H2S作为分子探针的发展与应用

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硫化氢荧光探针的研究进展

【关键词】硫化氢；荧光探针；研究进展
减少对组织的损伤，而且有较好的穿透性。２０１２年，ＢｏｎｇＲａｅＣｈｏ等人ｐ课题组设计合成了一种检测硫化氢的双光子荧光探针ＦＳ１。该探众所周知，硫化氢具有臭鸡蛋气昧．历来被认为是一种有毒气体针以叠氮基为识别基团，７一（苯并ｆｄ１噻唑一２一基）一９，９一（２一甲氧基乙氧但是研究表明，在生物体代谢过程中．会产生硫化氢气体．并且硫化氢基）乙基一９Ｈ一芴（ＢＭＦ）为荧光母体．并被运用到了宫颈癌细胞中硫化与很多生理学、病理学过程密切相关尽管高浓度的硫化氢对生物体氢的检测。有害，但是除了一氧化氮、一氧化碳之外，硫化氢被认为是第三种重要的调节心血管、神经、免疫系统的气体递质。此外，硫化氢在维持机体３结论氧化还原平衡中也起着至关重要的作用虽然现阶段释放硫化氢的药目前用于检测硫化氢的荧光探针的发射波长多数集中在５００ — 物已被用于治疗心血管、发炎等疾病．但是其具体的分子机制尚不明６５０ｎｍ之间，很难应用到活体中硫化氢的检测。虽然有近红外的荧光确探针出现，但是由于探针自身的缺陷，尚未实现活体中硫化氢的检测。为了将探针应用到活体检测．设计合成高量子产率的近红外荧光探针１检测硫化氢的方法将成为目前检测硫化氢探针的设计方向。鉴于硫化氢重要的生理病理作用．准确检测生物体内硫化氢的含量至关重要。目前检测硫化氢的方法有：比色法ｌｌｌ、电化学分析法口、色【参考文献】谱分析法Ｉ引、诱导金属硫化物沉淀法等这些方法主要应用于血浆及［１］Ｃｈｏｉ，Ｍ．Ｇ．；Ｃｈａ，ｓ．；Ｌｅｅ，Ｈ＿；Ｊｅｏｎ，Ｈ．Ｌ．；Ｃｈａｎｇ，Ｓ．Ｋ．Ｃｈｅｍ【Ｚ１．Ｃｏｍｍｕｎ，组织匀浆中硫化氢的检测．实验前需要处理样品．而且这些方法．无法２００９：７３９０－７３９２．提供硫化氢在活细胞及组织中时空上的分布及浓度荧光分析法具有［２］Ｌａｗｒｅｎｃｅ，Ｎ．ｓ．；Ｄａｖｉｓ，Ｊ．；Ｊｉａｎｇ，Ｌ．；Ｊｏｎｅｓ，Ｔ．Ｇ．Ｊ．；Ｄａｖｉｅｓ，Ｓ．Ｎ．；Ｃｏｍｐｔｏｎ，Ｒ．灵敏度高，操作简单．可以实现原位实时观测等优点。近两年来．人们ＧｆＪ１ｌＥｌｅｃｔｒｏａｎａｌｙｓｉｓ，２０００，１８：１４５３－１４６０．成功合成了不同类型的检测硫化氢的荧光探针［３］Ｍｉｔｃｈｅｌｌ，Ｔ．Ｗ．；Ｓａｖａｇｅ，Ｊ．Ｃ．；Ｇｏｕｌｄ，Ｄ．Ｈ．Ｊ．Ａｐｐ１．Ｔｏｘｉｃｏｌ［Ｊ］．１９９３，１３，３８９．

