过渡金属配合物与有机荧光分子相比有许多优点,它们的光物理性质及与生物分子的相互作用可以通过调节配体而完成,并且过渡金属配合物具有大的斯托克斯位移和长寿命等特征,这使它们可用于荧光探针和细胞成像。线粒体是真核细胞中一种起重要作用细胞器,其作为通过氧化磷酸产生细胞能量的动力源,并且在细胞死亡途径中起关键作用。多种疾病的发病机理均与线粒体功能障碍有关,例如帕金森病(PD)。因此,针对线粒体的靶向成像从而实现间接的鉴定与监测的研究也是本领域的研究热点。现在基于磷光靶向线粒体成像的研究还比较少,本论文将线粒体的靶向单元引入到磷光铱配合物中,并引入对氧化还原性物质响应的特定基团,从而实现对线粒体靶向的磷光成像及特定物质的监测。主要研究内容如下:首先,我们在N^C配体4-(2-吡啶基)苯甲醛上引入了能与次氯酸发生特异性反应的肟基单元,在N^N配体的碳链上引入了能靶向线粒体的三苯基磷单元,设计合成铱配合物Ir1。使用质谱和核磁,表征了其分子结构。我们利用紫外-可见吸收光谱和发射光谱表征了配合物Ir1对次氯酸根的响应性和选择性,在甲醇缓冲溶液中,配合物最大吸收波长为290 nm,加入次氯酸之后,最大吸收峰升高。配合物Ir1在溶液中是不发光的,随着HClO的增加,在550 nm处呈现发射,并且发射峰逐渐增强,当加入的次氯酸到达39倍当量的时候,荧光发射达到最强,其最大发射峰的发射强度大幅增加了15倍,实现了对次氯酸的“Turn-on”型检测。探针Ir1的荧光光谱对其他氧化性离子基本不发生变化,表明了探针Ir1对次氯酸具有很好的选择性。对细胞毒性的检测,表明配合物探针的生物毒性较低,可以在生物细胞中使用。细胞成像实验,铱配合物探针Ir1可以通过荧光法检测细胞中的次氯酸。共染色实验结果显示探针特异性靶向线粒体,靶向共染系数达到94%,可以有效检测线粒体上产生的次氯酸。其次,我们在N^C配体4-(2-吡啶基)苯甲醛上引入了能与亚硫酸氢根发生特异性反应的醛基单元,在N^N配体的碳链上引入了能靶向线粒体的三苯基磷单元,设计合成铱配合物Ir2。质谱和核磁,表征了其分子结构。我们利用紫外可见吸收光谱和发射光谱表征了配合物Ir2对亚硫酸氢根的响应性和选择性,配合物的吸收波长位于280 nm和320 nm。未加入亚硫氢酸根离子时,吸收峰明显,加入亚硫氢酸根离子之后,位于280nm和320nm的吸收明显降低。配合物Ir2发射波长在550 nm,随着亚硫酸氢根离子的增加,550 nm处发射明显降低,当加入的次氯酸到达50倍当量的时候,荧光发射不再发生变化,铱配合物Ir2对亚硫酸氢根可以进行有效灵敏的检测,实现了“Turn-off”型检测。细胞成像实验,证明铱配合物探针Ir2可以通过荧光法容易地检测细胞中的亚硫酸氢根。