过氧化氢（H2O2）和硝基还原酶（NTR）与生物系统的许多生理和病理过程有关,由于它们的分布特性,要在生物体内实现对两者的实时监测是困难的。有机小分子荧光探针具有快速响应、灵敏度高、选择性好、生物相容性好、实时原位成像等优点,已经成为检测H2O2和NTR的有效方法之一。本文设计并合成了四种新型有机小分子荧光探针,包括用于检测H2O2的荧光探针HDP-1、HDP-2和HDP-3以及用于检测NTR的荧光探针NFP-1,通过体外实验和细胞实验对上述探针的应用效果进行了初步评估。本文主要研究内容如下:1.分别以四元稠环喹喔啉化合物FL-01和FL-02为荧光团,硼酸酯基为特异性识别基团,成功设计合成了两种新型的基于ICT机理的荧光增强型H2O2荧光探针HDP-1和HDP-2。通过比较这两种探针的光学性质（荧光光谱、荧光量子产率）,筛选出了荧光性能更好的探针HDP-2进一步探究其体外响应和细胞成像能力。探针HDP-2的检测限较低（46 n M）,能实现对低浓度H2O2的高灵敏性检测。另外,该探针的稳定性好,细胞毒性较小,选择性高,并且成功应用于活细胞中外源性和内源性H2O2的荧光成像。2.以苯并吲哚类化合物EMC为探针骨架,硼酸酯基作为特异性识别基团,合成了一种基于ICT机理的新型H2O2比率型荧光探针HDP-3。HDP-3与H2O2作用后生成羟基化合物EMC-OH,分子内的ICT效应发生改变,导致发射波长蓝移（蓝移了133 nm）。该探针能有效避免背景荧光的干扰,对H2O2具有较好的选择性,响应时间为30 min,检测限为67 n M。探针HDP-3对正常细胞也没有显著的细胞毒性,同时也成功实现了对He La细胞中内源性和外源性H2O2的比率成像。3.为了实现检测活细胞中的NTR含量,设计并合成了一种新型荧光探针NFP-1。该探针同样以EMC作为探针骨架,引入芳香族硝基作为NTR特异性识别基团。当以烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）为电子供体时,探针NFP-1能与NTR发生特异性反应,表现出显著的荧光增强特性。该探针具有较好的稳定性,选择性高,细胞毒性较小,响应时间为25 min,检测限低至17 ng/m L。细胞成像实验证明,探针NFP-1能对活细胞中缺氧诱导产生的NTR进行特异性检测。