第一章,概述了细胞内pH的功能及监测意义、细胞内pH的监测方法、荧光探针进入细胞的方式,综述了荧光分子探针典型的识别机理和有机小分子pH荧光探针的研究进展。第二章,采用喹啉作为H+识别基团,苯并噻唑为荧光团,通过Knoevenage1缩合反应合成了基于分子内电荷转移（ICT）机理的pH荧光探针（BTVQ）。通过核磁（1H NMR、13C NMR）、质谱对其结构进行了表征,利用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱对其光学性质进行研究。光谱性质研究表明,BTVQ在中性条件下发出较强的荧光,最大发射波长位于428 nm（λex=317 nm）。当pH从7.0降为2.2时,BTVQ的荧光强度逐渐降低,在整个pH滴定过程中最大发射波长并未发生移动。Stokes位移为111 nm,可以降低激发光的干扰。根据BTVQ在428 nm处的荧光强度值随pH变化的Singmoida1拟合曲线得到BTVQ的pKa值为3.52,pH线性响应范围是3.0-3.8,适合于细胞中强酸性环境的检测;同时,Na+,K+,Mg²⁺,Ca²⁺和其他常见的过渡金属离子对其pH响应性能不产生任何干扰。在人宫颈癌细胞（Siha）中的荧光成像实验表明,该探针有良好的膜透性,可用于检测细胞内酸性范围内pH值的变化。为检测活细胞内强酸性范围pH变化提供了一种新的分析方法。第三章,3-[3-（4-氟苯基）-1-异苯基-1H-吲哚-2-基]-丙烯醛（FMIP）是一种药物合成前体。FMIP的结构包含电子给予基团（吲哚基中的N原子）和电子受体基团（-F）,构成D-π-A结构,形成分子内电荷转移的荧光性质。吲哚部分中的N原子作为H+识别基团。pH滴定实验表明,该探针对pH表现出比率性响应行为,当pH从7.0降为3.5时,发射比率（I578nm/I428nm）从3.48降为0.68。根据探针对pH响应的I528nm/I478nm的Sigmoidal拟合曲线得到FMIP的pKa为3.90,在pH 3.3-4.5范围内表现出良好的线性响应关系,可以检测强酸性条件下的pH值。此外,探针还具有较大的Stokes位移（pH= 7.0,163 nm;pH =3.5,113 nm）、良好的光稳定性、高的选择性和低毒性。将探针FMIP用于细胞内pH共聚焦荧光成像,结果表明该探针可以实时原位检测细胞内酸性范围pH值的变化。研究结果拓宽了细胞内强酸性环境pH荧光探针的种类且提供了利用ICT机理构筑比率型pH荧光探针的思路。第四章,采用3-[3-（4-氟苯基）-1-异苯基-1H-吲哚-2-基]-丙烯醛（FMIP）吲哚部分中的N原子作为H+识别基团,基于Knoevenagel缩合反应,通过乙烯基桥联FMIP和苯并噻唑,合成了pH荧光探针FMTQ。荧光光谱pH滴定实验表明,以410 nm为激发波长,FMTQ在526 nm处的荧光强度随着pH的升高而升高。FMTQ的Stokes位移是116 nm,有利于消除激发光的干扰。通过对FMTQ的pH荧光滴定曲线528 nm处的荧光强度的Sigmoidal拟合,得到FMTQ的pKa是3.5,在pH 2.3到4.1之间该探针对H+可进行定量检测。常见的金属离子不干扰该探针对H+的检测。此外,FMTQ具有良好的光稳定性,说明该化合物在细胞内pH定量检测方面具有潜在的应用价值。