陽(yáng)離子染料（cationic dyes）是紡織染料的一種，又稱堿性染料和鹽基染料。溶于水中呈陽(yáng)離子狀態(tài)，陽(yáng)離子染料可溶于水，在水溶液中電離，生成帶正電荷的有色離子的染料。染料的陽(yáng)離子能與織物中第三單體的酸性基團(tuán)結(jié)合而使纖維染色，是腈綸纖維染色的專用染料，具有強(qiáng)度高、色光鮮艷、耐光牢度好等優(yōu)點(diǎn)。

陽(yáng)離子染料是隨著石油化工的發(fā)展而產(chǎn)生，20世紀(jì)50年代隨著丙烯腈纖維的出現(xiàn)，瑞士Geigy公司和德國(guó)的Bayer公司相繼開(kāi)發(fā)出用于丙烯腈纖維的陽(yáng)離子染料。我國(guó)在60年代初也相繼研究開(kāi)發(fā)生產(chǎn)出第一代多種陽(yáng)離子染料。70年代又開(kāi)發(fā)出第二代X型陽(yáng)離子染料，擴(kuò)大了色譜范圍，改進(jìn)了染色性能，考慮了三元色之間的配伍性。70年代試制生產(chǎn)了第三代M型陽(yáng)離子染料，稱之為遷移性陽(yáng)離子染料，可適用于各種丙烯腈纖維染色。

世界生產(chǎn)染料的發(fā)達(dá)國(guó)家，其生產(chǎn)陽(yáng)離子染料和堿性染料產(chǎn)量的總和只占染料總產(chǎn)量的10%以下。上世紀(jì)90年代中統(tǒng)計(jì)我國(guó)陽(yáng)離子染料產(chǎn)量有2千多噸/年，只占染料總產(chǎn)量1%多，而且還部分出口。陽(yáng)離子染料中以X型三原色和陽(yáng)離子桃紅FG及艷紅5GN 為產(chǎn)量較大的品種。

陽(yáng)離子染料的類型

陽(yáng)離子染料可按應(yīng)用性能和化學(xué)結(jié)構(gòu)類型兩種分類方法分類。按應(yīng)用性能中國(guó)將現(xiàn)有的染料分為普通型、X型和M型。按化學(xué)結(jié)構(gòu)是依據(jù)染料分子中陽(yáng)離子電荷與染料發(fā)色團(tuán)共軛體的組成形式不同分為隔離型和共軛型兩種。

(1)隔離型陽(yáng)離子染料:染料分子中的正電荷通過(guò)隔離基和染料的發(fā)色團(tuán)的共軛體系相連接，正電荷是固定在季銨鹽的氮原子上。陽(yáng)離子染料的特點(diǎn)是給色量稍低，色光不十分鮮艷，但耐熱、耐曬、耐酸堿，穩(wěn)定性好。

（2）共軛型陽(yáng)離子染料：染料分子中的正電荷是染料發(fā)色團(tuán)共軛體系的組成部分，正電荷不是固定在某個(gè)原子上，而是可以移域的。這類染料的特點(diǎn)是色澤鮮艷，著色力高，但耐曬牢度中等。

一、用于染色體染色的堿性染料

1．龍膽紫

1～2％的龍膽紫溶液俗稱紫藥水，是人們所熟悉的外用藥。它是一種堿性陽(yáng)離子染料，因其陽(yáng)離子能與細(xì)菌蛋白質(zhì)的羧基結(jié)合，影響其代謝而產(chǎn)生抑菌作用。它能抑制革蘭氏陽(yáng)性菌，特別是葡萄球菌、白喉?xiàng)U菌，對(duì)白色念珠菌也有較好的抗菌作用。它殺菌力強(qiáng)，對(duì)組織沒(méi)有刺激性，也沒(méi)有毒性和副作用。

2．醋酸洋紅

醋酸洋紅常被用作核、染色體的固定和染色劑。在“觀察植物細(xì)胞有絲分裂”（即“觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞”）時(shí)，對(duì)染色體進(jìn)行染色，需要用堿性染液，此時(shí)可以使用醋酸洋紅或龍膽紫染液。

二、堿性染料如何界定

分子結(jié)構(gòu)的某些基團(tuán)吸收某種波長(zhǎng)的光，而不吸收另外波長(zhǎng)的光，從而使人覺(jué)得好像這一物質(zhì)“發(fā)出顏色”似的，因此把這些基團(tuán)稱為“發(fā)色基團(tuán)”。例如，苯的衍生物具有可見(jiàn)光區(qū)吸收帶，可作為發(fā)色基團(tuán)。此外，發(fā)色基團(tuán)還有硝基(－NO2)、偶氮基（一N=N一）、乙烯基等。

作為染料物質(zhì)，除了有發(fā)色基團(tuán)外還需要有一種使化合物發(fā)生電離作用的助色基團(tuán)。由一OH一、SO3H、一COOH等酸性基團(tuán)和一NH2、一NHCH3、一N（CH3）2等堿性基團(tuán)構(gòu)成了助色基團(tuán)。它們的存在使染料物質(zhì)離子化，極性增強(qiáng)，促進(jìn)染料與組織間發(fā)生作用，產(chǎn)生染色效果。

助色基團(tuán)中帶正電荷的染色劑則稱為堿性染色劑，反之則為酸性染色劑。

三、染色的機(jī)理

細(xì)胞核中的染色質(zhì)內(nèi)含有DNA，屬于酸性物質(zhì)，可以電離出H 而使自身帶負(fù)電荷，因此它可以與堿性染料電離出的帶正電荷的助色基團(tuán)通過(guò)電荷間的引力作用牢固結(jié)合而被染料染上顏色。

堿性染料通常不溶于水及酒精。可以電離出無(wú)色的陰離子和有色的陽(yáng)離子，比如龍膽紫、亞甲基藍(lán)和美藍(lán)等。堿性染料的陽(yáng)離子是有色離子，有色離子可以與細(xì)胞中的帶負(fù)電荷部分牢固地結(jié)合。

四、為什么要洗去鹽酸便于堿性染料使染色體染色？

在“植物細(xì)胞有絲分裂的觀察”實(shí)驗(yàn)中，如果用鹽酸解離后不漂洗直接染色，因?yàn)辂}酸是一種強(qiáng)酸，而DNA為一種弱酸，鹽酸的存在能夠抑制DNA的電離，從而使DNA不能與龍膽紫中帶正電荷的助色基團(tuán)結(jié)合，這樣染色質(zhì)就不能被染上顏色。