2005年 ，Xiaojun Peng 课题组设计合成了一种利用荧光比率法来实现对氟离子的检测的氟离子探针[11]。如图2-2所示：

当 F-  与该探针相遇时，该探针首先通过氢键与F-  结合，当F- 的浓度增大时，由于氟离子的电负性较大，所以会引起受体分子的去质子化过程，使得探针脱去氢质子。此时系统的表征由绿色变为红色，同时还伴随着荧光光谱和紫外吸收光谱的一系列改变，当加多F-时，将在另一处出现新的且逐渐增强的荧光，而原来会荧光强度渐渐变低。根据这种特殊的荧光强度的变化，我们就可以实现对环境中氟离子的识别与检测。由于提供氢键化合物的酸性以及阴离子的碱性会大大影响探针的去质子化作用的程度所以探针具有极佳的灵敏度。 

2007年，Jim-Min Fang等人设计合成了一种基于氢键作用的氟离子探针[12]，与上一探针类似，探针与F-发生氢键结合作用后，会引发阴离子探针的去质子化作用。该探针具有在较广PH范围内的稳定性和良好的结合氟离子的能力，探针作用的原理如下图2-3所示：

针对上述基于这些氢键作用的F-探针，我们可以发现[7]：（1）在离子检测过程中往往跟随着较强的荧光光谱的改变，所以这种探针一般使用荧光比率（即不同波长下荧光强度的比值）来进行识别监测。这种荧光比率检测几乎不受光源的变化与距离、探针分子浓度大小等许许多多的因素的干扰，所以能够大大加强探针的识别性能。（2）这类氟离子受体结合氟离子时常用到的方式是氢质子转移，分子内电荷转移，共振能量转移等等。（3）在受体与待测离子之间发生氢键结合作用的过程和随后的去质子化作用过程中，都伴有明显的荧光改变，这有利于实现氟离子的实时监测。

2。1。1。2基于静电引力作用的阴离子探针

一些阴离子受体自身就携带正电荷，使其能与带有相反电荷的阴离子产生引力作用从而相互结合，这种作用我们称之为静电引力作用。但是这种作用有很大的限制性，那就是它对阴离子的离子半径大小有一定的要求，只有离子大小适宜，这两者之间才能发生最稳定的结合[13]。

大环结构的季铵盐类阴离子受体

如上图2-4，化合物X1[14]和X2[15]是两种可以识别多种阴离子的季铵盐类受体，其中，通过静电引力作用，受体X1能够与碘离子发生很稳定的缔合，而受体X2能与更加庞大的阴离子相结合。我们可以看到，本身带有的正电荷受体X1和X2确实通过静电引力作用才能与阴离子结合。同时我们也可以发现，阴离子与受体之间的作用力不强，缔合并不牢固，这是由于其受体所带的反离子会和需要识别的阴离子两者之间对环上的结合点的竞争所造成的。但经过改进的受体X3由于本身所带为两性离子就很巧妙地避免了这种反离子对分子识别的削弱，所以与X1比较，化合物X3与氯、溴、碘等离子之间的结合作用要牢固许多。

通常基于静电引力作用的阴离子探针主要设计用于检测的阴离子是磷酸根离子与氯离子。例如在2002年时，Andrey S。 Klymchenko 等人基于3-羟基黄酮类化合物设计合成了一些阴离子荧光探针[16]（图2-5），这些探针被他们置于不同深度和区域的磷脂双分子层中，通过这种方法来研究这些探针的荧光特性。结果发现，这种探针对于微环境的极性非常敏感。

如图1-6 所示， Richard G。 Painter 等人设计合成了一种主要用于检测人体的噬中性粒细胞中吞噬溶酶体存在的游离氯离子的阴离子荧光比率探针[17]。实验过程中，通过加入一种生物抑制剂来阻止次氯酸根氧化氯离子，从而可以监测细胞内外氯离子浓度的关系。