硫化氢探头的原理

硫化氢探头的原理
硫化氢探头是一种用来检测硫化氢(H2S)气体浓度的传感器。

硫化氢是一种有毒、易燃气体，具有刺激性和窒息性，在工业生产和环境监测中具有重要的应用。

硫化氢探头的原理主要基于电化学和光学两种方法。

电化学方法是硫化氢探头常用的原理之一。

其原理是通过气体与电极表面的反应产生电流，并根据电流的大小来测量硫化氢气体的浓度。

硫化氢探头通常由两个电极组成，一个是工作电极，另一个是参比电极。

工作电极上覆盖有一种特殊的材料，例如金属氧化物或半导体材料，可以与硫化氢气体发生反应。

当硫化氢气体接触到工作电极上的材料时，会引起电极表面的氧化或还原反应，产生电流。

通过测量电流的大小，可以推断出硫化氢气体的浓度。

参比电极通常是一个稳定的电极，用来提供一个稳定的电势参考，以保证电极反应的可靠性和稳定性。

另一种常用的原理是光学方法。

硫化氢探头采用光学方法是因为硫化氢气体可以与某些化学物质发生反应，并产生特定的光谱信号。

一般来说，硫化氢探头中会有一个感光元件，例如光电二极管或光敏电阻。

当硫化氢气体接触到感光元件上的化学物质时，会引起化学物质的颜色变化或发生化学反应，从而改变感光元件对光的吸收能力。

通过测量感光元件对光信号的响应，可以推断出硫化氢气体的浓度。

总体来说，硫化氢探头的原理基于硫化氢气体与特定材料或化学物质的反应，利用电化学或光学方法测量反应产生的电流或光信号，从而确定硫化氢气体的浓度。

硫化氢探头在工业生产、环境监测等领域具有重要的应用，对于保障人体健康和环境安全具有重要的意义。

检测硫化氢荧光探针的研究进展

3.3 加强对误差的控制工作化学分析工作和过程涉及到数学运算和统计学知识等，为使结果准确相关分析人员必须要将操作中的误差降到最小。

一方面，分析人员应提高对化学分析工作重要性的认识并不断提升自身的化学素养，确保在实际分析中能够认真对待每一个数据。

另一方面，相关人员应充分掌握化学分析中容易出现误差的地方并在实际分析中给予这些环节以更多的关注，对于出现较大误差的地方要第一时间予以纠正和控制，从而防止误差的进一步扩大。

3.4 对化学分析全过程把关要提高化学分析工作的效果，还需要我们对化学分析的全过程进行严格的控制。

首先，对于化学分析的前期准备阶段，要根据实际分析的内容、所要运用的分析方法以及仪器制定出明确、详细的操作规范。

其次，要在实际分析过程中严格按照前期制定的方案进行操作，尤其对于化学实验要按照基本的规则进行，确保能够对化工分析材料以及原液配操作等进行严格控制，避免出现误差，从而全面提升化工分析的精度。

对于化工分析中的滴定分析，需要采取必要的过程监控来将滴定误差控制在允许的范围内。

而对于需要试剂法进行分析的内容，则应该按照分析的内容和相关要求选择出最为合适的试剂并确定出最佳用量，最大程度上保障分析结果的准确性。

3.5 加强人才队伍建设化工分析是一个科技含量较高的工作，其中的许多工作都涉及到化学、物理学、数学等多学科知识，这就对相关从业人员的专业水平提出较高要求。

因此，注重人才队伍素质的提升，对于推动化工分析工作的发展十分关键。

一方面，化工企业应该加大对从业人员的培训力度，通过邀请相关领域的专家进行讲座的方式提升化工分析人员的专业知识和技术水平；另一方面，企业还应通过建立起良好的企业文化来提升从业人员的职业道德素质，使员工能够更加认真的对待化工分析工作。

此外，企业还应该建立起完善的监督管理体系和考核机制，从而督促相关人员能够不断提升自己，在企业内部形成良性的竞争机制。

4 结语化工分析对于我国化工产业发展和生态环境保护都具有重要的作用，需要我们继续加大对其发展中问题的研究，从而不断完善化工分析技术体系，提升分析效果，使化工行业能够更好地为我国经济发展服务。

用于检测多硫化氢的荧光探针研究进展

Journal of China Pharmaceutical University 2023，54（5）：553 - 563学报用于检测多硫化氢的荧光探针研究进展王茂林，郭薇薇*，郑月钦**（中国药科大学天然药物国家重点实验室，南京 211198）摘要多硫化氢(hydrogen polysulfides, H2S n, n ≥ 2)作为硫化氢(hydrogen sulfide, H2S)所衍生的活性硫物质，在生理调节及信号转导过程中扮演着不可或缺的角色。

H2S n与H2S互为氧化还原对，一般经氧化或酶促作用从H2S转化生成，通过调节蛋白质相互作用及改变酶活力等方式发挥其生理作用。

随着研究的深入，发现一些原本被认为是H2S发挥的生理学功能可能是由H2S n所发挥的，并且H2S n具有更高的蛋白质巯基化效率。

因此，实时检测生物体内的H2S n对于研究其生理活性及与H2S之间的联系具有十分重要的意义。

传统的质谱光谱等检测方法需要破碎组织细胞，不适用于生物体内的实时检测。

而荧光探针因其具有高灵敏度及特异性，同时生物毒性低常被选作H2S n原位实时检测工具。

本文概述了H2S n的生理调节活性，着重基于响应机制的反应类型的介绍H2S n检测荧光探针的设计策略、荧光性能、检测特点及生物成像应用等方面，并对这一领域所面临的挑战与发展进行了展望。

