目的:生物体内存在着大量对生命活动十分重要的小分子物质,比如氨基酸、葡萄糖、H₂S以及各种金属离子等。这些小分子物质含量可以反映细胞或生物体所处的生理状态。为检测这些物质,荧光探针逐渐成为生物学研究的重要手段。不仅可以通过荧光强度测定来进行某种物质的定量检测,更能直接观察其在活细胞中荧光成像。因此,本文以3-羟基-4’-二乙基氨基黄酮为荧光基团,设计并合成三种分子荧光探针,分别检测Cys、H₂S、Cu²⁺三类物质,通过专属性的化学反应实现“turn-on”过程,并成功应用于活细胞中荧光成像。方法:（1）荧光探针的合成、纯度测定及结构鉴定。以4-N,N-二乙基-4-氨基苯甲醛、2-羟基苯乙酮、丙烯酰氯、3,3’-二硫代二丙酸、2-吡啶甲酸为原料,以3-羟基-4’-二乙氨基黄酮为荧光基团,设计并合成三种能够检测Cys、H₂S、Cu²⁺三类物质的荧光探针。经UPLC测定荧光探针纯度,核磁共振氢谱、碳谱（1H-NMR、13C-NMR）、电喷雾离子源高分辨串级飞行时间质谱（ESI-QTOF-MS）对探针结构进行鉴定。（2）荧光探针的光谱测试。检测探针与待测物质反应前后的紫外光谱变化;检测探针加入待测物质后随时间变化的荧光强度;检测探针分子与不同浓度待测物质反应后的荧光强度;根据公式MDI=3S/K,计算探针最低检测限;检测探针与待测物质反应的专一性;评价探针的抗干扰检测能力。（3）荧光探针活细胞成像。将检测分子加入到培养良好的A549人肺腺癌细胞培养后,加入探针,观察其变化,并将拍摄的照片进行对比分析。结果:（1）本文设计并合成三种以3-羟基-4’-二乙基氨基黄酮为荧光发射基团的荧光探针,经质谱、核磁共振氢谱及碳谱确认结构,经超高效液相色谱分析获得色谱图,用峰面积归一化法测定纯度分别为94.74%、97.5%、93.31%。（2）在探针中加入检测分子,探针溶液颜色发生明显变化,荧光强度显著增强,荧光最大发射波长红移。检测分子浓度与反应液荧光强度间有良好的线性关系,绘制的标准曲线R2值均在0.99以上。探针具有较高灵敏度,探针A1、A2、A3最低检测限分别为47n M,1.54μM,9.37n M。探针与其它离子及氨基酸反应液荧光强度无明显变化,且以上干扰离子及氨基酸存在时,探针依然能检测分子。（3）探针加入细胞中在荧光倒置显微镜下可观察到明亮的荧光,且细胞形态依然保持完整。结论:本论文成功设计并合成三种具有新型结构,可分别检测Cys、H₂S、Cu²⁺三类物质的荧光探针。这三种荧光探针具有反应速度快、灵敏度强、选择性高等优势。在其它离子及氨基酸存在条件下,仍然保持高效的检测能力。细胞内荧光成像实验结果表明,这些探针分子具有良好的细胞膜穿透性,可成功应用于活细胞内对特定对象的成像检测。以上实验结果预示着,这些探针分子在生物学研究领域具有广泛的应用前景。这三种新结构荧光探针及其性能研究均未见文献报道,我们相信这些新荧光探针能够为许多研究Cys、H₂S、Cu²⁺三类物质对生物系统影响的科研人员提供有益帮助。