在细胞的生长增殖、代谢凋亡过程中,每一环节都需要生物活性酶的参与。细胞内的小分子活性氧和金属离子,对调节细胞内多种生理活动有重要作用。细胞内酶类反应和小分子物质异常,可导致细胞功能问题和疾病风险。研究此类物质,对于监测细胞变化和预防疾病有意义,而作为灵敏度高、专一性强的荧光探针,近年来在生物化学和医学方面有广泛运用,成为研究热点。基于喜树碱的药理作用和荧光特点,本文以喜树碱衍生物SN-38为荧光团,设计并合成了一个检测偶氮还原酶、靶向识别低氧肿瘤的荧光探针ARP-1。在辅酶NADH存在时,以DMSO:HEPES(1:9,pH=7.2)为测试体系记录了ARP-1的荧光光谱,发现ARP-1有微弱的蓝色荧光,与大鼠肝微粒体反应后在560 nm处发出绿色荧光。荧光成像实验证明:ARP-1在低氧状态下的细胞和线虫体内能断键释放出SN-38,并发出绿色荧光;将探针运用于小鼠肿瘤成像实验,结果证明ARP-1能对肿瘤特异性标记,且在低氧的肿瘤中,探针断键释放出的药效团SN-38能抑制肿瘤的生长,是一个选择性好、灵敏度高的低氧探针。基于1,8-萘酰亚胺结构,文中设计合成了三个检测过氧化氢的荧光探针HP1、2和3。在DMF:PBS(2:8,pH=7.4)的溶剂条件下测试其光谱性质,发现化合物与过氧化氢反应后,从450 nm处的蓝色荧光变成550 nm处的黄绿色荧光。将HP1用于生物成像,实验证明HP1能检测生物体内的过氧化氢。后又以刃天青为荧光团,合成了一个识别过氧化氢的近红外探针RHP1。在相同条件下测试了RHP1的光谱性质,RHP1的紫外吸收峰在390 nm~650 nm之间,本身荧光很弱,与过氧化氢反应后,390 nm~548 nm间的吸收峰减弱,而548 nm~650 nm之间吸收峰增强,溶液由蓝色变为粉红色,且荧光在639 nm处增强15倍左右。将RHP1用于细胞和线虫成像实验,结果证明RHP1是一个能检测外源性和内源性过氧化氢的近红外荧光探针。