随着社会的发展,人们生活水平提高的同时,环境也受到了很严重的污染。如重金属离子,离子经由食物链,最终在人体内富集,不利于人体健康。还有些参与生命活动的物质,如氨基酸,尿酸,活性氧等物质,如果浓度不在正常水平内,将会有害人体的健康。因此,开发高灵敏性、高特异性和精确的传感方法用于生物体系中重要结构单元或生物分子的定量或定性检测,对维护生命活动的正常进行显得非常重要。本论文具体内容如下:将二氢嘧啶并咪唑化合物(DPM)与2,4-二硝基苯磺酰基片段连接制备了荧光探针S-DPM。用来检测半胱氨酸(Cys)和高半胱氨酸(Hcy)。探针S-DPM与Cys/Hcy反应,脱去2,4-二硝基苯磺酰基片段,被还原为DPM,释放出羟基,并发生激发态分子内质子转移(ESIPT)过程,产生双发射。而且当加入50μM Cys时,521nm处的荧光强度从230增加到2400。本方法的检出限为0.25 μM,信噪比S/N=3。此外,探针S-DPM具有低毒性,可以渗透细胞膜有利于对细胞内Cys/Hcy的成像。利用二氢嘧啶并咪唑化合物(DPM)的结构特点,建立了一种基于激发态分子内质子转移(ESIPT)传感平台的高灵敏度性Al3+荧光探针。DPM含有邻苯酚羟基,二氢嘧啶和咪唑片段,在HEPES-EtOH缓冲溶液(3:7=v/v)中可以进行ESIPT过程,也能与Al3+进行螯合反应。加入痕量Al3+时,由DPM互变异构体的黄绿色荧光(λem=535 nm)转变为DPM--Al3+螯合物的深蓝色荧光(λem=451nm),并且发射强度增强165倍。在其它离子存在下,DPM荧光峰位置及其强度表现出对Al3+的特异性响应,能满足实际应用中对选择性的要求。pH对DPM及其螯合物荧光影响实验表明,pH在5-12的范围内,对Al3+检测无影响。该探针已用于水样中的Al3+的检测,检出限达0.15nM。此外,DPM可以透过细胞膜,可在荧光显微镜下检测细胞内Al3+离子。开发了苯并噻唑螺萘并吡喃类(BTSP)高灵敏性、高选择性的次氯酸(HOCl)荧光探针。作为螺环化合物,3-乙基苯并噻唑螺萘并吡喃由于PET效应,荧光强度较弱。量子产率低(Φ=0.02)。然而,BTSP能与HOCl发生氧化反应而产生强荧光。荧光滴定实验表明,浓度范围在2～25 μM范围内HOCl对BTSP的响应呈现良好的线性关系。检出限为18.5nM(S/N=3)。荧光启动机制为,HOCl促进化合物的噻吩并吡喃部分开环,得到花青形式的常规荧光团。此外,分子探针可以透过活细胞膜,用于HOCl的成像。