硫化氢(H_2S)是继一氧化氮(NO)和一氧化碳(CO)之后发现的第三种气体信号分子,广泛存在于哺乳动物中,具有重要的细胞保护作用。研究表明,H_2S参与许多生理和病理过程,如调节炎症、放松血管、调节血压等。但是,指数异常的H_2S会表现出急NVP-TNKS656体内性和高毒性,从而导致人类的各种疾病。例如,低浓度的H_2S对视觉系统、呼吸系统和中枢神经系统产生有害影响。高浓度的H_2S会导致多种疾病,如高血压、阿尔茨海默病、帕金森病等。H_2S也是生食中含硫细菌的代谢物,被认为是生食变质过程中突出的挥发物之一。食物变质可能导致H_2S残留物浓度过高,从而对人体健康产生不利影响。此外,H_2S广泛存在于工业废水中,H_2S会通过生态流动和食物链传递到环境和人体中,造成负面影响。H_2S的存在与自3-MA体内然环境、人类健康、人类生活息息相关。因此,建立一种高选择性和高灵敏度的H_2S检测方法具有重要意义。小分子荧光探针具有成本低、结构简单、化学性质稳定、易于修饰、选择性好、无创分析、高空间分辨率和实时成像等优点,一直以来被广泛应用于分子识别。鉴于此,本文基于H_2S识别基团2,4-二硝基苯磺酰基设计并合成三种新型的H_2S小分子荧光探针,并且系统性地研究了其在相应的溶剂中的吸收光谱、发射光谱、选择性识别、时间依赖性和pH响应等光学性能,以及探究了其在试纸、环境、食品和活细胞内的应用前景。论文主要内容如下:第一章,综述小分子荧光探针的研究背景、定义、构成、识别机理、不同反应类型和不同荧光基团的H_2S荧光探针研究进展以及小分子荧光探针在各方面的应用,并在这个基础上提出了本课题的主要研究内容。第二章,以苯并噻唑作为荧光基团,以2,4-二硝基苯磺酰基作为H_2S识别基团,合成探针BDS-DNBS。通过探究BDS-DNBS对H_2S的光学响应,证明该探针能够定性、定量的检测H_2S,并且能够通过紫外可见吸收和荧光发射的变化识别H_2S,并在25-70μM范围内,H_2S浓度与荧光强度显示出composite biomaterials良好的线性关系。探针BDS-DNBS在环境、食品以及活细胞中具有潜在的应用价值。第三章,把噻吩-苯并噻二唑-噻吩(D-A-D)共轭结构作为荧光发射团,以2,4-二硝基苯磺酰基作为H_2S识别基团,合成探针DAD-DNBS。并且探究了DAD-DNBS检测H_2S的光学性能,包括选择性和抗干扰性能等相关光学性能测试。研究结果表明DAD-DNBS特异性识别H_2S时,发射波长达到近红外区域652 nm,荧光信号强度显著增强,与H_2S反应前后荧光量子产率提高两倍。此外,该探针DAD-DNBS具有广泛的应用,包括环境水样中H_2S的检测、食品中H_2S的追踪、试纸检测以及在活细胞中进行内源性和外源性H_2S成像,具有可观的应用前景。第四章,通过三苯胺与苯乙烯吡啶基框架相连接并进行成盐反应,以2,4-二硝基苯磺酰基作为H_2S识别基团,合成了探针TPB-DNBS。通过一系列光学性能的探究后,研究发现TPB-DNBS检测H_2S时,能够快速识别响应,并且表现出优异的选择性和极好的灵敏性。检测H_2S时在发射波长为623 nm处有一个明显的荧光信号特征峰,溶液颜色从无发射到橙色荧光的变化,能够在3 min内响应完全。此外,通过应用探究,证实探针TPB-DNBS在靶向细胞器、环境检测、食品质量追踪、活细胞成像中具有广阔的应用前景。