多硫化氢（H2Sn,n＞1）是生物体中一种重要的活性硫分子,主要由3-巯基硫丙酮酸硫转移酶催化的3-硫基丙酮酸产生的,易与半胱氨酸残基反应生成蛋白过硫化物。正常水平的H2Sn具有多种生物学功能,然而过量的H2Sn与多种疾病有关,包括癌症、乙基丙二酸脑病、帕金森病和亨廷顿病。单线态氧（~1O2）是一类高活性氧物种,在各种物理、化学、生态以及医学事件中发挥巨大的功能。但是,过量的~1O2可以扩散并且氧化蛋白质、脂质以及DNA等生物分子,从而引发衰老、心血管疾病以及癌症等。鉴于H2Sn和~1O2的重要性,开发在体内对其可视化的方法具有重要意义。小分子荧光探针具有价格低廉、操作简单、高选择性、高灵敏度以及非侵入性等优点,已成为一种强大的可视化工具。本论文基于尼罗红骨架设计合成了两种小分子荧光探针NR-BS4和BPC,分别用于检测生物体内的H2Sn和~1O2。论文分为三个章节阐述,具体内容如下:第一章绪论。介绍了荧光的产生,荧光探针的组成、分类、设计原理及其发光机制;综述了基于尼罗红染料荧光探针的研究进展。并通过识别位点分类,对H2Sn和~1O2荧光探针的研究现状进行论述。在此基础上,简述了本论文的研究内容。第二章H2Sn荧光探针的设计、合成与成像研究。受生物硫醇识别基团2,4-二硝基苯磺酰基的启发并考虑到H2Sn的强亲核性,探索了苯磺酰基的苯环上取代基以及取代位置的改变对生物硫醇和H2Sn的响应影响。以2-/3-位羟基尼罗红为荧光团骨架,不同苯磺酰基衍生物对其进行修饰,构建了一系列荧光探针NR-BS,经过荧光性能的评估和DFT计算,证明了优选的探针NR-BS4是基于PET过程的荧光响应机制。探针NR-BS4具有响应时间快（＜10 min）、灵敏度高（0.14μM）、pH耐受范围广（4～10）、不受生物硫醇干扰、线性范围宽（0～350μM）以及生物相容性好等优势,可以实现活细胞和斑马鱼中内源性H2Sn水平的可视化成像。第三章基于2-羟基尼罗红骨架,Boc取代修饰,开发了一种新型的~1O2荧光探针BPC。由于~1O2的高反应活性,将其加入到BPC溶液后,在495 nm处有明显的荧光增强现象。光谱性质表明探针BPC具有灵敏度高（LOD=92 n M）、线性范围宽（0～300μM）、选择性好以及斯托克斯位移大（149 nm）的优势。此外,探针BPC细胞毒性低,可应用于Hep G2细胞中PMA诱导的内源性~1O2的选择性成像,观察细胞内~1O2水平。