在生命体系中,一些阳离子、阴离子以及生物分子参与了各种生理或病理过程,对其实现高选择性,高灵敏度检测具有重要意义,并已经成为了当前分析化学的研究热点。荧光分子探针由于具备灵敏度高、选择性好、对检测样品损伤较小以及能够实现快速实时的原位检测等优点,被广泛应用于医学、化学、生物、材料等领域的研究中。为此,本论文基于罗丹明、香豆素、萘酰亚胺等衍生物设计并合成了一些用于生物小分子检测的荧光分子探针,具体内容如下:1、为了深入研究溶酶体内p H值在细胞病理以及生理过程中的重要作用,在第2章中,我们选择罗丹明B作为探针的荧光基团,吗啉作为溶酶体的定位基团,合成了探针RM,在p H从7.4变为4.5时,其荧光增强了140倍。探针p Ka值为5.23,处于溶酶体p H范围内,能够对溶酶体p H变化进行检测。当氯喹诱导的溶酶体p H增加以及当细胞凋亡导致的溶酶体p H的变化时,细胞内探针荧光发生明显改变,表明其能够对溶酶体内p H情况进行实时监测。实验结果表明本章所设计的荧光分子探针RM灵敏度高,选择性好,并能够实时监测溶酶体内p H变化。2、次硝酸是一氧化氮的还原态,在各种生理和病理活动中起着关键的作用。但已报道的次硝酸荧光探针存在一些缺陷,例如,部分荧光探针在生物体内不是很稳定,会受到生物体内的还原性物质干扰。在第3章中,基于三苯基膦与次硝酸之间的特异性反应,我们选择7-羟基香豆素作为荧光基团,三苯基膦作为识别基团,设计合成了探针P-CM,用于检测次硝酸,通过一系列实验考察,并将该探针用于血清体系中次硝酸检测分析,实验结果表明,探针P-CM灵敏度高,稳定性好,可以区分次硝酸与其他生物还原物质,并且能够在实际样品中对次硝酸进行检测。3、苯硫酚属于硫醇类化合物,作为原料在医药、农药、化工产品等领域被广泛使用。在第4章中,我们选择1,8-萘二甲酰亚胺作为荧光基团,选择2,4-二硝基苯磺酰氯(DNBS)作为荧光淬灭剂,设计合成了苯硫酚双光子探针NATP1,由于光致电子转移机理,探针荧光被淬灭。当苯硫酚存在时,DNBS被切断,探针荧光得到恢复。该探针在单光子和双光子激发下都表现出对苯硫酚的高灵敏度,高选择性,以及较宽的检测浓度范围,更重要的是,该探针能够应用于细胞中的苯硫酚双光子成像研究。