活性氧（ROS）是生物体正常代谢的产物,在生物体氧化还原系统中起到至关重要的作用。生物体内的活性氧是把双刃剑。正常水平的活性氧对机体是有益的,例如机体内吞噬细胞通过产生活性氧,参与机体的免疫应答、炎症损伤。但在病理条件下,异常水平的活性氧往往会导致氧化应激损伤。如生物体内过量的次氯酸盐（ClO-）会引起DNA、蛋白质等生物分子的氧化损伤,从而导致慢性炎症。而过氧亚硝酸盐（ONOO-）能与蛋白质、含过渡金属的酶、核酸等多种生物分子发生反应,会促进线粒体损伤并切断DNA,从而启动细胞的程序性死亡。因此,开发用于检测活性氧的方法,对于更深入的研究活性氧在生理及病理方面的作用机制具有重要意义。荧光探针作为一种简便、高效、可靠的检测手段,受到了研究者们的广泛关注。香豆素类染料是对具有苯并吡喃酮结构的化合物的统称。相比于其他染料,香豆素类染料具有较高的荧光量子产量,较大的斯托克斯位移以及更好的化学稳定性。以香豆素衍生物作为荧光团,可以使探针的光学性质得到明显的提升。本文以导致氧化应激损伤的各种活性氧为研究对象,以香豆素衍生物作为荧光团,基于FRET、PET和ICT机理构建了三种荧光探针,用于ClO-和ONOO-,并成功应用于生物成像。在本论文的第一部分,根据C=C键可以与ClO-发生氧化反应的特点,以萘酰亚胺为能量供体,香豆素衍生物为能量受体,设计了一种基于FRET机理的用于检测ClO-的探针TPC-NM。在C=C键上引入氰基取代基作为吸电子基团,有利于ClO-发生氧化反应。探针与ClO-结合后,在663 nm处的荧光蓝移,在540 nm处的荧光显著增强。该探针以激发光为450 nm,斯托克斯位移较大,在生物适应的p H值下具有良好的荧光特性,成功应用于活细胞成像。论文的第二部分,将香豆素衍生物和喹啉引入同一共轭体系作为荧光团,以二苯基次磷酸酯为识别基团,基于PET荧光机理构建了用于检测ONOO-的荧光增强型探针TPCQ-ONOO。探针可以特异性识别ONOO-,与ONOO-结合后发生分子内消除,释放出荧光团,在630 nm处的荧光显著增强。该探针成功应用于活体He La细胞内源性ONOO-的成像,具有良好的细胞膜通透性。论文的第三部分,根据硫基醚可被ONOO-氧化为亚砜的特点,将香豆素衍生物和4-甲硫基苯甲醛连接,基于ICT荧光机理构建了检测ONOO-的荧光淬灭型探针COU-S。探针以甲硫基醚为识别位点,在655 nm处有强烈的荧光,与ONOO-发生反应后荧光淬灭。探针响应时间较快约为2秒,对ONOO-以外的活性氧具有较强的抗干扰性,灵敏度高,经测试其检测限为27 n M。该探针成功应用于检测活体Hela细胞中内源性ONOO-。