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

陽離子染料是隨著石油化工的發(fā)展而產(chǎn)生，20世紀50年代隨著丙烯腈纖維的出現(xiàn)，瑞士Geigy公司和德國的Bayer公司相繼開發(fā)出用于丙烯腈纖維的陽離子染料。我國在60年代初也相繼研究開發(fā)生產(chǎn)出第一代多種陽離子染料。70年代又開發(fā)出第二代X型陽離子染料，擴大了色譜范圍，改進了染色性能，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型陽離子染料，稱之為遷移性陽離子染料，可適用于各種丙烯腈纖維染色。

世界生產(chǎn)染料的發(fā)達國家，其生產(chǎn)陽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90年代中統(tǒng)計我國陽離子染料產(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。陽離子染料中以X型三原色和陽離子桃紅FG及艷紅5GN 為產(chǎn)量較大的品種。

陽離子染料的類型

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

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

（2）共軛型陽離子染料：染料分子中的正電荷是染料發(fā)色團共軛體系的組成部分，正電荷不是固定在某個原子上，而是可以移域的。這類染料的特點是色澤鮮艷，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。它是一種堿性陽離子染料，因其陽離子能與細菌蛋白質(zhì)的羧基結(jié)合，影響其代謝而產(chǎn)生抑菌作用。它能抑制革蘭氏陽性菌，特別是葡萄球菌、白喉桿菌，對白色念珠菌也有較好的抗菌作用。它殺菌力強，對組織沒有刺激性，也沒有毒性和副作用。

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“觀察植物細胞有絲分裂”（即“觀察根尖分生區(qū)組織細胞”）時，對染色體進行染色，需要用堿性染液，此時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)的某些基團吸收某種波長的光，而不吸收另外波長的光，從而使人覺得好像這一物質(zhì)“發(fā)出顏色”似的，因此把這些基團稱為“發(fā)色基團”。例如，苯的衍生物具有可見光區(qū)吸收帶，可作為發(fā)色基團。此外，發(fā)色基團還有硝基(－NO2)、偶氮基（一N=N一）、乙烯基等。

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

助色基團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、染色的機理

細胞核中的染色質(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通過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。可以電離出無色的陰離子和有色的陽離子，比如龍膽紫、亞甲基藍和美藍等。堿性染料的陽離子是有色離子，有色離子可以與細胞中的帶負電荷部分牢固地結(jié)合。

四、為什么要洗去鹽酸便于堿性染料使染色體染色？

在“植物細胞有絲分裂的觀察”實驗中，如果用鹽酸解離后不漂洗直接染色，因為鹽酸是一種強酸，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結(jié)合，這樣染色質(zhì)就不能被染上顏色。