关键词多硫化氢；荧光探针；响应机制；荧光成像；硫化氢中图分类号R313；O657.3 文献标志码 A 文章编号1000 -5048（2023）05 -0553 -11doi：10.11665/j.issn.1000 -5048.2023042804引用本文王茂林，郭薇薇，郑月钦.用于检测多硫化氢的荧光探针研究进展［J］.中国药科大学学报，2023，54（5）：553–563.Cite this article as：WANG Maolin，GUO Weiwei，ZHENG Yueqin. Advances in fluorescence probes for detection of hydrogen polysulfides ［J］.J China Pharm Univ，2023，54（5）：553–563.Advances in fluorescence probes for detection of hydrogen polysulfides WANG Maolin, GUO Weiwei*, ZHENG Yueqin**State Key Laboratory of Natural Medicine, China Pharmaceutical University, Nanjing 211198, ChinaAbstract Sulfane sulfur species in the reactive sulfur species family include hydrogen polysulfides (H2S n, n ≥2), which play an essential role in physiological regulation and signal transduction. As a redox pair of H2S, H2S n can be produced through oxidation or enzyme reaction and regulate protein interaction and enzyme activity.Research has revealed that H2S n, with higher efficiency of protein S-sulfhydration than H2S, may be responsible for some physiological functions previously attributed to H2S.Therefore, real-time detection of H2S n is crucial for studying its physiological activity and the relationship between H2S and H2S n.Traditional detection methods, such as mass spectrometry, are not suitable for living organisms as they require tissue cell disruption.Instead, fluorescence probes are often used for in situ real-time detection due to their high sensitivity and specificity and low biological toxicity.This review summarizes the physiological regulatory activity of H2S n, as well as the design strategy, response mechanism, fluorescence characteristics, and biological applications of H2S n fluorescent probes based on the structure of the response group, with a prospect of the challenges and developments in this field.Key words hydrogen polysulfide; fluorescence probe; response mechanism; fluorescence imaging; hydrogen sulfide硫化氢(hydrogen sulfide，H2S)作为一种被广泛认可的气体信号分子，在神经调节、血管张力调控、细胞保护、抗炎症、抗肿瘤、氧感应等方面具有重要的信号传导作用，能够调控多种生理功能事件[1-4]。

硫化氢的发现和应用

硫化氢的发现和应用人们跟硫化氢气体打交道的时间虽然很久很久了，而且对它非常厌恶，但却无所认识，到了17世纪才逐渐有所了解。

1663年化学家波义耳知道它能使银器变黑。

1772年化学家舍勒才开始研究它，证明硫在氢气中燃烧可以得到这种气体。

这种气体中的硫，可以用硝酸和氯气等氧化剂使它析出来。

化学家道尔顿也用实验证明，硫化氢是硫和氢组成的。

在他的《新系统》第2卷中说：“电火花通过时，硫化氢不受容量上的变迁，但放出固体硫的事实，已经成立。

我曾重做这些实验，而不能察出容量之增减，剩下来的气体乃纯洁氢气。

”“当与氧气混合时，若其比例为100容硫化氢和50容氧，此混合物被电火花爆炸生成水，将硫析出，而气体不见了。

若用100或以上容量的氧，则在汞上面爆炸后，管中有大约87容量的无水亚硫酸，105容量的氧完全不见，或说已与硫化氢气体中的两种元素化合了。

”1796年化学家贝托雷证明，硫化氢不是含氧酸。

硫化氢虽然是一种令人讨厌的气体，但它在分析化学的发展中即立下了汗马功劳。

在18世纪，由于冶金、机械工业的迅猛发展，要求提供大量的、品种多的矿石，因而极大地推动了地质学、地球化学的发展，而这些科学的发展又往往要以分析化学的发展为前提。

另一方面，许多工业部门为了降低生产成本，合理使用原料和提高产品质量，也积极要求搞分析检验工作。

在这种情况下，不少化学家开展了分析化学的研究，于是从分析矿泉水发展到矿物、岩石和金属为主的研究了。

在18世纪末期化学家普罗斯采集了各种各样的矿石，如铁矿石、铜矿石、锌矿石、铅矿石和水银矿石等。

化学家要分析矿石的成分，就先把矿石放在硫酸溶液里加热。

这时从容器里放出一种极为难闻的硫磺气。

有一次普罗斯正在分解含锌矿石，他发现放在旁边的天蓝色的蓝矾溶液，突然蒙上一层棕褐色的薄膜。

他感到非常有趣，便使两个容器尽可能靠近些，然后搅动蓝色的蓝矾溶液，这时溶液慢慢变成棕黑色的沉淀析出。

这是怎么一回事！硫碘气居然把蓝矾破坏了。

211262216_检测硫化氢近红外荧光探针研究进展

第52卷第5期辽宁化工 Vol.52，No. 5 2023年5月 Liaoning Chemical Industry May，2023检测硫化氢近红外荧光探针研究进展黄红莲（云南师范大学化学化工学院，云南昆明 650500）摘要：用于监测活细胞和生物体中H2S水平的荧光探针是非常可取的。

在这方面，近红外(NIR)荧光探针已成为一种有前途的工具。

NIR-I和NIR-II探针有许多显著的优点;例如，近红外光比可见光穿透组织更深，在生物样品分析过程中造成的光损伤更小，自身荧光更少，从而实现更高的信本比。

因此，在近红外区域发射的荧光探针有望更适合于活体成像。

因此，在文献中出现了大量新的H2S响应近红外荧光探针的报道。

综述了近年来用于生物样品中H2S的近红外荧光探针的研究进展。

重点介绍了它们在实时监测细胞内H2S和活体细胞/动物生物成像中的应用。

关键词：荧光；硫化氢；近红外探针；生物成像中图分类号：O657 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2023）05-0743-04硫化氢(H2S)被许多人认为是一种有毒气体[1]。

