Därmed är 22-åriga Osorio klar för kvartsfinal i turneringen i Mexiko. Dessutom skadade 80-rankade Osorio axeln i det andra setets tiebreak och fick hjälp av fysion för att spela det tredje setet.
– Hur gick det det där till, hon kunde ju knappt röra sig när det tredje setet skulle börja? Jag tror inte att hon själv vet hur det där gick till, säger kommentatorn på WTA:s hemsida.
Maratonmatchen tog 3.21 att spela klart.
Två toppspelare utslagna
Andraseedade Danielle Collins blev utslagen efter att ha tappat formen. 152-rankade Olivia Gadecki vann med 6-3,6-3 och kunde nå karriärens första kvartsfinal.
Collins, som avslutar karriären efter den här säsongen, har nu förlorat tre raka matcher matcher sedan hon gav upp på grund av skada mot Iga Swiatek i OS i Paris.
Även tredjeseedade Viktoria Azarenka är utslagen. Belarusiskan gav upp med en axelskada vid underläge 2-6,0-3 mot 86-rankade ryskan Kamilla Rakhimova som kommer att få möta Osorio i kvartsfinalen. Colombianskan har 2-0 i inbördes möten.