本论文主要论述两个部分的内容:1.高度选择性、高度灵敏性的HSA荧光探针的设计、合成及应用研究。2.高度选择性、高度灵敏性的Cys荧光探针的设计、合成及应用研究。1.人血清白蛋白(Human Serum Albumin,HSA)是人血浆中含量最多的蛋白质,含有580～585个氨基酸残基,分子量60 kDa,生物半衰期约20 d,是具有重要生理功能的生物大分子。它能够运输内源性物质和不同系列的外源性药物因此它在药物的动力学和效率方面起着关键作用。临床上将其用于大出血、休克、烧伤、红白细胞增多症和白蛋白过少症的对症治疗。HSA在研究中也应用于模型蛋白,长期以来吸引了科研人员的热情和兴趣。因此在生物科学、分子生物学、临床医学等领域具有重要的研究和应用价值。小分子荧光探针由于其高灵敏度,高选择性和简便的操作,受到研究人员的重视,在生物活性物质检测领域得到了广泛的应用。荧光分析方法被广泛应用于研究小分子与蛋白质的相互作用,但对HSA敏感检测的荧光探针仍然很少。已报导的荧光探针仍存在一定的局限性,如选择性有限,或在样品中检测微量HSA的灵敏度不够。此外,HSA复杂而灵活的结合位点与HSA本身的特点,在很大程度上阻碍了研究人员的深入研究。本论文的第二章中介绍了我们设计、合成了一种基于喹啉环和吲哚环的用于检测HSA的荧光探针(XYQ-1)。探针通过与HSA在位点1特异性结合而改变所处微环境,从而使自身荧光增强。荧光强度随HSA浓度在0-0.2 g/L范围内呈现良好的线性关系(R2=0.9924)。与其他生物大分子或常见氨基酸相比,探针XYQ-1表现出对HSA良好的选择性和抗干扰性,甚至能区分与HSA结构相似的BSA(牛血清白蛋白)。此外,我们成功的将XYQ-1应用于真实尿样和293T细胞中HSA的检测。2.半胱氨酸(Cysteine,Cys)是具有巯基的氨基酸,它在生物体内参与细胞的还原过程及蛋白质谷胱甘肽的合成,具有保护细胞免受毒物损害等功能。血清中Cys水平的升高与神经毒性、风湿性关节炎、帕金森综合症、阿尔兹海默症和冠心病相关;Cys缺乏也会引发肝损伤、头发褪色、水肿、生长阻滞以及肌肉脂肪丢失。Cys参与多种生理病理功能,其作用机制和信号转导通路受到关注,如何检测生物体内的Cys含量成为重要课题。本论文的第三章中介绍了我们设计、合成了一种以二氟硼结构为母核的用于检测Cys的荧光探针XYQ-2。我们在探针分子上引入叠氮基团,通过Cys与叠氮基团的反应来检测Cys。与其他常见氨基酸或具有还原性的分子相比,XYQ-2表现出对Cys良好的选择性与灵敏性。探针XYQ-2与Cys反应后,荧光强度增强60多倍,且荧光强度随Cys浓度在1-5 eq范围内呈现良好的线性关系(R2=0.9976)。探针的最大激发波长和发射波长分别为395 nm和510 nm,Stokes位移为115 nm。此外,我们成功的将XYQ-2应用于Hep G2细胞中Cys的检测。