荧光成像技术广泛用于生物功能分子标记及检测。其中,以荧光染料为基础的荧光标记和荧光探针的方法具有操作简单、成本低、重现性好、灵敏度高、膜透性好的优点,与荧光成像技术结合,可实现生物体中目标小分子的实时成像分析和原位无损伤检测,从而实现活细胞中分子水平的监测及其生理与病理过程的研究。细胞氧化还原状态的变化和其生理与病理过程密切相关。硫化氢(H2S)、生物巯基(biothiol)、人体醌受体氧化还原酶I(human NAD(P)H:quinoneacceptoroxidoreductase 1,hNQO1)、过氧化氢(H2O2)等在生物体内广泛存在的一些氧化还原小分子,对于维持细胞内氧化还原平衡内稳态具有重要作用,通过荧光分子探针检测其生理水平有助于相关疾病的研究、诊断与治疗。其中,植物细胞中有许多内源性荧光分子,会对植物细胞的检测产生一定干扰,而绿光范围是植物中小分子可以被检测的最好的波长范围,因此需要发展一些绿色荧光探针来对植物细胞内的氧化还原反应进行研究。本文针对H2S、生物巯基、hNQO1酶、H202等细胞内的氧化还原小分子,开发出在绿光范围内发射的新型香豆素荧光染料和绿色NBD-BOD焚光探针。香豆素染料性质优异,而且具有香豆素类荧光染料中已知的最大Stokes位移(Δλ=138nm),仲胺基团使得染料可以进一步生物连接其他检测的基团而发展一系列的衍生物,代表性衍生物展示了荧光酶分析、生物标记和线粒体染色的各种成功应用。基于NBD胺裂解反应开发了绿色NBD-BOD荧光探针,具有高灵敏度和良好的生物相容性,能在生理条件下实时可视化检测植物中的内源性H2S。由于NBD-胺裂解探针在区分检测生物巯基和H2S的探针中有最好的选择性,探针对H2S有56 nM的检测极限,并对H2S的检测不受其他生物巯基和活性物质的影响。