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环金属Ir(Ⅲ)配合物具有发光量子效率高、激发波长和发射波长间Stokes位移大、抗光漂白能力强及可通过配体结构改变是实现从蓝光到近红外全可见光光谱覆盖等优势，在有机电致发光器件OLED和LEEC、抗癌药物、化学传感器、生物标记和成像等方面具有广泛应用。本文主要围绕环金属Ir(Ⅲ）配合物的在生物分析和成像中的应用，开展了以下三个部分的工作: 1.基于近红外磷光环金属Ir(Ⅲ)配合物和荧光素的荧光比率型pH探针应用于活细胞内pH成像 设计合成了由pH不敏感的近红外磷光Ir(Ⅲ)配合物Ir(btphen)2(mbba)和pH响应性荧光素组分FITC构成的荧光比率型pH探针Ir-FITC。在pH4.0～9.0范围内Ir-FITC探针在520 nm（荧光素发光）和710nm(铱(Ⅲ)配合物发光）处的发光强度比I520/I710与缓冲溶液pH值呈Henderson-Hasselbalch关系，pKa为6.68，与荧光素pKa6.90相近;在pH5.25～7.75范围内成线性关系(R2=0.9948)。为解决Ir-FITC探针不进细胞问题，我们设计合成了原荧光探针Ir-FITCAc2，Ir-FITCAc2在活细胞内经非特异性酯酶水解变成双发射的Ir-FITC。细胞毒性和染色实验表明Ir-FITCAc2具有中等毒性，在细胞内分布于整个细胞浆中。Ir-FITCAc2在不同pH值细胞内成像结果显示FITC通道（荧光）和Cy5通道（磷光）发光强度具有pH相关性，在pH5.8～8.0的范围内两通道发光强度比与细胞内pH值呈线性关系，显示出Ir-FITCAc2可用于定量监测生理条件下细胞内pH值变化。 2.基于三苯基鏻亲脂性阳离子的环金属Ir(Ⅲ)配合物用于线粒体靶向细胞成像 利用亲脂性三苯基鏻阳离子TPP具有靶向线粒体输运的功能，设计合成出两个具有线粒体靶向性的环金属Ir(Ⅲ)配合物磷光探针IrMitoOlivine和IrMitoNIR。IrMitoOlivine和IrMitoNIR分别发射黄光(Φ=0.487)和近红外光（Φ=0.032），具有适宜的亲脂性（LogPo/w分别为1.38和1.52）和中等的细胞毒性（IC50分别为38.7和43.0μM）。与MitoTracker(@)染料共染细胞成像表明IrMitoOlivine和IrMitoNIR均靶向线粒体。通过连续激光照射下延时细胞成像比较了IrMito磷光染料和商用MitoTracker(@)的光漂白特性，结果表明IrMitoOlivine和IrMitoNIR在长时间光照下具有非常稳定的发光强度，抗抗光漂白能力强远优于有机小分子MitoTracker(@)染料。 3.黄色/近红外磷光双发射Ir(Ⅲ)配合物用于细胞成像 将黄色和近红外发射磷光Ir(Ⅲ)配合物酯键偶联制备出单激发双发射磷光探针，表征了其光谱性质，发现双发射探针继承了两个母体配合物的发光特性。细胞成像实验显示双发射探针主要集中于线粒体上。