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钌(II)、铱(III)配合物具有优良的光物理、光化学和电化学性质,此外其还具有良好的细胞穿透性和生物相容性等特点,因此钌(II)、铱(III)配合物可以被设计成为具有多信号响应功能的生物分子探针。本论文通过连接钌(II)、铱(III)配合物与特异性识别基团,合成了两种用于生物活性小分子检测的多功能发光探针,并将其用于生物体中相关分子的成像研究。首先,合成了一种基于铱(III)配合物的具有线粒体定位功能的HOCl荧光探针Ir-Fc。由于二茂铁与联吡啶铱(III)配合物之间强烈的PET作用,Ir-Fc本身只有极弱的磷光信号和电化学发光信号。然而当Ir-Fc与HOCl发生作用时,HOCl对酰肼键发生特异性氧化作用,二茂铁基团从探针分子中离去,进一步水解生成目标产物Ir-COOH,此时PET作用被阻断,磷光和电化学发光信号恢复。由于与HOCl作用后二茂铁基团的离去,也导致了二茂铁部分电化学信号消失,因此该探针在电化学检测HOCl方面也具备良好的效果。在生物应用方面,Ir-Fc呈现良好的线粒体定位能力并且可以用于对细胞和斑马鱼内源性的HOCl成像研究,展现了较低的生物毒性和良好的生物相容性。以上结果表明,Ir-Fc对HOCl的检测表现出很好的磷光、电化学发光和电化学信号响应功能,作为一个多信号的铱(III)配合物生物分子探针拥有很大发展潜力。另外,分别以钌(II)和铱(III)为中心离子,5,6-二胺-1,10-菲啰啉为识别基团,合成了两种用于丙酮醛(MGO)检测的多功能荧光分子探针[Ru(bpy)2(DA-phen)](PF6)2和[Ir(ppy)2(DA-phen)]PF6。基于PET机理,两个探针本身磷光和电化学发光很弱;而与MGO反应后,磷光和电化学发光信号均明显增强。此外还考察了两个探针与MGO反应前后的电化学信号变化,证明了其在电化学方面检测MGO具有潜在的应用价值。最后将探针用于细胞和斑马鱼的MGO成像研究,进一步证明了此两个探针具备低的生物毒性和生物成像的应用性能。尽管MGO在体内发挥着重要的作用,但针对MGO检测的生物探针却极其稀少,尤其是具备多功能、多信号检测MGO的探针未见报道,因此本工作可以对今后的工作提供了很好的借鉴作用。