次硝酸（HNO）是由一氧化氮（NO）经单电子还原和质子化生成的活性氮分子（RNS）,是许多生理过程中的重要信号分子。早先的研究显示,HNO已成为心血管疾病等不同疾病的潜在诊断和治疗生物标志物。氧亚硝酸盐（ONOO^-）也作为活性氮（RNS）的一种,是由一氧化氮（NO）和超氧阴离子自由基(.O^2-)相互作用产生的。ONOO^-在信号转导和抗菌活性中发挥着非常重要的作用,可以损伤蛋白质、脂质、过渡金属酶中心和核酸等许多关键生物分子。RNS这一物种由于其独特和潜在重要的生物活性的报道而受到广泛的关注,因此,开发出新型的灵敏度高、反应速度快的检测活性氮物种的荧光探针来研究其生物学功能,仍然是一个很有意义的课题。本论文主要开展了以下工作:HNO作为一种电子还原形式的一氧化氮,正逐渐成为一种潜在的诊断和治疗手段。在此,我们开发了一种近红外荧光探针,用于检测活细胞中的外源性和内源性HNO。该探针的设计方法是将一个具有很大的斯托克斯位移的近红外荧光团与HNO响应基团-二苯基亚磷酸酯基通过酯作为连接臂耦合。探针最初无荧光,HNO催化氧化反应生成氮杂乙烷,氮杂乙烷分子内攻击羰基碳,释放具有活化荧光信号的初始荧光团。该探针对HNO具有响应快、选择性高、敏感性强等特点,还能以高灵敏性、高特异性和剂量依赖性的荧光信号对活细胞中的外源性和内源性HNO活性进行成像。我们相信我们的新型探针将为检测和可视化活细胞中的HNO提供一个有用的工具,在阐明其生物学功能方面具有巨大的潜力。氧亚硝酸盐阴离子（ONOO^-）作为最典型的活性氮分子（RNS）之一,通过硝基化酪氨酸残基和抗病原入侵的免疫原性反应在信号转导中发挥重要作用,这是由一氧化氮（NO）和超氧阴离子自由基(.O^2-)在生命系统中的扩散控制反应产生的。ONOO^-具有较强的氧化性和亲核性,可与蛋白质、核酸、脂类等多种生物活性物质发生反应。ONOO^-的产生失调可引起缺血再灌注损伤、阿尔茨海默病、自身免疫,甚至癌症。然而,ONOO^-的确切细胞机制仍然知之甚少,很大程度上是由于缺乏适当的方法来检测其在活细胞中的分布。因此,迫切需要开发一种生物体系中ONOO^-的原位分析方法。设计并合成了ONOO^-荧光探针,使用了1,8-萘二甲酰亚胺,一种典型的分子内电荷转移（ICT）荧光团,利用二苯基亚膦酸酯基团掩蔽发色团禁用荧光,以在一系列生物分析条件下用ONOO^-分析物选择性导通响应。探针显示荧光增强达63倍,检出限为30 nm,发现在BHI-DP中,二苯基膦酸盐阻断了ICT过程;因此,在没有ONOO^-的情况下,探针没有显示荧光,荧光量子产率严重下降。用ONOO^-对亚磷酸酯进行选择性裂解,使得ICT过程得以恢复;这就产生了开启的荧光响应。通过共聚焦显微镜成像证实了HeLa细胞中选择性检测具有开启响应的氧亚硝酸盐根阴离子,该方法可用于设计基于亚磷酸酯基团断裂的ONOO^-选择性检测的荧光探针。