分子荧光探针是一种将分子间的相互作用转换为光学信号并传递给外界的工具,在环境样品检测、食品样品分析、生物分子标记、生物医学检测和成像等方面起着至关重要的作用。因其优异的选择性,较高的灵敏度和操作简易等优点,近年来引起了广大研究者的兴趣。为了对复杂样本中的小分子进行更精确的检测,开发新的荧光探针是非常必要的。本论文设计合成了三种小分子荧光探针,分别用于检测环境样品中的水合肼,生物细胞内的水合肼,及人体血清中的半胱氨酸。具体内容如下:(1)设计合成了一个基于丙二腈为识别基团的反应型水合肼荧光探针,该探针具有大的斯托克斯位移,可以通过与水合肼反应后的荧光恢复来检测水合肼,考虑到水合肼的碱性,该探针能够在碱性条件下对水合肼有良好的响应,且具有良好的选择性和抗干扰能力。探针对水合肼的检测拥有较宽的线性范围(0~600μM)和较低的检测下限(3.1 ppb),并被成功应用于实际水样中水合肼的检测,得到了良好的结果。(2)在实验(一)的基础上,为提高探针的性能和实现细胞内水合肼的检测,设计合成了一个比色、荧光双信号并且生物相容性好的水合肼荧光探针。该探针以α,β不饱和羰基作为识别基团,与水合肼发生1,4加成后,探针分子的荧光恢复。该探针对水合肼的检测有良好的选择性和抗干扰能力,灵敏度高,最低检测限达1.25 ppb,远远低于美国环保组织规定的10 ppb。由于该探针良好的比色效果和生物相容性,可实现了对水合肼的可视化检测,并成功应用于人正常肝细胞内水合肼的成像分析,为探针的进一步应用提供了新的可能。(3)设计并合成了一种高选择性的比色荧光双信号探针((E)-2(2-(4-甲酰基苯乙烯基)-4H-吡喃-4-亚乙基)丙二腈),用于半胱氨酸的检测,探针溶液在加入半胱氨酸后在440 nm处显示“开启”新荧光,同时溶液颜色从黄色变为无色。重要的是,在高半胱氨酸,谷胱甘肽和其它生物硫醇存在下,探针可以特异性地检测半胱氨酸,并且该探针已成功用于血清中半胱氨酸的检测。