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过氧亚硝酸根(ONOOˉ)作为一种内源性的高活性氧化物,在体内由一氧化氮(NO)和超氧自由基(O2·ˉ)通过扩散作用反应生成,不需要酶的催化。由于强的生物活性,ONOOˉ及其高活性次级自由基(·OH、CO3·ˉ和·NO2)能与蛋白质、DNA、脂类、氨基酸反应,最终导致细胞死亡,进而引起多种生物组织损伤,引发大量疾病。然而,近期的研究表明,ONOOˉ在关键信号通路的氧化还原调控中也展现着被忽视的作用。同时,ONOOˉ作为生物体内的细胞毒素效应器和信号分子,能够抵抗病原体的入侵,从而显示其保护作用。因此,开发检测细胞内ONOOˉ的方法在生理及病理学方面至关重要。荧光探针被认为是识别和传感活体细胞和组织中微量样品的有效工具。近年来,由于选择性高、信号变化明显等优点,反应型荧光探针受到了广泛的关注。到目前为止,基于ONOOˉ发生的特殊反应,国内外课题组已经报道了一系列出色的ONOOˉ荧光探针,但是大部分已报道的探针存在选择性差的缺陷。此外,线粒体是细胞内ONOOˉ产生的主要场所,但是迄今为止,仅有一例可以特异性靶向线粒体的探针被报道。因此,开发新型且高选择性、特异性靶向线粒体的ONOOˉ荧光探针,这仍是科学界的一个挑战。 本研究主要内容包括:⑴开发了一个“N-甲基-4-羟基苯胺取代的吡啰红 B”荧光探针2-1,探针与ONOOˉ经过双电子氧化过程,最后生成具有绿色发射的“胺基吡啰红B”,可以高选择性且迅速的对 ONOOˉ作出相应,不受其他生物活性氧化物(ROS)的干扰。荧光共聚焦实验证实,探针2-1可以靶向线粒体,而且成功应用于RAW264.7细胞内源及外源性ONOOˉ的影像。⑵设计合成了一个新型的ONOOˉ反应位点,将该位点直接与吡啰红B染料相连构建了具有红色发射的荧光探针3-1。探针3-1可以特异性的对ONOOˉ作出响应,选择性实验证实,在大过量各种ROS/RNS存在下,仅有ONOOˉ可以引起该探针荧光快速增强。荧光共聚焦实验证实,该探针具有很好的细胞渗透能力,并且可以影像RAW264.7细胞中内生的ONOOˉ。