近年来荧光分子探针受到了很多科研工作者的广泛关注,主要是因为它具有很多的优点,如:灵敏度高,选择性好,方便快捷等。但是,荧光分子探针的进一步应用目前仍然受到限制,如:探针的复杂结构、专一性、水溶性和生物体内膜的渗透性能等均有改进要求。因此,现阶段荧光分子探针领域需要解决的主要问题是:设计和开发具有简单结构、良好专一性、水溶性和生物体膜渗透性好的荧光探针。半胱氨酸(Cys)、同型半胱氨酸(Hcy)和还原型谷胱甘肽(GSH)是生物体中主要的小分子生物硫醇,生物的一系列生理活动的正常进行,都要靠这三种氨基酸来维持。这三种氨基酸的含量异常会引发一系列的生理疾病,影响人们的正常生命活动。比如肝脏的损伤、肌肉萎缩、老年痴呆、心血管疾病等,因此,在生理条件下高选择性、高灵敏性地检测小分子生物硫醇是非常重要的。香豆素是内酯类化合物,它广泛存在于自然界。如果对香豆素环上的不同位置进行取代修饰,就能得到不同范围的荧光发射和吸收波长,进而合成出的衍生物就能具备较强的,颜色不同的荧光。萘酰亚胺作为传统的荧光染料,因为其热稳定性良好、结构易修饰等化学性能,近年来被广泛研究和应用。本文基于萘酰亚胺和香豆素类化合物的以上优良特性,主要合成了 4个荧光探针3-(2-苯并[d]噻唑基)-7-(2-氯乙酰氧基)香豆素(BTCA),丙烯酸[N-(2-吡啶基)-1,8-二甲酰亚胺-4-萘基]酯(NAPD),2-丙烯酰氧基苯甲醛(N-羟乙基-1,8-二甲酰亚胺-4-萘基)腙(HIPA),乙二醛(N-羟乙基-1,8-二甲酰亚胺-4-萘基)单腙(NAD),并且通过一系列分析和检测手段对它们的荧光性能进行了研究。1.以2-氨基苯硫酚和2,4-二羟基苯甲醛等为原料,设计合成了基于香豆素的荧光探针BTCA。实验结果表明,荧光探针BTCA可以很好的检测出半胱氨酸和同型半胱氨酸,肉眼即可以观察到探针溶液的颜色发生了很明显的变化。随着半胱氨酸浓度的增加,该化合物的荧光强度逐渐增加。并且,细胞成像实验也表明,该荧光探针BTCA可以作为细胞内的半胱氨酸和同型半胱氨酸的荧光探针。2.以1,8-萘二甲酸酐和2-氨基吡啶等为原料,设计合成了基于萘酰亚胺衍生物的荧光探针NAPD。实验结果表明,荧光探针NAPD对半胱氨酸和Fe3+显示出“on-off”响应。半胱氨酸能使探针的荧光增强,随着Fe3+的加入,由于配位作用,又使荧光猝灭。并且,细胞成像实验也表明,该荧光探针NAPD可以作为细胞内的半胱氨酸荧光探针。3.以1,8-萘二甲酸酐和2-甲酰基苯丙烯酸酯等为原料,设计合成了基于萘酰亚胺的荧光探针HIPA。实验结果表明,荧光探针HIPA对半胱氨酸有较好的检测能力,随着半胱氨酸浓度的增加,该化合物的荧光强度逐渐减弱。并且,荧光探针HIPA可以成功应用于细胞内检测半胱氨酸。4.以1,8-萘二甲酸酐和乙二醛等为原料,设计合成了基于萘酰亚胺的荧光探针NAD。实验结果表明,荧光探针NAD可以用于半胱氨酸的检测,随着半胱氨酸的浓度的增加,该化合物的荧光强度增加。同时该荧光探针也可以成功地应用于细胞内半胱氨酸的检测。