光学探针可以指与待测物发生反应，同时伴随着光学(包括吸光、荧光和发光)性质的变化，从而可对目标物质进行分析检测的一类光学分子。其中具有荧光响应的荧光探针，因为具有灵敏度高、时空分辨能力强，且在某些条件下可用于生物分子的原位检测等特点，已在生命科学领域中发挥出了巨大的作用。近年来，一类基于“可切断活性键”断裂而引起光学性质改变的光学探针得到了人们的很大关注。本论文基于此种响应原理，合成和表征了几种含可切断活性键的荧光探针，并研究了其光学性质及可能的应用。研究工作主要包括以下几个方面：　　 1.利用改进的方法合成了荧光素内酰肼，并表征了其光学性质。通过对测试条件的优化，发现该探针在常温下以及水介质中可对Cu2+产生高选择性和高灵敏度的荧光响应，而其它常见的共存离子则几乎不响应。因而，该探针可作为检测Cu2+的荧光探针，并用于实际样品的分析，获得满意结果。　　 2.通过对罗丹明B酰氯化，继而与羟胺反应，合成了Cu2+的荧光探针一罗丹明B羟酰胺。用核磁共振波谱技术证实了该探针具有内酰胺的五元环结构，因而探针本身几乎无荧光，这对提供低的背景信号以及获得高的灵敏度颇为有利。然而，当探针与Cu2+离子反应时，由于Cu2+能够选择性地切割探针中的酰胺键，并导致最终水解产物罗丹明B的生成，因而其荧光响应可以得到很大的恢复。基于此，建立了铜离子的高选择性和高灵敏度荧光分析法。在优化的实验条件下，该方法对铜离子的检测线性范围为1-20μM，灵敏度达33 nM，并初步应用于人血清中铜的检测。　　 3.以罗丹明B为母体，通过引入联苯甲酰肼反应基团，设计合成了一种新的次氯酸根荧光探针-N-苯甲酰基罗丹明B酰肼。通过对该探针单晶的X-ray晶体衍射分析，表明其具有五元环的内酰胺结构，因此探针本身几乎没有荧光。然而，探针的内酰胺环能够被CIO-的氧化作用切断，同时伴随着强烈的荧光打开反应。实验表明，该切断反应对次氯酸根有高度的选择性，而对其它常见的离子和氧化剂则没有响应。该特性使得探针有可能用于复杂样品中次氯酸根的直接测定。