吲哚是一种广泛分布在自然环境中的多功能信号分子。近年来有关吲哚衍生物的研究呈指数增长。从环境学和生理学的角度来看,研究吲哚衍生物的功能与作用对于实现环境治理和阐明某些生理学功能具有重要意义。本文以吲哚半菁骨架结构作为不同分析物的识别位点,构建了四类吲哚半菁骨架的荧光探针,分别实现了对氰根的高活性检测;对Cys/Hcy与GSH的区分识别检测;对次氯酸的比率型检测;对pH的可逆循环检测。具体研究工作如下:1.我们开发了一种基于吲哚半菁骨架的荧光探针2-1实现了对氰根的高活性检测。由于氰根具有很强的亲核性,可以通过亲核进攻探针2-1中的吲哚基团,阻断吲哚和香豆素之间的π共轭,导致体系溶液颜色在裸眼观察下由蓝色变为黄绿色,相应的体系荧光也发生了明显的增强。此外,探针2-1对CN~-具有很高的选择性和灵敏度,其检出限为0.066μM,反应时间为100 s。2.我们开发了一种基于吲哚半菁骨架的近红外荧光探针3-1用于同时检测Cys/Hcy和GSH。在该探针的设计中,我们不仅构建了三个潜在硫醇结合位点,而且还引入了近红外荧光团,这使得探针3-1不仅能够有效地区分检测Cys/Hcy和GSH,而且还能够实现活体内生物硫醇的荧光成像。3.我们开发了一种基于吲哚半菁骨架的近红外、比率型的荧光探针4-1用于检测内源性次氯酸。我们以菁染料为近红外荧光团,在探针上构建了两个识别HClO的反应点。探针4-1对HClO的检测具有响应速度快、长发射波长、双荧光发射通道等特点。此外,探针4-1能够实现HepG-2细胞中内源性次氯酸的荧光检测以及84消毒剂样品中次氯酸含量的测定。4.我们开发了一种基于吲哚半菁骨架的螺吡喃荧光探针5-1用于传感pH。在这里,我们使用螺吡喃作为一个pH的反应位点用于闭环到开环反应。当测试体系的pH从9.0降至1.0时,在裸眼下可观察到探针5-1的溶液颜色由紫色变为黄色。该探针对酸敏感,其pK_a为4.85。此外,通过调控溶液体系的pH值,可以实现探针5-1的酸式结构和碱式结构之间的快速转化。探针5-1作为一种实时评估pH变化的荧光传感器,可用于细胞内pH的实时监测。