荧光探针对于活细胞中蛋白质、生物分子以及蛋白质相互作用的无创成像来说是一种非常强大的研究工具。由于许多目标分子通常浓度较低(微量级),所以荧光探针的灵敏性至关重要。目前,提高荧光探针灵敏性的方法通常是通过提高其与目标分子的亲和性,从而促使反应快速进行实现的。基于这一概念,学者们发展了许多高灵敏性的荧光探针,其中很多荧光探针虽然在溶液测试时显示出高灵敏性,但进入细胞后的情况却并非如此。原因之一在于这些化合物的细胞停留时间太短,容易从细胞中渗漏出去,导致其实际灵敏度降低。课题组在之前的工作中发现3-羟基黄酮类分子与蛋白质中的α-螺旋结构之间存在较强的相互作用,α-螺旋是蛋白质中常见的二级结构,而细胞内存在大量此类蛋白质,因此以该类分子作为荧光母体发展的荧光探针不易从细胞中渗漏,能对细胞内活性物种进行长时间实时监测,从而提高实际灵敏度。基于此,我们在3-羟基黄酮分子的4’号位及7号位上修饰不同的取代基,合成了多个3-羟基黄酮类ESIPT分子,并通过研究它们在不同极性溶剂中的荧光表现及与富含α-螺旋结构的蛋白质BSA相互作用时的荧光变化,发现4’号位及7号位上取代基给电子能力越强,能够使(1)荧光分子吸收/发射波长越长;(2)荧光量子产率越高;(3)分子越难发生ESIPT效应。通过研究它们在细胞中的停留时间,发现相对于经典的荧光染料荧光素,3-羟基黄酮类分子的细胞停留时间可大大增加。结合取代基对3-羟基黄酮性质的影响及细胞停留时间的研究,筛选出了更加适用于设计高灵敏性的荧光探针的荧光分子。