碳在一氧化碳中的化合价为+2,可被进一步氧化成+4,这就使其具备可燃和还原的特性。从CO的发现到其研究进程,可以发现CO的发展无疑是曲折的。目前,已经证实有着“无声的杀手”之称的一氧化碳不仅仅是一种对动植物有害的气体,还是一种极其重要的气态递质分子。生命体内的CO量虽少,但是其在正常的病理和生理方面扮演着不可忽视的作用,一氧化碳浓度的变化将会引起一些疾病。因此,对于生命体内一氧化碳的监测是具有研究价值和意义的,故而亟需寻找一个便捷、快速的方法对CO的变化进行监测。在本论文中充分利用硝基还原和Tsuji-Trost反应设计了三个一氧化碳荧光探针。主要特点包括以下几个方面:(1)基于萘酰亚胺和2-(2-氨基乙基)吡啶构建具有溶酶体靶向的荧光探针Na Ly-CO。探针Na Ly-CO具有许多突出的特点,有着纳摩尔级别的检出限(79 n M),快速的响应,适用不同p H环境下进行检测CO,优异的选择性,除此之外,还具有比较好的生物相容性,可以在复杂的细胞环境内对CO进行检测,同时可以监测到主要集中在溶酶体上的CO,这是首次实现基于2-(2-氨基乙基)吡啶对溶酶体中一氧化碳的检测。(2)通过萘酰亚胺作为荧光骨架,磺胺作为高尔基体靶向基团,而通过无金属参与的硝基还原来识别CO,设计了高尔基体靶向荧光探针Na GA-CO。探针Na GA-CO不仅仅具有快速响应CO的特点,而且在添加200μM CO将会有21.3倍的荧光增强,并且在0～1.0μM的CORM-2范围内,探针Na GA-CO的检出限为368 n M,除此之外,细胞成像结果表明探针Na GA-CO具有复杂的细胞内环境检测CO的能力,并且主要富集在高尔基体上,这是首个对高尔基体内CO检测的荧光探针。(3)基于常见且价格低廉的萘酰亚胺构建首个具有荧光淬灭特点的一氧化碳荧光探针Na-CO,探针通过Pd~0的介导发生Tsuji-Trost反应。探针Na-CO具有高灵敏性,在0～10μM的CORM-2范围内,荧光强度和不同CO浓度具有较好的线性关系,其检出限为156 n M,在添加进200μM的CO后,荧光衰弱为原来的6%,即使在长达99分钟的紫外灯照射下,测试液荧光保持稳定,表明探针具有好的稳定性。