硫化氢（Hydrogen sulfide,H₂S）是一种无色的具有臭鸡蛋气味的气体分子,也是继一氧化碳（CO）和一氧化氮（NO）之后,第三种可在生命体内发挥生理作用的脂溶性气体信号分子。内源性H₂S的来源主要是体内含硫的氨基酸（如半胱氨酸和同型半胱氨酸等）作为底物,在5′-磷酸吡多醛依赖性酶（包括胱硫醚-β-合成酶、胱硫醚-γ-裂解酶和半胱氨酸转移酶等）催化作用下产生的。H₂S参与生物体许多生理和病理过程,其中在神经系统、呼吸系统、心血管系统和消化系统均有重要的作用。活性氧（Reactive oxygen species,ROS）主要是由生物体内线粒体的氧代谢产生的,包括很多含氧的高反应活性分子（如超氧化物、过氧化物和自由基等）。ROS作为细胞内和细胞间的信号分子,参与调节许多生理和病理的活动过程,其中与损伤、衰老、炎症和癌症等密切相关。次氯酸（Hypochlorous acid,HClO）作为生物体内一种重要的活性氧分子,在生命活动过程中起到重要作用。细胞中内源性HClO是氯离子（Cl^-）和过氧化氢（H₂O₂）在髓过氧化物酶（Myeloperoxidase,MPO）的催化作用下产生的。在生物体系中,HClO作为较强的氧化剂,能参与机体内众多的正常生理和异常病理活动过程。一方面,适量的HCl O在生物体的免疫系统中可以通过调节细胞因子等促进细胞和组织的愈合,同时抑制炎症;另一方面,过量的HCl O能引起细胞死亡、组织损伤及一系列的疾病产生。过氧亚硝基阴离子（Peroxynitrite,ONOO^-）是生物体内另一种重要的活性氧分子,是由一氧化氮（NO）和超氧阴离子(O₂^·-)通过自由基反应生成的产物。ONOO^-作为较强的氧化剂和亲核试剂,能够与生物体内的很多分子发生化学反应,其参与了生物体内广泛的生理和病理活动过程。一方面,ONOO^-可以在机体的免疫系统中发挥辅助调节的作用;另一方面,ONOO^-能够引起生物体内的酪氨酸硝基化,并且能氧化核酸、巯基分子和含有磷脂的不饱和脂肪酸等分子,导致细胞内线粒体功能紊乱后触发细胞死亡等。本论文设计合成了两种用于双检测的小分子荧光探针,其中一个分子探针可以同时选择性检测H₂S与HClO;另一个探针可分别检测H₂S与ONOO^-。其具体研究内容如下:（一）设计合成同时检测H₂S和HCl O的分子荧光探针RPC-1。RPC-1是基于香豆素和罗丹明的结合体,其中利用经典的叠氮基团检测H₂S和硫代内酯结构检测HClO。该探针利用双光子共聚焦显微镜成像分别检测H₂S和HClO。以HClO为指标在细胞和小鼠实验中评估了单独和联合使用抗抑郁症药物（氟西汀和度洛西汀）对细胞和肝组织的损伤情况。同时证明,机体通过上调内源性硫化氢起到保护作用,N-乙酰半胱氨酸（NAC）通过增加内源性硫化氢含量从而发挥抗肝损伤的作用。研究结果为药致肝损伤的评估及其治疗提供了合适的分析工具。（二）设计合成同时检测H₂S和ONOO^-的分子荧光探针RC-Br。RC-Br能够与H₂S和ONOO^-发生亲核加成反应,利用双激发双发射的荧光成像原理分别检测H₂S和ONOO^-。探针反应的速度快、灵敏度高,并可用于细胞荧光成像。该探针为研究生物体系中H₂S与ONOO^-的相互作用关系供了有效的分析工具。