обладающие способностью поглощать и преобразовывать световую энергию в видимой и ближних ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра. Поглощая часть световых лучей определённой длины волны, эти соединения становятся цветными.
Применение веществ, способных придавать тот или иной цвет предметам, в том числе волокнам, тканям, поверхности тела, известно с незапамятных времён. Для этого использовались цветные глины, минеральные пигменты, вытяжки из растений и животных.
Ремесленники окрашивали ткани в синий цвет, используя индиго, который добывали из листьев растения индигоферы, произрастающего в Индии и Индонезии. Для получения 3 кг красителя нужно было переработать 100 кг листьев растения. В красный цвет красили ализарином, извлекая его из корней растения марены. Для получения красителей использовали также крушину, чернику, резеду, кору дуба, ольхи. Некоторые из красителей, например, пурпур древних, или тирийский пурпур, были дороже золота. Его добывали из улитки-багрянки, обитающей в Средиземном море. Сама улитка не окрашена, но одежда, пропитанная соком багрянки, при окислении кислородом воздуха окрашивалась в пурпур. Из десяти тысяч улиток можно было получить всего около 1 г красителя; не удивительно, что он так высоко ценился.
Только в XVIII веке стали предприниматься попытки создания дешёвых синтетических красителей. К этому, безусловно, химиков подтолкнуло бурное развитие текстильной промышленности и переход к машинному производству.
Первый синтетический краситель был получен в 1855 году профессором Варшавского университета Я. Натансоном. Нагреванием анилина с дихлорэтаном в запаянной трубке он получил соединение красного цвета, окрашивавшее шерсть и шёлк в красивый красный цвет. Тремя годами позже, во Франции, Берген получил этот же краситель другим способом и назвал фуксином за сходство окраски с цветком фуксии. Под этим названием он известен и сейчас. В том же 1858 году П. Грисс открыл реакцию диазотирования, положившую начало синтезу азокрасителей — самого многочисленного класса красителей, и позднее ставшую основой многих гистохимических методик.
Однако не только текстильщики и полиграфисты были заинтересованы в красителях. Начиная с изобретения Леонардо да Винчи микроскопа, начали проявлять все возрастающий интерес к красителям и биологи. Теперь уже невозможно достоверно сказать, кому первому пришла в голову мысль использовать красители для окраски микропрепаратов, да это и не важно. Идея, что называется, носилась в воздухе. Большинство живых объектов, попадающих в поле зрения микроскопа, практически не окрашены, да и клеточные органеллы едва различимы в цитоплазме. Поэтому с возникновением микроскопа появляются и два пути преодоления бесцветности биологических объектов: первый — попытка решить проблему техническими средствами — разработка новых способов освещения (косое освещение, люминесценция ), контрастирования (метод фазового контраста, микроскопия в тёмном поле, в окрашенном тёмном поле и тому подобного); второй — придать объекту окраску с помощью красителя. За последние 300 лет оба пути доказали своё право на существование.
Без окраски сегодня невозможно представить ни современную гистологию, ни цитологию, ни многие другие разделы биологии, где используется микроскоп. Первой классической работой по использованию красителей в микроскопии принято считать статью П. Эрлиха где описывалась избирательное окрашивание метиленовым синим нейронов в препаратах головного мозга.
Количество красителей, появившихся за последние 100 лет в арсенале микроскопистов, очень велико. Начинающему, да и уже опытному врачу и биологу нередко очень трудно ориентироваться в них. Только во 2-м издании Color Index перечислено более 3 500 красителей. Правда, не все из них применяются в микроскопии. За рубежом основным путеводителем биолога-исследователя по красителям является справочник, издаваемый Комиссией по биологическим красителям. Комиссия создана несколькими Американскими научными обществами и постоянно работает при их участии — испытывает новые красители, распространяет информацию об их составе, свойствах и методах использования [например, см. Cohn etall., eds., Biolgicalstains, 7th ed. 1961]. По рекомендации этой комиссии в повседневной работе можно использовать только красители, прошедшие испытания.
К сожалению, учёные и работники практических служб бывшего СССР до сих пор лишены сколько-нибудь подробного справочника по красителям, которые нашли применение в современных и классических методиках. Нередко возникает путаница в названиях, синонимах, способах применения. Без соответствующей литературы разобраться в данном вопросе непросто. Наша работа призвана хоть немного обобщить сведения о красителях, применяемых в биологии и медицине.
Для каждого биологического объекта, в зависимости от целей исследования, выбирают свой краситель и свой метод окрашивания. Число таких методов намного превосходит число красителей. Им посвящено множество солидных научных трудов и публикации в журналах. В нашем издании мы только лишь вскользь коснёмся отдельных методов, а в большинстве случаев отсылаем читателей к специальной литературе.
Отдельное место занимают компоненты для гистохимических реакций. Эти методы исследования были разработаны сравнительно недавно и основаны на реакциях, в ходе которых образуются окрашенные продукты, в то время как исходные компоненты бесцветны или слабо окрашены. Их нельзя считать красителями, но мы все же сочли необходимым вкратце коснуться этой недостаточно освещённой отечественной литературой темы.
Проблемы механизма органических реакций Совещание по проблеме механизма органических реакций было организовано ...
Избранные труды по химии Издание содержит избранные работы великого голландского учёного, первого ...
Fundamentals of Bioorganic Chemistry The texlbook is based on modern organic chemistry and considers the structure and chemical transformations of organic compounds, especially those that ...
Механизмы катализа нуклеофильных реакций производных карбоновых кислот В книге обобщены результаты обширных экспериментальных и теоретических ...