本文从对苝酰亚胺的修饰入手,合成了新型的荧光探针并将它们应用于生物细胞成像。1.详细论述了荧光探针的发光原理,以及荧光探针的响应方式,并对最近几年的研究进行了综述,阐明了课题的选择原因。2.合成了湾位氯原子取代的含有吗啉基团的荧光探针M-PBI,并将其用于溶酶体成像。该探针合成简单,对pH有着灵敏的响应,在pH 3-5.86之间有着良好的线性关系。经计算pKa为4.73,符合溶酶体中pH微环境,可用于细胞溶酶体成像。此外该探针具有优异的光稳定性,3h内没有任何荧光的淬灭,以及高选择性、可逆性和抗干扰能力,这能极大程度降低细胞内的干扰。同时由于MPBI只在酸性条件下拥有水溶性的特点,该探针可以作为免洗染料用于体内成像。M-PBI在4T1细胞中的应用成功的表明M-PBI可用于检测细胞内溶酶体的pH。3.气体信号分子NO在细胞中占据重要地位,NO的紊乱表达会对生理机能产生影响,为了能够监测细胞内的NO,合成了具有肼修饰的苝酰亚胺(PBI)衍生物探针N-PBI。由于肼官能团的引入,N-PBI形成D-π-A结构,使得与传统PBI衍生物相比有较大的光谱红移。该探针斯托克斯位移大,pH稳定性强,能够最大程度的减少自吸收引起的荧光灵敏性干扰。此外,我们研究了N-PBI在体外对NO的检测效果,光谱结果表明N-PBI能和NO发生特异性反应,形成新的环状共轭产物使光谱蓝移,通过线性拟合发现N-PBI与NO的响应有良好的线性关系,计算出检测限低至13nM。我们将其用于4T1细胞成像实验,结果显示NPBI毒性低,响应迅速,抗干扰能能力强,能够灵敏的检测外源性和内源性的NO。该探针具有近红外发射,也为活体实验打下了坚实的基础。