目前,荧光成像技术在肿瘤检测、细菌诊断、基因表达、药物作用受体分析、药物筛选及疗效评价等方面在医药领域拥有巨大发展潜力。荧光探针作为荧光成像技术支持的核心之一,开发新型高效的荧光探针能更好的对疾病进行识别诊断,并为新药的研发提供新技术及思路。目前以花菁染料为基础的荧光探针已成为研究热点,因为花菁染料用于生物学检测具有高消光系数,长吸收和发射,高量子产率等优点。在花菁染料中,特别是荧光探针Cyanine 5(Cy5)的衍生物,其吸收和发射峰在近红外光区,可适用于体外和活体实验。目前在其多烯主链上引入功能性基团,主要依赖于关键中间体γ-卤代Cy5的构建,但目前的合成方法路线复杂,反应条件苛刻,副产物多,收率低,严重限制了 Cy5染料功能化的应用。本文发现了一种快速、便捷地合成新方法,用于Y-卤化物(Br,I-)或拟卤化物(SCN-,SeCN-)的Cy5荧光探针的合成,我们首先通过一个简单的离子交换反应使得Cy5(X-)与相应的卤素离子或拟卤素离子进行阴离子交换,然后由于阴离子氧化还原电位的不同,X-可被N-氯代琥珀酰亚胺(NCS)氧化,形成X-Cl中间体,其可以快速地与Cy5染料发生亲电取代反应生成Y-卤代或拟卤代Cy5荧光探针。通过这个简便地合成方法,我们可以得到多种卤代或拟卤代的产物,拓展了此类卤代中间体的多样性,简化了此类化合物的合成方法。此方法反应条件温和,产物单一,收率较高,为Cy5荧光探针的合成提供了新的高效合成途径。硝基还原酶(nitroreductase,NTR)在药物的激活、肿瘤治疗、抑制剂研发等领域拥有良好的应用前景。通过测定生物体系中的硝基还原酶对进一步了解其生物功能和衡量生物体的状态非常重要。近年来,用于检测硝基还原酶的荧光分子探针已被不断研究开发,并用于细菌以及细胞中硝基还原酶的检测。但对激活型荧光分子探针的研究还很少,因此本文首次基于γ-溴代的Cy5染料设计合成了一系列硝基还原酶激活型荧光分子探针,通过对细菌中硝基还原酶的检测,用于细菌感染的诊断。我们以γ-溴代的Cy5染料为基础,通过Suzuki-Miyaura反应合成了四个能够对硝基还原酶选择性检测的新型智能荧光探针。我们选取荧光激活效果最好的probe 4进行了荧光性质检测,结果显示Cy5的荧光能够被硝基基团淬灭;与硝基还原酶作用后荧光恢复并且有5倍的荧光增强;经过对多种物质的检测证实probe 4与硝基还原酶发生特异识别反应;对细菌及细胞毒性低;且在E.coli和S.aureus中的成像效果显著。说明了新方法的多功能性和简单性。