然而，在科学界，它被认为是一种调节许多生理过程的气体信号分子[2]。

近红外荧光探针被定义为在近红外区域(650~1700 nm)显示荧光发射的分子和材料。

近红外探针在生物成像活细胞、组织和动物中发挥了巨大的作用，以监测许多生物过程和分析物中的H2S水平[3]。

近红外荧光探针与其他传统探针(300~650 nm)相比具有许多优点。

近红外荧光探针可以穿透更深的组织，从而可以从更深的结构中获取信息。

较低的自身荧光使得更高的信本比。

近红外探针对细胞无损伤或损伤极小，灵敏度提高，斯托克斯位移大，生物相容性好，细胞毒性低，光稳定性好。

这些优点使近红外探头更适合于生物成像和传感器研究[4]。

虽然有几种商业的和易于制备的近红外染料，但只有少数化合物用于H2S传感器和生物成像[5]。

以体内硫化氢分子为触发机制的荧光探针设计进展

2019年10月以体内硫化氢分子为触发机制的荧光探针设计进展赵方诺吴诗琪王歆悦（中国药科大学药学院，江苏南京210009）摘要：硫化氢作为人类发现的第三个在人体生理活动中有重要作用的气体分子，其参与细胞内信号传导，氧化还原状态的调节等多种生理活动，并且与心血管系统疾病，神经系统疾病，内分泌系统疾病，免疫疾病，胃肠系统疾病等多种疾病有关。

那么如何高效的检测体内硫化氢含量成为了诊断这些疾病的重要方法，文章根据硫化氢反应性，介绍了基于基于叠氮还原，硫化氢亲核加成，金属离子置换和硒氧化物还原等原理设计的检测硫化氢的荧光探针。

关键词：硫化氢；荧光探针；还原性；亲核性；金属置换反应我们常用气相色谱，检测试纸等方法去检测硫化氢，但是这些方法由于他们的检测限度高，体内的硫化氢含量并不能被检测到，而且这些检测手段样品处理复杂，破坏组织，不适合实时和原位监测体内硫化氢，自然都不可以应用于活体。

但是，荧光探针不同，它反应灵敏，选择性高，响应快速，对机体损伤小。

正因为荧光探针的诸多优点，它被广泛的应用于体内硫化氢检测。

1叠氮还原响应探针叠氮基团（-N 3）是一种可以被硫化氢还原成氨基（-NH 2）的基团，还原成氨基后，叠氮基从一个吸电子基团转变成了一个给电子基团，这种电性的转变应用在探针结构上非常有效。

例如Han 课题组的这个探针(Fig.1)：（Fig.1）这个探针中的叠氮基团还原后，可形成D-π-D-π-A 的结构，使得在HEPES 中的吸收峰从610nm 红移到660nm ，发射峰从710nm 红移到750nm ，反应时间20min ，响应浓度为毫摩尔级别[1]。

2硝基还原响应的荧光探针硝基（-NO 2）响应与叠氮基比较类似，都是还原成氨基后，从吸电子基转变为给电子基，使得荧光结构的改变。

Wang 等设计并合成了一种基于PET 机制的荧光探针（Fig.2），此探针可以在HEPES 缓冲液中用于硫化氢的检测，这个探针使用七甲炔花菁结构，通过硝基强吸电子作用产生PET 效用，使荧光发生淬灭。

一种硫化氢分子荧光探针及其制备方法和应用[发明专利]

专利名称：一种硫化氢分子荧光探针及其制备方法和应用专利类型：发明专利
发明人：林伟英,任明光,邓贝贝
申请号：CN201510239407.4
申请日：20150511
公开号：CN104830317A
公开日：
20150812
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种硫化氢分子荧光探针及其制备方法和应用，属于分析化学技术领域。

该探针结构式如下：该探针的合成只需要三步就可以完成，且后处理过程相对简单；实现了硫化氢分子探针的选择性快速检测，并且选择性好，抗其他分子干扰能力强。

此外，用肉眼就可以观察到溶液颜色的变化，是一种具有生色传感功能的荧光探针。

该探针可作为显示水溶液中和生物细胞内硫化氢分子存在的专一性指示剂，可进行实时定性及定量的目视比色法检测。

故而，本发明是一种简单，快速，灵敏的硫化氢分子特异性检测试剂，在生物分子检测领域具有广阔的应用前景。

申请人：济南大学
地址：250022 山东省济南市市中区南辛庄西路336号
国籍：CN
代理机构：济南泉城专利商标事务所
代理人：贾波
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硫化氢近红外探针设计

