Brillantkresylblau

Brillantkresylblau ist ein Farbstoff, der eine Vitalfärbung beziehungsweise Supravitalfärbung von Zellen ermöglicht. Die Färbung erfolgt über eine Bindung der Farbstoffmoleküle an positive Ladungen im Gewebe, beziehungsweise an Zellorganellen wie Ribosomen.

Chemie

Brillantkresylblau gehört zu den Diaminobenzooxazinen. Es sind im Laufe der Zeit mehrere Strukturen im Umlauf gewesen, welche als Brillantkresylblau bezeichnet werden (vgl. Abbildung). Selbst verwandte Oxazine wurden teilweise als Brillantkresylblau geführt.^[2] Schließlich wurde es auch teilweise als Neu-Methylenblau deklariert.^[4]

Verschiedene Strukturen von Brillantkresylblau. Abgebildet sind nur die Kationen, die korrespondierenden Chloridionen wurden weggelassen.

Struktur 1 wurde zum einen im Deutschen Reich vor Ausbruch des Zweiten Weltkrieges aber auch kurz nach 1980 produziert. Struktur 2 ist zwar die bevorzugte Struktur von der Colour Index International, vermutlich war sie jedoch kommerziell nie zugänglich. Die dritte Struktur (3) ist in den USA seit den 1950er Jahren hergestellt worden. Teilweise wird diese unter dem Namen brilliant cresyl blue ALD geführt. Die letzte oben abgebildete Struktur (4) wurde ebenfalls in den USA nach dem Zweiten Weltkrieg produziert.

Das Absorptionsmaximum des Farbstoffes in einer 50%igen ethanolischen Lösung liegt bei λ_max = 622 nm.^[2] Es wird entweder als hemi-Zinkchlorid-Verbindung oder als Chlorid verkauft. Das Kation selbst (siehe Abbildung) ist schwach hydrophob. Dunkel und verschlossen aufbewahrt ist Brillantkresylblau stabil lagerfähig.

Anwendungen

Brillantkresylblau hat in der Zellbiologie eine lange Anwendungsgeschichte. Für das Anfärben von Präparaten wird dabei eine schwach alkoholische Lösung^[5] des Farbstoffes verwendet oder der Farbstoff in destilliertem Wasser gelöst.^[6] Die Methode wurde von Lavaditi um 1901 beschrieben und zunächst für die Färbung von Blutplättchen (Thrombozyten) eines Leukämiepatienten eingesetzt.^[5] Die Supravitalfärbung mittels Brillantkresylblau wurde damals auch für Retikulozyten eingeführt.^[2] Die Methode war basierend auf den Erkenntnissen von Nakanishi entwickelt worden, welcher Bakterienfärbungen mit Methylenblau durchführte.^[7] Durch Brillantkresylblau konnten das Eindringen von Spermien in Oocyten beobachtet werden. Es ist ebenfalls anwendbar bei der Untersuchung roter Blutkörperchen auf korrekte Glucose-6-phosphat-Dehydrogenase-Aktivität.^[8]

Schließlich kann durch den Farbstoff auch überprüft werden, wie Blastocystis hominis, ein parasitärer, eukaryontischer Erreger von Durchfallerkrankungen, nach medikamentöser Behandlung bei Menschen reagiert.

Für das Zählen von Retikulozyten im Blut oder Knochenmark beziehungsweise Untersuchung krankhafter Erythroblasten kann ebenso Brillantkresylblau genutzt werden.^[2]

Neben der Färbung tierischer Präparate ist es auch möglich verschiedene Pflanzengewebe zu färben, beispielsweise zur Beobachtung der Kernteilung. Hierbei ist sowohl die Herstellung von Vitalpräparaten als auch von Dauerpräparaten gefärbt mit Brillantkresylblau möglich. Dies ermöglicht beispielsweise den Vergleich von fixierten und „lebenden“ Chromosomen. Durchführbar ist mit der Färbung aber auch eine Untersuchung anderer Zellorganellen.^[6] Beschrieben wurde in diesem Zusammenhang auch von Harold Joel Conn^[9] eine Verzögerung des Wachstums von Tumorzellen durch den Farbstoff.^[6]

In neuerer Zeit wurden Untersuchungen über die Verwendung von Brillantkresylblau in der In-vitro-Fertilisation durchgeführt. Mit Hilfe des Farbstoffes ist es hierbei möglich Eizellen mit gutem Entwicklungspotential zu selektieren.^[10] Entsprechende Studien wurden an Eizellen von Mäusen^[10] und Hunden^[11] vorgenommen.

Einzelnachweise

1. ↑ Datenblatt Brilliant Cresyl Blue ALD bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 16. Oktober 2016 (PDF).
2. ↑ ^{a b c d e} Richard W. Horobin, John A. Kiernan: Conn's Biological Stains: A Handbook of Dyes, Stains and Fluorochromes for Use in Biology and Medicine. 10. Auflage. BIOS Scientific Publ., Oxford 2002, ISBN 1-85996-099-5, S. 282–283.
3. ↑ ^{a b} Eintrag zu Brilliantkresylblau in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 18. November 2022. (JavaScript erforderlich)
4. ↑ Richard W. Horobin, John A. Kiernan: Conn's Biological Stains: A Handbook of Dyes, Stains and Fluorochromes for Use in Biology and Medicine. 10. Auflage. BIOS Scientific Publ., Oxford 2002, ISBN 1-85996-099-5, S. 301.
5. ↑ ^{a b} G. Puchberger: Bemerkung zur vitalen Färbung der Blutplättchen des Menschen mit Brillantkresylblau. In: Virchows Archiv. 171(2), 1903, S. 181–197.
6. ↑ ^{a b c} B. C. Arnold. Brilliant cresyl blue as a stain for plant chromosomes. In: Nature. 207 (4994), 1965, S. 329; doi:10.1038/207329a0.
7. ↑ M. Nakanishi: Vorläufige Mitteilung über eine neue Färbungsmethode zur Darstellung eines feineren Baus von Bakterien. In: Deutsche Medizinische Wochenschrift. 1900.
8. ↑ R. E. Bernstein: Brilliant cresyl blue screening test for demonstrating glucose-6-phosphate dehydrogenase deficiency in red cells. In: Clinica Chimica Acta. 8(1), 1963, S. 158–160; doi:10.1016/0009-8981(63)90217-1.
9. ↑ H. J. Conn: Biological stains. Williams and Wilkins, Baltimore 1961.
10. ↑ ^{a b} Y. G. Wu, Y. Liu u. a.: Selection of oocytes for in vitro maturation by brilliant cresyl blue staining: a study using the mouse model. In: Cell Research. 17(8), 2007, S. 722–731; doi:10.1038/cr.2007.66.
11. ↑ B. A. Rodrigues, P. Rodriguez u. a.: Preliminary Study in Immature Canine Oocytes Stained with Brilliant Cresyl Blue and Obtained From Bitches with Low and High Progesterone Serum Profiles. Wiley-Blackwell Publishing, 2009.