目的:细胞生理功能受细胞内环境pH值影响。细胞微环境pH值的改变将可能引起细胞功能紊乱,诱发疾病。研究表明,癌症、阿尔兹海默病等重大疾病的发生、发展与细胞酸性细胞器如溶酶体和内涵体的pH值变化密切相关。因此,精准检测细胞弱酸性环境的pH值,尤其是进行高分辨率的时空成像,将为研究相关生理和病理过程提供重要信息。目前,细胞内pH值的检测方法主要有微电极法、核磁共振法以及荧光法等。与其它方法相比,荧光检测法具有高灵敏度、时间分辨率以及空间分辨率,可监测数个细胞或大量细胞,且不受细胞浓度和大小的限制,操作简单,适合实验室常规使用。芴及其衍生物具有优异的光学和化学稳定性以及高双光子吸收横截面,是一类优异的双光子荧光材料。为构建精准检测弱酸性环境pH值的荧光指示剂,本论文对芴进行衍生化,并对目标分子进行性质研究,以期为细胞内弱酸性环境pH值检测提供新方法。方法:本文以2,7-二溴芴为荧光母核,分别与电子给体二乙胺基和电子受体苯并噻唑相连,构建供体-p-受体体系,并在芴的亚甲基上引入能够改善水溶性的二乙二醇甲醚乙基得到目标化合物AF-1。具体步骤是在碱性条件下对2,7-二溴芴的9位进行双烷基取代得到化合物2,然后与n-BuLi及DMF反应得到化合物3,随后再与二乙胺发生亲核取代反应得到化合物4,化合物4与2-氨基苯硫酚缩合得到目标化合物AF-1。对得到的各中间体以及目标化合物进行核磁表征。分别使用紫外-可见分光光度法和荧光光谱法测定AF-1在磷酸缓冲溶液中对pH值(3.5-7.5)的响应性,并通过非线性回归拟合得到其pKa。结果:本论文成功合成了目标化合物AF-1,其核磁数据与化合物结构相吻合。紫外-可见分光光度法和荧光光谱法证实AF-1对pH值具有良好的响应性,在pH3.5-7.5范围内与pH值呈现良好的相关性,非线性回归拟合得到AF-1的pKa为5.88。结论:设计并合成了基于芴母核结构的pH荧光指示剂AF-1,在pH 3.5-7.5范围内,其紫外最大吸收值及荧光强度变化均具pH值依赖性,pKa为5.88,表明AF-1是一个弱酸性pH荧光指示剂,有望用于细胞内弱酸性微环境pH值检测。