硫化氢近红外探针设计近红外探针在化学分析领域起着重要的作用，可以用于监测和检测各种有机和无机化合物。

本文将重点介绍硫化氢近红外探针的设计和应用。

硫化氢是一种无色有毒气体，常常作为指示剂来检测环境中的硫化氢浓度。

然而，传统的硫化氢探测方法存在一些局限性，例如操作不便、检测时间较长等。

而近红外探针可以通过简单的操作和快速的检测速度来克服这些问题。

设计硫化氢近红外探针时，需要考虑以下几个方面。

首先，选择适当的近红外荧光探针。

近红外探针通常具有较高的灵敏度和选择性，可以通过与硫化氢反应产生荧光信号。

其次，设计反应条件。

硫化氢与近红外探针的反应通常是一个化学反应，需要确定最佳的反应温度、pH值和反应时间。

最后，选择合适的检测方法。

近红外探针通常可以通过光谱仪或光学显微镜等设备进行检测，可以选择适合实验需求的检测方法。

硫化氢近红外探针的应用非常广泛。

在环境监测中，可以使用硫化氢近红外探针进行空气、水体和土壤中硫化氢的测量，以及检测废水处理过程中的硫化氢残留。

此外，硫化氢近红外探针还可以应用于生物医学研究中，例如检测体内的硫化氢浓度变化以及研究硫化氢在人体中的作用机制。

在实际应用中，我们需要注意一些问题。

首先，尽量选择纯化合物进行实验，以避免其他物质对探针的干扰。

其次，确保实验条件的一致性，以获得可靠的实验结果。

最后，对实验结果进行准确的数据分析，并与传统的硫化氢检测方法进行比较验证。

总结来说，硫化氢近红外探针设计是一项重要的研究内容。

通过合理的设计和应用，可以开发出具有生动、全面和指导意义的探针，用于硫化氢的快速检测和监测。

这将有助于环境保护、医学研究等领域的发展，并为相关行业提供更加准确和可靠的硫化氢监测方法。

荧光探针分子探测硫化氢机理的理论研究

荧光探针分子探测硫化氢机理的理论研究作者：王晨阳李福胜管艳华梁法库来源：《江苏理工学院学报》2020年第02期摘要：一直以来，荧光探针反应作为一种重要的反应机理被人们广泛关注。

人们对荧光探针性质做了大量的试验，然而对荧光探针的理论计算关注度较低。

对检测硫化氢的荧光探针的物理性质进行了详细的理论研究：首先，优化了4'-（二乙氨基）-3-羟基黄酮分子和探针分子的结构;之后，计算并分析了探针的頻率以及吸收和发射光谱，理论上清晰地阐明探测硫化氢前后探针分子荧光行为和性质的改变;再次，还计算了探针分子的前线分子轨道，研究并分析探测过程中分子内的电子分布情况;最后，通过详细分析，很好地解释了荧光探针分子的探测机制，并验证了试验的准确性，为以后对该荧光探针的研究提供了帮助。

并且得出结论：化合物A与2，2'-二吡啶二硫基苯甲酸反应生成探针分子，并与被探测物质硫化氢反应生成产物分子。

关键词：分子轨道理论;溶剂致变色;电子转移;密度泛函理论;激发态中图分类号：O785+ .5 文献标识码：A 文章编号：2095-7394（2020）02-0081-06荧光探针原理是利用探针分子与被探测物反应生成新的分子，通过检测生成的分子可以确定被探测物。

荧光探针机理作为一种重要的反应机理，在生物、化学、物理等方面都发挥着重要的作用，被广泛应用于各个领域[1-5]。

因此，荧光探针的检测反应机理一直以来都受到国内外专家的重点研究。

[6-9]硫化氢（H2S）是继一氧化氮和一氧化碳之后的第三种内源性有毒气体信号化合物（气体传输器），具有臭蛋味。

人的身体可以产生少量硫化氢，硫化氢对身体有重要的作用，正常浓度的硫化氢对调节细胞氧化还原反应和其他反应起着至关重要的作用。

研究已经证实，硫化氢不仅可以放松血管平滑肌，而且可以引起血管舒张并降低血压;硫化氢还是一种有效的抗炎颗粒;此外，硫化氢是一种有效的抗氧化剂，可以增加抗氧化剂含量。

