在众多的检测方法里,荧光分子探针识别法一直备受关注,是近年来蓬勃发展一类检测方法。荧光探针分子能选择性地将分析对象的化学信息转换成分析仪器易测量的荧光信号,具有灵敏度高、选择性好、能够实现开关操作等许多优点。因而寻找新的具有高选择性的有机分子识别载体用于荧光探针分子研究一直是现代分析化学的一大热点。罗丹明和荧光素作为重要的荧光材料,具有如下优点：高的荧光量子产率；较大的刚性平面结构；最大发射波长位于红色可见光区(500-700nm);受样品背景干扰相对较少；水溶性好；毒性小；价廉等,因而它们成为设计荧光探针的常用选择。本论文在结合本实验室原有工作的基础上,以荧光素和罗丹明为母体,设计合成了三种荧光分子探针用于离子检测。具体内容如下：1.在第2章中设计并合成了基于分子内共振能量转移(FRET)原理的罗丹明-荧光素比率型荧光探针,用于检测锌离子。比率型荧光探针通过记录两个荧光激发或发射强度的比值来实现对目标物的检测,有利于增加响应范围,此外还具有受环境因素影响小,灵敏度较高等优势。而罗丹明和荧光素是一对理想的共振能量转移对,适于设计比率型荧光探针。当加入锌离子时,罗丹明的发射峰增强,荧光素峰减弱,溶液出现明显颜色变化。该探针分子中含有对金属离子有强络合作用的亚胺基团和有强亲合性的硫原子,提高了识别锌离子的能力。该研究结果表明：探针与锌离子形成了1：1的络合物,在此基础进行锌离子的定量检测：该探针对锌离子的线性响应范围是2.0×10-7 mol/L-2.0×10-5 mol/L,检测下限为4.0×10-8mol/L.除汞离子外,大部分的碱金属、碱土金属和过渡金属离子对锌离子的测定无明显干扰。将该探针用于细胞成像研究,取得了良好效果。2.在第3章中我们研制了基于罗丹明硫代酰肼-喹啉化合物的汞离子荧光探针,其中罗丹明是荧光基团,喹啉及硫代酰肼结构是识别基团。汞离子是一种常见的荧光猝灭剂,多数检测汞离子的荧光探针都是利用荧光猝灭机理设计的,但基于罗丹明硫代酰肼-喹啉化合物的分子探针利用了罗丹明内酰胺螺环结构开闭环前后荧光及颜色显著变化的原理,是一种“关-开”型的荧光增强探针,该探针在设计中还利用汞的嗜硫性,以及酰肼、喹啉上氮原子的强配位能力来提高对汞离子的选择性。我们考察了这个汞离子荧光探针的响应特性：对汞离子的线性响应范围是1.0×10-8-1.0×10-5 mol/L,检测下限是8.5×10-9mol/L, pH工作范围是3.0到8.0。该化合物成功用于细胞内荧光成像。3.在第4章中利用了在有机合成中,醛基能够被肟保护而次氯酸根在温和条件(如室温等)下可以使其快速去保护的反应,设计了以荧光素作载体的肟类化合物。当加入次氯酸根离子时,肟被切断,荧光素醛被释放出来,体系出现荧光素醛的发射峰,荧光显著增强。该探针对次氯酸根离子有很好的选择性,次氯酸根浓度在4.0×10-7-1.0×10-5 mol/L之间时,该探针表现出对次氯酸根的线性识别,检测下限为2.0×10-7 mol/L.