荧光成像技术和超分辨显微技术的发展,使荧光探针实现了亚细胞器各种细胞过程的研究。具体来说,细胞器靶向探针已被广泛用于检测细胞内小分子和离子,并已成为研究生化途径的宝贵工具。溶酶体是重要的细胞器之一。溶酶体内的各种分析物如酸碱度（p H）、粘度、离子、生物小分子等的浓度和分布水平与溶酶体的生理功能密切相关。一旦这些分析物的浓度发生异常,可能会引起各种与溶酶体相关的疾病。因此,开发高灵敏度的荧光探针来监测溶酶体中的各种分析物具有重要意义。本论文合成了三种靶向溶酶体的探针,分别用来检测p H、金属铝离子和焦磷酸根（PPi）、汞离子和生物硫醇（半胱氨酸（Cys）、同型半胱氨酸（Hcy）、谷胱甘肽（GSH））。主要内容如下:（1）通过缩合得到了以吗啉为溶酶体定位基团的新型罗丹明酰腙探针1。在缓冲溶液里,当p H＜4.0时探针1表现出强烈的黄色发射(λem=556 nm),而当p H＞4.0时则没有荧光。通过对He La、Hep G2癌细胞和293T正常细胞进行的荧光细胞成像和亚细胞定位研究表明,探针1具有良好的细胞膜通透性,具有区分癌细胞与正常细胞的应用价值。（2）设计合成了一种新的腙探针2。在近100%的水介质中,它对Al3+具有高选择性和灵敏性,在510 nm(λex=370 nm)处表现出显著的“开启”荧光响应。通过光谱研究和理论计算,确定了探针2对铝离子的传感机理。原位生成的单核Al（III）络合物2+Al3+可以通过荧光淬灭响应实现对PPi的检测。2+Al3+络合物对PPi离子的选择性和敏感性是由于PPi与Al3+有较强的结合能力。Hela细胞荧光成像显示,探针2和2+Al3+配合物能够在细胞内实现对Al3+和PPi的识别。（3）设计并合成了一种水杨醛衍生物3,它在弱酸性的纯水溶液中（HEPES,20 m M,p H=5）通过显著的荧光淬灭对Hg2+产生特异性反应。此外,形成的3+Hg2+络合物可以作为生物硫醇的开-关型荧光传感器。对Hg2+、Cys、Hcy和GSH的检测限分别为0.52μM、0.74μM、0.27μM和0.31μM。荧光成像显示,3适合于He La细胞溶酶体中Hg2+和生物硫醇的检测。图73幅,表3个,参考文献110篇。