高纯硫材料在硫化氢传感器中的应用研究

高纯硫材料在硫化氢传感器中的应用研究摘要：硫化氢是一种具有刺激性气味的有毒气体，在工业生产中广泛应用。

为了监测和控制硫化氢浓度，发展高效可靠的硫化氢传感器至关重要。

本文主要研究了高纯硫材料在硫化氢传感器中的应用，并探讨了其在传感器领域的潜在应用前景。

引言：硫化氢（H2S）是一种具有刺激性气味的强烈有毒气体，在油田开采、化工生产和废水处理等行业中广泛存在。

它不仅对人体健康构成威胁，还对环境造成严重污染。

因此，监测和控制硫化氢浓度至关重要，而硫化氢传感器的发展就成为减少硫化氢危害的关键技术之一。

传统的硫化氢传感器通常使用金属氧化物或半导体材料作为敏感元件。

然而，这些材料在高浓度硫化氢气体的存在下容易产生寿命短、灵敏度下降以及选择性不足等问题。

因此，研究人员开始探索新的材料用于硫化氢传感器，其中高纯硫材料被认为具有潜在的应用前景。

一、高纯硫材料的特性高纯硫材料是指纯度超过99.9%的硫化物材料，其具有一系列独特的物理化学特性。

首先，高纯硫材料具有较高的导电性能和热导率，使其成为理想的传感器材料。

其次，高纯硫材料具有较好的稳定性和耐高温性能，在高温高湿环境中仍能保持较好的传感效果。

此外，高纯硫材料还具有较高的光学透明性和很好的光学变化性能，在光传感器领域也有广泛的应用。

二、高纯硫材料在硫化氢传感器中的应用基于高纯硫材料的硫化氢传感器工作原理主要包括吸附、反应和检测三个过程。

首先，高纯硫材料表面对硫化氢气体进行吸附。

随着硫化氢浓度的增加，硫材料上的吸附量也会增加。

其次，硫化氢与高纯硫材料发生反应，形成硫化物和其他化合物。

最后，通过检测硫化物的变化来确定硫化氢浓度的大小。

在实验中，研究人员制备了高纯度的硫材料，并将其与氧化物或半导体材料结合构成传感器。

实验结果表明，基于高纯硫材料的传感器具有较好的灵敏度和选择性。

而且，与传统传感器相比，高纯硫材料传感器在高浓度硫化氢气体的存在下能够保持较长的寿命。

此外，基于高纯硫材料的硫化氢传感器还具有更广泛的应用前景。

H2S作为分子探针的发展与应用

性质
无色可燃,散发臭鸡蛋气味的气体
对健康的影响
刺激眼和呼吸道。吸入硫化氢 H2S水平不足：阿尔茨海默病等; 过多会导致意识丧失,呼吸衰竭、重要器官中硫化氢的过度生产：糖心脏骤停,在极端的情况下,死亡。尿病的发病机制。
内源性气体信号分子NO 、 CO
• 20 世纪80 年代中后期，一氧化氮（Nitric oxide，NO）这种简单的气体小分子被确认为内皮舒张因子，NO 具有舒张血管、抑制血小板聚集和抑制细胞的增殖等多种效应，由此开创了气体信号分子这一崭新研究领域。 • 内源性的NO 主要由精氨酸在一氧化氮合酶作用下生成，在细胞内以可溶性鸟苷酸环化酶（sGC）为受体，升高细胞内环磷鸟苷（cGMP）水平，发挥生物学效应。
• 结论： • 生物水溶液中，NIR-H2S探针对硫氢化钠的响应明显强烈于对其它各种生物体内的物质的响应，适用于对硫化氢的选择性检测
三、测试探针的毒性：
• 大致研究思路： • 在活细胞中加入逐渐增多的探针，同时有不加入探针的对照组。发现随着探针的增多，活细胞显现出越来越强的荧光。使用某种方式用于定量。 • 通过对线粒体和和染色来确定细胞还活着以说明其对细胞无毒。
• 图1 不同浓度的硫氢化钠(0-40毫摩)下的水缓冲溶液中NIRH2S(5.0毫摩)探针的荧光光谱。 • 插图:在708 nm下NIR-H2S(5.0毫摩)的探针与硫氢化钠的荧光强度比(F / F0)变化。激发光在650 nm。发射光在708 nm。
• 实验结论： • 1.由图1看出：708nm处引入硫氢化钠引起显著的荧光刺激反应(18倍荧光增强)(嵌入的图1)。并且，探针的发射波长在近红外(NIR) 地区,有利于荧光成像研究。 • 2.由插图看出：在708 nm处荧光强度和硫氢化钠的浓度有良好的线性关系(图S1,ESIw)。（我猜测这种线性关系或许可以方便硫化氢在人体内的定量检测） • 3.生理的pH值观察到最大的荧光信号。检测极限计算到5 108M(S / N = 3),表明调查高度敏感,可能适合H2S的生命系统的研究。

.h2se近红外荧光探针的设计合成及生物应用_[山东师范大学]

[优质毕业论文社区]优质论文硕博学位论文[优质毕业论文社区]论文题目：H2S e近红外荧光探针的设计合成及生物应用学科专业名称：分析化学申请人姓名：葛礼虹指导教师：唐波教授仲红波副教授论文提交时间： 2016年 3 月 25 日[优质毕业论文社区][优质毕业论文社区]独创声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得（注：如没有其他需要特别声明的，本栏可空）或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。

