荧光探针能选择性地将分析对象的相关信息转换成分析仪器容易测量的荧光信号,具有选择性好、灵敏度高、能够实现原位实时检测等优点。因此,设计性能优良的荧光探针分子用于研究各种感兴趣的生化分子或指标一直是相关领域的研究热点。作为最具毒性的金属离子之一,汞离子在人体内聚集会造成严重损害。因此,开发能够对环境和生物体中的汞离子进行准确、快速和方便的检测方法显得至关重要。本论文以荧光素染料为母体,在总结近年来国内外相关研究成果的基础上,设计合成了两例能够应用于活细胞内汞离子识别检测及可视化的荧光探针。1.在荧光素染料母体中引入炔基官能团设计合成了探针分子P1。利用汞离子的亲炔性,即汞离子和炔基官能团相互作用能够引起荧光素母体由无荧光的闭环结构转化为有荧光的开环结构,导致荧光信号的增强,从而实现对汞离子的选择性检测,光谱实验结果表明探针P1对Hg2+表现出高选择性且不受pH的干扰。汞离子浓度滴定实验表明探针P1对Hg2+的检测限为12.4 pM,适用于汞离子的定量检测与分析。细胞荧光成像实验表明探针P1能够应用于活细胞中对汞离子的荧光成像,从而为与汞离子有关的疾病早期预防和诊断提供一种可视化的检测手段。2.在荧光素上引入含杂原子的碳链,之后依次引入甲基吡啶和香豆素荧光团,设计合成了一种新型的功能化的荧光探针分子P2。理论上,加入Cu2+和Hg2+之后,两者分别占据该探针,诱导其显现出不同荧光母体的荧光,从而达到同时识别Cu2+和Hg2+的目的。选择性实验表明探针P2只对汞离子有一定的响应,为了达到理想的识别效果,需进一步对探针分子结构进行优化设计。