蛋白质是一类组成细胞的有机大分子,参与细胞中的各种重要生理活动。当蛋白结构或构象发生变化时,机体正常的生理功能会受到影响,从而诱发一系列疾病。因此,跟踪检测蛋白质微环境变化对蛋白病变相关疾病的发病机制研究具有重要指导意义。目前蛋白环境敏感的荧光分子骨架有限,这制约了蛋白靶向高精准分子探针的开发。基于此,本论文设计、合成了基于Rhodol-HBT骨架的新型环境敏感荧光分子HN01-HN04,这四个化合物对SDS溶液（蛋白环境体外模型）均表现出比率型荧光响应。性能最优的HN04被进一步用于Halo Tag7荧光探针Halo-4的开发。具体内容如下:1.本论文首先将5-烯丙氧酰基Rhodol与HBT稠合,构建新型环境敏感荧光分子HN01。随后,HN01骨架中的螺内酯被分别改造为N-氰基酰胺、N-甲磺酰基酰胺和N-（N,N-二甲氨基）磺酰基酰胺以实现螺环开关能力的调控,从而获得环境敏感特异性增加的HN02、HN03和HN04。该类分子具有可修饰位点多、荧光量子产率高等优点,并均以发射绿色荧光的关环形式和发射红色荧光的开环大共轭形式平衡状态存在。体外分析结果显示,HN01在不含和含SDS的PBS溶液中主要以开环形式存在,前后略有比率变化;HN02和HN03以关环、开环形式共存,比率变化大幅提升;HN04在不含SDS的体系中主要以关环形式存在,在含SDS的体系中主要以开环形式存在,比率变化进一步提升,表明HN04对SDS溶液具有最优的比率荧光响应能力。因此,HN04被成功用于监测活细胞在衰老进程中蛋白环境的微小变化,证实HN04是具有优良环境敏感特性的荧光骨架。2.本论文进一步以优选的HN04为荧光团,以2-（2-（6-氯己氧基）乙氧基）乙氨基为Halo Tag7的识别位点,设计合成了对Halo Tag7敏感的荧光探针Halo-4。体外分析结果显示,Halo-4在HEPES缓冲溶液中主要发射绿色荧光(λem=528 nm),与Halo Tag7反应后,体系的绿色荧光强度降低并且红色荧光强度(λem=592 nm)增强,且反应后的强度比(I592/I528)增强6.7倍。此外,选择性实验结果表明该探针对Halo Tag7的比率检测具有特异性。以上结果表明,基于HN04开发的Halo-4对Halo Tag7可实现良好的比率检测,进一步证实HN04可作为优秀的环境敏感荧光分子骨架。