与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。

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（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：导师签字：签字日期：2016 年月日签字日期：2016 年月日山东师范大学硕士学位论文目录目录 (i)摘要 (I)Abstract (III)第一章绪论 (1)1、硒与癌症 (1)1.1 硒元素概述 (1)1.2 硒化氢简介 (2)1.2.1 硒化氢物理化学性质 (2)1.2.2 硒化氢测定方法 (4)1.3 亚硒酸钠抗癌机制研究进展 (4)2、乏氧与癌症 (8)3、荧光探针简介 (9)4、多组分检测研究现状 (9)5、论文的选题背景、意义及实验思路 (12)参考文献 (14)第二章细胞内H2Se近红外荧光探针的设计合成及生物成像 (18)1、引言 (18)2、实验部分 (19)2.1 仪器与试剂 (19)2.2 探针NIR-H2Se 的合成路线 (21)2.3 探针NIR-H2Se 的合成与表征 (21)2.3.1 化合物1的合成与表征 (21)2.3.2 化合物2的合成与表征 (22)2.3.3 探针NIR-H2Se 的合成与表征 (22)2.4 探针NIR-H2Se及其反应产物荧光量子产率（Φ）的测定 (23)2.5 探针NIR-H2Se 的化学体系分析 (24)2.5.1 探针NIR-H2Se 和待测物H2Se储备液的配制方法 (24)2.5.2 探针NIR-H2Se 与H2Se反应机理的验证 (24)2.5.2.1 高分辨质谱验证 (25)2.5.2.2 高效液相色谱验证 (25)2.5.3 探针NIR-H2Se 反应产物的光谱性质 (25)2.5.4 缓冲溶液pH值对探针NIR-H2Se响应的影响 (25)2.5.5 探针NIR-H2Se 响应浓度的优化 (26)2.5.6 探针NIR-H2Se 和待测物H2Se的响应 (26)2.5.7 探针NIR-H2Se 选择性的测定 (26)2.5.8 探针NIR-H2Se 反应动力学 (27)2.6 探针NIR-H2Se 的生物体系分析 (27)2.6.1 细胞培养 (27)2.6.2 抗光漂白实验 (27)2.6.3 细胞毒性评价实验（MTT） (28)2.6.4 线粒体定位实验 (29)i山东师范大学硕士学位论文ii2.7 常氧、乏氧条件下Na2SeO3 诱导肿瘤细胞凋亡过程中H2Se浓度的检测 (29)2.7.1 不同浓度的Na2SeO3孵育细胞相同时间 (29)2.7.2 相同浓度的Na2SeO3孵育细胞不同时间 (30)2.8 常氧、乏氧条件下Na2SeO3 诱导肿瘤细胞凋亡过程中H2O2浓度的检测 (30)2.8.1 不同浓度的Na2SeO3孵育细胞相同时间 (30)2.8.2 相同浓度的Na2SeO3孵育细胞不同时间 (30)2.9 探针NIR-H2Se活体成像 (31)3、结果与讨论 (31)3.1 探针NIR-H2Se与H2Se反应产物的验证 (31)3.2 探针NIR-H2Se反应产物的光谱性质 (33)3.3 缓冲溶液的pH值对探针NIR-H2Se和H2Se响应的影响 (33)3.4 探针NIR-H2Se 响应浓度的优化 (34)3.5 探针NIR-H2Se和待测物H2Se的响应 (35)3.6 探针NIR-H2Se 选择性的测定 (36)3.6.1 对氨基酸类物质选择性的测定 (36)3.6.2 对金属离子选择性的测定 (37)3.6.3 对氧化还原类物质选择性的测定 (38)3.7 探针NIR-H2Se 反应动力学 (38)3.8 探针NIR-H2Se 的抗光漂白实验 (39)3.9 探针NIR-H2Se 的细胞毒性实验（MTT） (40)3.10 探针NIR-H2Se的线粒体定位实验 (41)3.11 常氧、乏氧条件下Na2SeO3 诱导肿瘤细胞凋亡过程中H2Se浓度的检测 (41)3.12 常氧、乏氧条件下Na2SeO3 诱导肿瘤细胞凋亡过程中H2O2浓度的检测 (43)3.13 探针NIR-H2Se活体成像 (45)4、本章小结 (46)参考文献 (47)第三章双荧光比率法检测Na2SeO3诱导肿瘤细胞凋亡过程中H2Se和O2.-的浓度变化 (49)1、引言 (49)2、实验部分 (51)2.1 仪器与试剂 (51)2.2探针NIR-H2Se 的合成 (52)2.3 化学体系中荧光比率法对H2Se和O2.- 双检测 (52)2.3.1 两种探针、参比、待测物H2Se、O2.- 储备液的配制 (53)2.3.2 两种探针及参比的光谱测试 (53)2.3.3 H2Se对探针DHE的干扰测定 (53)2.3.4 两种探针及参比的混合液对O2.-的响应 (54)2.3.5 两种探针及参比的混合液对H2Se的响应 (54)2.4 两种探针及参比在细胞内的共成像 (54)2.5 荧光比率法对Na2SeO3 诱导HepG2凋亡过程中H2Se和O2.- 双检测 (55)2.5.1常氧条件下荧光比率法对Na2SeO3 诱导HepG2凋亡过程中H2Se和O2.- 双检测 (55)2.5.2 乏氧条件下荧光比率法对Na2SeO3 诱导HepG2凋亡过程中H2Se和O2.- 双检测 (55)3、结果与讨论 (56)3.1两种探针及参比的荧光光谱 (56)3.2 H2Se对探针DHE的干扰测定 (57)3.3 两种探针及参比的混合液对O2.-的响应 (58)山东师范大学硕士学位论文3.4 两种探针及参比的混合液对H2Se的响应 (59)3.5 两种探针及参比在细胞内的共成像 (61)3.6常氧条件下荧光比率法对Na2SeO3 诱导HepG2凋亡过程中H2Se和O2.- 双检测 (62)3.7 乏氧条件下荧光比率法对Na2SeO3 诱导HepG2凋亡过程中H2Se和O2.- 双检测 (63)3.8 常氧、乏氧条件下Na2SeO3 诱导HepG2凋亡过程中H2Se和O2.- 检测结果对比 (65)4、本章小结 (67)参考文献 (68)附：合成化合物谱图 (70)攻读硕士学位期间发表的学术论文和参与的课题 (76)致谢 (77)iii山东师范大学硕士学位论文摘要癌症的治疗手段有多种，目前主要有手术疗法（手术切除）、化学药物疗法（化疗）以及普通放射疗法（放疗）。

