小分子荧光探针具有灵敏度高、选择性好、操作方便、快捷等优势;对化学、生物等领域的钻研具备重要意义,也为以后的医学诊断、治疗等提供了良好的基础。本文主要设计合成了三个结构新颖的荧光探针,其中一个是高效、专一识别半胱氨酸（Cys）的新型香豆素衍生物化合物1;另外两个是以苯并咪唑和吲哚醛为原料合成用于检测鸟苷-5ˊ-单磷酸二钠盐水合物（GMP）的新型探针化合物GMP-1、GMP-2。基于性能优良的香豆素设计合成了一个检测Cys的新型荧光探针化合物1,此探针在CH₃CN/HEPES（0.02 mol/L,pH=7.4）=1:9的测试条件下对靶向分子Cys具有高效选择性。经实验证明,荧光探针与靶向分子间的作用是通过半胱氨酸（Cys）诱导的SNAr取代反应得以实现。当1中加入Cys后456 nm处的荧光显著增强了20倍,溶液颜色由裸眼可见的紫变成粉红,荧光由无变成绿色,荧光探针1在Hi5细胞和C.elegans线虫中可成功应用于半胱氨酸（Cys）的荧光成像。基于苯并咪唑、吲哚醛合成了两个结构相近的新化合物GMP-1、GMP-2。探针GMP-1在去离子水pH=7.4（DMSO/H₂O=8:2）、GMP-2在纯有机相（含1%去离子H₂O,pH=7.4）的测试条件下对核苷酸GMP（鸟苷-5ˊ-单磷酸二钠盐水合物）均具有高效、灵敏的选择性。荧光探针与靶向分子间的作用是通过氢键作用得以实现。探针GMP-1中加入GMP后,505 nm处的荧光先增强再降低而556 nm处的荧光增强,探针GMP-2加入GMP后,500 nm处的荧光先增强再降低而550 nm处的荧光增强,两个荧光探针的溶液均由裸眼可见的淡绿色变成橙红色,荧光由绿色变成黄绿色。结构对比发现,化合物GMP-1由于引入了三苯基膦,水溶性、线粒体定位作用比化合物GMP-2要好。此外,两个探针化合物在Hi5细胞和C.elegans线虫中可成功应用于核苷酸GMP（鸟苷-5ˊ-单磷酸二钠盐水合物）的荧光成像。