大多数生物分子本身没有荧光或荧光较弱,直接检测灵敏度较低,为使之高灵敏的检出,人们常用荧光染料或荧光探针与待测物进行标记或反应,生成具有强荧光的共价或非共价结合的物质,使检出限大大降低。荧光探针技术在分析化学,特别是生物分析中有较广泛的应用。利用荧光分析法对生物体系中蛋白质、核酸、金属离子及自由基的分析测定已引起人们的广泛重视。生物体中的巯基化合物(包括半胱氨酸、高半胱氨酸和还原型谷胱甘肽等)在调节体内氧化还原动态平衡上起了非常重要的作用。血液中巯基化合物的缺乏可引发多种疾病,例如：艾滋病、心脏病、阿尔茨海默氏症和心血管疾病等。谷胱甘肽硫转移酶(Glutathione S-transferase, GST)作为Ⅱ相解毒代谢酶,其主要功能是催化某些内源性或外来有害物质的亲电子基团与还原型谷胱甘肽的巯基结合,增加其疏水性使其易于排出体外,从而达到解毒的目的。荧光分析法具有灵敏度高、选择性好及可用于原位分析等优点而在分子检测中受到人们的广泛关注。因此设计合成具有选择性好、灵敏度高、可用于实时检测巯基化合物和GST活性的荧光探针具有非常重要的意义。本文分别以香豆素、荧光素为母体设计合成对巯基化合物和GST具有有专一响应的荧光探针。论文分五章,分别包括以下内容：第一章绪论。主要介绍了含亲电基团的荧光探针检测生物体系中毓基化合物及还原型谷胱甘肽硫转移酶活性的研究进展,并提出本论文的研究设想。第二章4-甲基伞形酮类荧光探针检测巯基化合物的应用研究。本文设计合成了一种检测巯基化合物的新型荧光探针1,该探针是由4-甲基伞形酮与2,4,6三硝基氯苯一步反应完成。化合物1是一种无荧光的物质,在pH=7.4的水溶液反应体系中,其与巯基分子发生亲核取代反应,使化合物1中硝基苯环上的C-O键断裂释放出强荧光物质4-甲基伞形酮,导致反应体系荧光强度显著增强。基于上述原理,本章建立了一种检测人血清中生物巯基的荧光分析法。第三章测定巯基化合物的荧光素类荧光探针的研究。本文分别以2,4,6三硝基氯苯、2,4-二硝基氯苯和对硝基氯苯作为羟基的保护基团合成了化合物3、化合物4和化合物5三种弱荧光的物质。在生理pH条件下,化合物3可与巯基分子发生亲核取代反应,使化合物3中硝基苯环上的C-O键断裂释放出强荧光物质荧光素,导致反应体系荧光强度显著增强。与化合物3相比,化合物4与巯基分子发生亲核取代反应的活性显著降低,而化合物5不能与巯基分子发生亲核取代反应。我们以化合物3作为检测巯基化合物的荧光探针,其最大发射波长513 nm(可见区)。基于上述原理,本章建立了一种测定生物巯基的荧光分析法。实验结果表明,该方法选择性好,灵敏度高。第四章一种检测谷胱甘肽硫转移酶活性的荧光素类荧光探针。文献报道,还原型谷胱甘肽硫转移酶(GST)可有效增强还原型谷胱甘肽(GSH)的反应活性。由于第三章所合成的化合物4与巯基分子发生亲核取代反应的活性较低,但在GST的催化下,GSH可有效进攻化合物4中与硝基苯环相连的醚键的碳位,释放出强荧光物质荧光素,导致体系荧光强度增加。在相同的实验条件下,GSH不能与化合物5发生亲核取代反应。因此我们以第三章合成的化合物4作为检测GST活性的荧光探针,建立了一种测定谷胱甘肽硫转移酶活性的新型荧光分析法。除了以上工作外,我们还开发了一种检测水溶液中锌离子的荧光传感器,具体内容如下：第五章以香豆素为母体的Zn2+荧光传感器的合成及应用研究。本文以香豆素为母体设计合成一种检测Zn2+的化学传感器6。化合物6本身是一种弱荧光物质,在30%的乙醇水溶液中,其与Zn2+形成1：1的配合物。由于Zn2+与化合物6之间的配合作用,束缚了化合物6分子中N原子上的孤对电子,从而抑制了化合物6中的光诱导电子转移过程,导致反应体系荧光信号增强。基于上述原理,本章设计合成了一种测定水中Zn2+的荧光传感器,该传感器检测Zn2+灵敏度高,选择性好。