亚硫酸盐因具备抑制细菌生长和防止霉变的能力而被普遍应用于食物防腐剂、抗氧化剂等。然而,当亚硫酸盐摄入超过一定限度会导致腹泻、低血压、过敏和哮喘等。在工业生产中,工厂释放大量的亚硫酸盐引起了严重的环境问题。一些研究者已经注意到并证明,细胞液和线粒体产生的亚硫酸盐可以调节心血管功能,比如降血压、舒张血管、舒张心脏负性肌力等。然而,不正常的内源性亚硫酸盐水平常常会导致神经性疾病和肺癌。因此,许多分析方法和技术被研制出并用于检测亚硫酸盐。和传统方法相比较,有机小分子荧光探针灵敏度和分辨率更高,成本低、毒性小,可以用作实时检测和生物视觉的感知。利用有机小分子荧光探针检测各种离子的方法被相继报道,但是在实际生活中的应用普遍较少。次氯酸是常见的活性氧,在生活中一般被作为杀菌剂、除臭剂以及漂白剂,次氯酸在机体的生理和病理过程中也扮演着十分重要的角色,被称为人体的防护网。然而,如果内源性次氯酸的含量超过正常范围,易导致炎症、动脉粥样硬化、类风湿关节炎、呼吸道疾病以及心血管疾病,对人体产生非常严重的危害。因此,研究出选择性检验次氯酸的方法对研究细胞生理病理过程具有重大意义。检测亚硫酸盐、次氯酸的方法一般包括光谱学法、电化学法、色谱分析法和毛细管电泳法。荧光光谱法和其他分析方法比较,具有选择性更好、灵敏度更高、检测样品制备简便、仪器使用更简单、实时监测、空间分辨率高,生物成像好等优点。伴随着荧光成像技术的快速发展,近些年有机小分子荧光探针日益成为监控生物活细胞中生理进程的重要手段。罗丹明、香豆素类染料具有荧光量子产率高、stokes位移大等优点,通过对其分子母环的修饰可以合成得到各种发射波段的荧光,因此被普遍用作小分子探针的荧光团。基于被检测物质的性质和各个荧光基团的光学性质,我们以咔唑、香豆素和罗丹明为荧光基团设计合成了三个可以分别检测亚硫酸盐和次氯酸的荧光探针,并进一步研究其光学性质以及在生物细胞中的应用。1以咔唑为母体的亚硫酸盐荧光探针的合成、光学性质和应用研究基于亚硫酸盐的亲核性,我们以咔唑为母体,C=C双键为检测基团,设计合成了亚硫酸盐荧光探针。该探针对亚硫酸盐具有较高的选择性和敏感度。荧光探针自身发出强烈的红色荧光,与亚硫酸盐反应后,荧光强度发生显著降低,可见光下由红色变为无色,荧光强度和亚硫酸盐浓度表现出较好的线性关系,其最低检测限（LOD）为2.08×10^-6M。并且该荧光探针可以定量地检测干白葡萄酒中亚硫酸盐的含量,具有很好的应用价值。2以香豆素为母体的亚硫酸盐荧光探针的合成、光谱性质和应用研究利用亚硫酸盐可以与α,β-不饱和化合物发生快速、定量反应,我们设计合成了香豆素为母体的荧光探针,亚硫酸根加成在香豆素缺电子的4-位,再经分子内电荷转移得到平衡态产物,最终只表现为加成到双键。该探针在与亚硫酸盐作用后,在荧光灯下由红色变为绿色,选择性好,响应迅速。3以咪唑并[1,5-α]吡啶和罗丹明为母体的次氯酸荧光探针的合成、光谱性质和应用研究利用咪唑并[1,5-a]吡啶作为能量供体,通过硫代双酰肼连接罗丹明得到探针,利用HClO的氧化作用将硫代双酰肼氧化为恶二唑,诱导罗丹明开环,形成TBET过程,使罗丹明发出红色荧光。该探针响应时间短,细胞毒性小,能够成功应用于生物细胞中次氯酸的成像。