本发明属于生物医学材料领域，公开了莫西沙星类药物衍生物及其制备方法和应用。所述莫西沙星类药物衍生物的结构为式I，其中：R独立的为三苯基膦盐，吡啶盐，季铵盐的有机阳离子；X为一价阴离子；n为1～17任一整数。本发明还公开了的莫西沙星类药物衍生物制备方法。本发明的莫西沙星类药物衍生物具有聚集诱导发光性质，能够实现对微生物的快速染色识别，体现出特异，高效，灵敏的特性。本发明的莫西沙星类药物衍生物具有优异的抗菌效果。本发明的莫西沙星类药物衍生物用于制备对线粒体特异性染色以及对表面带负电荷微生物染色的试剂，同时用来制备区分微生物死活状态的试剂和抗菌剂。