硫化氢荧光探针的构建及其应用的研究进展综述

硫化氢荧光探针的构建及其应用的研究进展
综述
1研究简介
硫化氢是一种毒性有害气体，其浓度变化往往伴随着环境污染程度的升高，因此研发出荧光探针以监测硫化氢可能防治一些环境灾害的发生。

近年来，很多重要的研究成果取得了明显的进步，为硫化氢在低温环境、气溶胶和水体中的检测提供了新思路。

本文综述了硫化氢荧光探针的构建及其应用的研究，以期增进硫化氢的检测技术。

2硫化氢荧光探针
硫化氢荧光探针一般由分子结构的荧光传感器与传感器的活性部分组成，以及一些改性材料和调节剂，能够监测硫化氢的浓度变化，并用硫化氢刺激来调节荧光探针的荧光变化。

在过去几年里，学者们研究了大量不同类型的硫化氢探针，包括有机小分子、配合物、聚合物、卤素化合物等，可以适应低温环境、气溶胶和水体中硫化氢的检测。

3性能特点
硫氢荧光探针检测灵敏度高、操作简单、快速、稳定，可以检测室内外环境的硫化氢浓度和进行连续性的环境监测。

硫化氢荧光探针的结构简单，质量轻，可以实现室外的无人监控检测，成本也比传统的检测方法低得多。

4应用
在技术发展的今天，硫化氢荧光探针已经被广泛应用于各种场合，如卫生、环境空气污染检测、渔业水路污染监测、医用气体检测、航空航天等。

这些应用领域证明了硫化氢荧光探针的广泛应用前景和巨大潜力。

总之，硫化氢荧光探针技术日渐成熟，为抵御空气污染和水资源污染提供了一定的参考，以保护人类健康和环境，特别是水资源的安全。

硫化氢传感器

硫化氢传感器：一项重要的环境保护技术近年来，环境保护已经成为了全球各国政府和民间团体的热点话题。

随着工业化和城市化的快速发展，大量的有害气体和化学物质排放给环境带来巨大的威胁。

其中，硫化氢被认为是一种高度有害的气体，对人类身体健康和自然生态环境都带来了不可避免的危害。

为了有效地控制和减轻硫化氢对环境的影响，的研发和应用显得尤为重要。

一、的基本原理是用于检测并 quant 转硫化氢浓度的一种设备。

通常工作于一定的温度、湿度和大气压等条件下。

它们的基本结构通常由传感元件、放大器、显示器和控制电路等部分组成。

传感元件一般采用半导体、电化学或红外光学等不同的技术，它们具备不同的检测速度、灵敏度和电子学特性。

其中，半导体是一种最常见的传感器，它是用玻璃或石英管封装一个半导体材料，通过半导体材料与空气接触并发生化学反应，从而测量硫化氢浓度。

电化学则是采用电化学原理测量硫化氢气体的浓度，它们的精度和灵敏度一般比半导体高。

红外线则是利用硫化氢特殊的吸收光谱进行测量，测量精度比较高且对其他气体的干扰较小。

目前研发中的微机电系统（MEMS）具有更高的灵敏度和稳定性。

二、的应用范围硫化氢被广泛应用于生物制造、化学工业、碳化物制造、纺织加工、食品加工、医疗废物处理等领域。

在饲养场等生产领域中，硫化氢是由动物粪便、糞尿、沼气等发酵物质释放出来的。

在化工和制药工业中，硫化氢是生产过程中常见的废气之一。

硫化氢气体浓度高、味道难闻、易燃易爆，如果时间长、浓度过高的话，会对人体、环境产生非常严重的危害。

应用得相当广泛，主要目的是用于环保、安全、减少人力、物力资源浪费等。

以生产领域为例，可以用于检测饲养场的沼气，从而有效地控制有害气体的排放，保护当地生态环境。

在化工和制药工业中，可用于检测和控制生产过程中的硫化氢排放，避免对员工身体健康和环境的影响。

此外，在卫生保洁、医疗等方面，也有着广泛的应用。

三、的发展前景在全球环保政策的倡导下，已经被广泛应用于各个领域。