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一氧化氮是一种小分子气体，其既可作为信号分子在神经传导中扮演重要的调控作用，同时又是一类危害生物体生长发育的毒性分子。一氧化氮的作用机制取决于一氧化氮合成酶的类型、一氧化氮局部浓度，以及一氧化氮与其它小分子的化学作用方式。另一方面，锌是人体内必需的微量元素之一，在人体生长发育、信号传导、细胞凋亡及基因表达等方面发挥重要的生理作用。好氧条件下，一氧化氮引起的硝化应激会诱导锌离子从金属硫蛋白中释放。本文基于萘酰亚胺荧光团，设计合成了用于光控释放一氧化氮并示踪锌离子的荧光探针NY;构筑了基于新型萘酰亚胺荧光团的两个锌离子荧光探针ZnDN、ZnDY，其结构经1H NMR，13C NMR和HRMS确认。 1.基于一氧化氮供体和锌离子荧光探针，以萘酰亚胺为荧光团，设计合成了探针NY。由于推拉电子体系的破坏，探针NY没有荧光信号，在365nm光激发下，NY释放一氧化氮，并伴随生成化合物HY。由于受体中氮原子上孤对电子对荧光团的PET作用，HY荧光较弱（荧光量子产率Φ=0.475），但随着锌离子的加入，荧光信号逐渐增强。细胞成像结果表明，在365nm光激发下，探针NY可实现细胞内一氧化氮的可控释放，并诱导细胞内锌离子的可控释放。 2.以本课题组前期报道的新型萘酰亚胺荧光团FM1为基础，N,N-二（2-吡啶甲基）胺(DPA)为受体，设计合成了锌离子荧光探针ZnDN。由于PET的作用，ZnDN在525nm处的荧光很弱（荧光量子产率Φ=0.056），并在pH4.0-10.0范围内保持恒定，金属离子选择性测试结果表明，ZnDN可以高选择性识别锌离子，其对锌离子的结合常数和检测限分别为7.04×108M-1和4nM。细胞成像结果显示，ZnDN可以实时、动态检测细胞内锌离子，并可用于双光子成像。流式细胞实验表明，ZnDN可区分前列腺癌细胞和正常细胞，并可灵敏检测激活型巨噬细胞中产生的锌离子。小鼠活体成像结果表明，ZnDN可对小鼠的前列腺组织实现定位成像。 3.以本课题组前期报道的新型萘酰亚胺荧光团DM1为基础，N,N-二（2-吡啶甲基）胺(DPA)为受体，设计合成锌离子荧光探针ZnDY。在缓冲液体系中，由于PET的作用，探针ZnDY在530nm处荧光较弱(Φ=0.084)，随着锌离子的加入，荧光逐渐增强。金属离子选择性测试结果表明，探针ZnDY可以高选择性识别锌离子，其结合常数为7.5×106M-1，且在一定范围内，探针ZnDY的荧光强度与锌离子浓度呈现良好的线性关系，其检测限为15.6μM。