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细胞内活性氮(reactive nitrogen species,RNS)是指NO和由NO衍生而出的分子,其氮元素的氧化态为+1至+4价,例如过氧亚硝酰阴离子(ONOO-)、二氧化氮(NO2)、S-亚硝基硫醇(RSNO)和亚硝酰氢(HNO)等。RNS能够与包括蛋白质,核酸和脂质在内的多种生物分子发生反应。其中,ONOO-是一氧化氮(NO)和超氧阴离子自由基(·O2-)反应生成的,其浓度异常波动会导致氧化应激和硝化应激,进而关联多种疾病。而RSNO则是生物体内亚硝基代谢过程中的中间产物,其与亚硝基蛋白之间的转亚硝基过程对蛋白质与酶的功能表达有重要影响,在生物体内具有重要的生理作用。目前RSNO被研究最多的还是其NO贮存池(NO pool reservior)和运输器(NO transport)的作用。鉴于ONOO-和RSNO重要的生理功能,构建能够原位、高灵敏、高选择性测定ONOO-和RSNO的分析方法则尤为重要。基于此,本论文设计合成了两种荧光探针:TPE-COU和NIR-GSNO,分别用于ONOO-和RSNO的荧光检测,并在细胞水平上实现了成像监测,具体工作如下:(一)基于聚集诱导发光(AIE)机理,构建了一种以四苯乙烯为母体、检测ONOO-的探针TPE-COU。四苯乙烯衍生物与溴代香豆素通过α,β-不饱和酮连接,与ONOO-反应后α,β-不饱和酮断开,四苯乙烯母体在水溶液中聚集发光,从而检测心肌细胞氧糖剥夺再灌注过程中ONOO-的产生。同时,利用已知H2S探针叠氮香豆素验证雌激素抗心肌细胞损伤过程中H2S的含量变化,研究结果说明ONOO-可以作为心肌细胞损伤过程中的指示分子,同时雌激素通过上调细胞内源性H2S的含量来对心肌细胞起到保护作用。(二)基于分子内电荷转移(ICT)机理,设计合成近红外探针NIR-GSNO,研究NO光控释放过程中,亚硝基硫醇的含量变化。说明了亚硝基硫醇在NO的储存、运输过程中的重要作用。结果为深入理解NO与亚硝基硫醇的生理病理功能提供了有用的分析方法与相关数据。