溶剂依赖性光物理行为与内在极性描述符：赤藓红B与玫瑰红的比较研究及其生物医学应用

【编辑推荐】本研究通过稳态吸收/荧光光谱和Kamlet-Abboud-Taft（KAT）多参数分析，揭示卤代呫吨染料玫瑰红（Rose Bengal）与赤藓红B（Erythrosine B）的溶剂化显色机制。发现π（极性/极化率）和β（氢键受体能力）是主导参数，玫瑰红因分子不对称性和重卤素取代展现出更强的ICT（分子内电荷转移）特性，其偶极矩（7.90 D）显著高于赤藓红B（6.22 D）。提出的IPD（内在极性描述符）为优化光动力疗法（PDT）和分子传感的溶剂选择提供新视角。

　　

Highlight

氧杂环呫吨染料（如卤代衍生物赤藓红B和玫瑰红）作为明星荧光团，凭借独特的结构和光物理性质，在生物与化学领域大放异彩。本研究通过稳态吸收/荧光光谱，在广极性溶剂范围内解析其溶剂依赖性行为。KAT多参数分析显示：玫瑰红对β参数的敏感性远超赤藓红B，宛如一位"氢键互动达人"。Bakshiev法计算的偶极矩揭示，玫瑰红极性诱导后偶极矩飙升至7.90 D（赤藓红B为6.22 D），这与其分子不对称性和"重金属卤素铠甲"（碘/氯取代）密不可分，充分暗示了ICT过程的存在。溶剂可及表面积（SAS）分析和IPD*值进一步证实：玫瑰红就像"光稳定战士"，在光动力战场（PDT）中比溶剂敏感的赤藓红B更具细胞毒性潜力。

Materials

高纯度呫吨染料购自Sigma Aldrich，所有溶剂均来自Merck公司（纯度MAX）。表2详细列出了这些溶剂的极性参数，堪称"溶剂极性地图"。

Absorption and emission spectroscopy

使用岛津UV-2450双光束紫外-可见分光光度计（300-800 nm）记录吸收光谱，荧光光谱则通过精密荧光分光光度计捕获，所有测量均在25±0.1°C的恒温浴中进行，确保数据如同"分子温度计"般精准。

The impact of the solvent...

赤藓红B和玫瑰红这对"卤素兄弟"在溶剂中上演着精彩的光物理大戏：酚羟基和羧基如同"分子天线"，碘/氯原子则像"极性开关"，通过氢键和偶极相互作用调控吸收/发射光谱。在极性溶剂中，玫瑰红的吸收带红移明显，宛如"溶剂极性的晴雨表"。

Conclusion

这项研究为生物医学应用（如PDT和荧光成像）的溶剂选择提供了"分子设计手册"：玫瑰红凭借更强的ICT特性和光稳定性，在需要高灵敏度的场景中更胜一筹；而赤藓红B的溶剂敏感性则可能成为环境响应型探针的优选。多参数溶剂化显色模型就像"分子翻译器"，成功解码了这两种染料的溶剂依赖性密码。