苯乙烯基吡啶盐是半花菁类化合物的一种,具有典型的D-π-A结构,还具有光学性质优良、稳定性好、水溶性好、易制备等优点。气体信号分子硫化氢和重金属汞离子的浓度检测对生物体系和环境污染有重要意义。因此,本论文以4-羟基-（4-苯乙烯基）吡啶碘盐为荧光团,根据不同识别机理,分别构建了新颖的H₂S/Hg²⁺荧光探针。第一章本章简要介绍了半花菁类化合物的结构特点、合成及在各领域的广泛应用。苯乙烯基吡啶盐是一种重要的半花菁类化合物,本章从苯乙烯基吡啶盐作为反应位点和作为荧光团两方面出发,重点介绍了苯乙烯基吡啶盐在荧光探针领域的研究进展,并在此基础上提出了本论文的立项背景、研究内容和创新性。第二章本章设计并合成了一种以4-羟基-（4-苯乙烯基）吡啶碘盐为荧光团,二硫吡啶基团为识别单元的H₂S比率型荧光探针DSPBP。H₂S与DSPBP相互作用会生成含-SH的中间体化合物,迅速发生酯环化释放出荧光团,导致荧光比率信号的显著变化,实现对H₂S的检测。DSPBP对H₂S的检测表现出响应速度快（15 min）、选择性好、灵敏度高,检出限低（25.7 nM）等优点。此外,DSPBP也可用于活细胞中H₂S的成像和在实际水样中H₂S的检测。第三章本章设计并合成了一种以4-羟基-（4-苯乙烯基）吡啶碘盐为荧光团,2-巯基苄基酯为反应位点的Hg²⁺反应型荧光探针MBPVP。此反应机理基于两方面的作用:1)Hg²⁺诱导反应,2)强吸电子效应的荧光团加速反应,从而释放出荧光团4-羟基-（4-苯乙烯基）吡啶碘盐,恢复荧光信号,实现对Hg²⁺的检测。MBPVP在100%PBS缓冲液（pH=7.4）中对Hg²⁺的检测有着响应速度快（8min）、选择性好、灵敏度高等优势,线性范围为2-16μM,检出限为6.5 nM。此外,MBPVP也可用于在实际水样和固体状态下Hg²⁺的检测。第四章本章基于H₂S对二硝基苯醚的硫解作用构建了一种以4-羟基-（4-苯乙烯基）吡啶碘盐为荧光团的H₂S荧光探针DPPVP。DPPVP对H₂S的高选择性是基于H₂S和RSH（生物硫醇）的分子大小及pKa值的显著区别,当H₂S和RSH共存时,该探针分子在100%PBS（pH=7.4,1 mM CTAB）缓冲液中对H₂S依然表现出较高的选择性。且该探针分子有良好的水溶性,对H₂S的检测显示出响应速度快、灵敏度高（13.4nM）、线性范围宽（0-40μM）等优良特性。本论文设计的三种苯乙烯基吡啶碘盐荧光探针都是以化学反应为基础,因此探针不仅水溶性和生物相容性好,还对目标化合物的检测显示出良好的选择性和灵敏度,且都具有较好的应用前景。