近几年,利用荧光成像技术对细胞及活体内生物小分子的含量、生理过程等进行监控分析越来越受到研究工作者的关注,通过构建性能优良的有机小分子荧光探针,可以实现高效灵敏的生物成像分析。由于氟硼荧类(BODIPY)荧光染料具有较大刚性平面结构、较高荧光量子产率以及较强光稳定性等优良的性质,成为一类比较受欢迎的发光基团。本文选用4-吡啶基BODIPY作为荧光基团,通过连接臂在氮原子上分别引入不同的识别基团,构建了两个用于检测ClO~-的OFF-ON型荧光探针BODIPY-DMTC和BODIPY-BB。基于光诱导电子转移(PET)机制,探针本身处于荧光关闭状态,当与ClO~-相互作用后,氮原子去质子化阻断PET过程,进而使得荧光恢复。本文系统研究了两个探针的响应机制及光物理性质,并对探针在体外及体内与ClO~-响应后荧光信号的变化进行探究,具体工作如下:(1)选用N,N-二甲基硫代甲酰基(DMTC)作为识别基团,首先设计并合成了探针分子BODIPY-DMTC,通过氢谱、碳谱、质谱对其结构进行表征确认;其次通过荧光光谱法及紫外可见吸收光谱法,对探针在水溶液中的光物理性质进行探究,实验数据表明,BODIPY-DMTC具有良好的光稳定性,对ClO~-展现出高选择性、高灵敏度,在0-100 μM的浓度范围内呈现良好的线性关系(R2=0.995)和较低的检测限(95 nM);最后将探针成功应用于细胞(MCF-7和RAW264.7)及活体(野生型斑马鱼)内的生物成像分析,表现出良好的光透性,以及对ClO~-的响应性,通过细胞共定位实验,表明探针对线粒体具有靶向性。(2)选用4-羟基苯硼酸作为识别基团,首先设计并合成了探针分子BODIPY-BB,通过氢谱、碳谱、质谱对其结构进行表征确认;其次通过荧光光谱法及紫外可见吸收光谱法,验证了 BODIPY-BB具有良好的光稳定性,对ClO~-展现出较好的选择性和抗干扰性,在0-100 μM的浓度范围内呈现良好的线性关系(R2=0.9969)和较低的检测限(0.6μM);最后将探针成功应用于细胞(HepG2)内进行生物成像分析,对ClO~-表现出良好的响应性,通过细胞共定位实验,表明探针对线粒体具有靶向性。