1. 引言

硝酰基(nitroxyl, HNO)作为活性氮簇分子的一员，能够脱去电子或者还原为一种众所周知的生物信号分子一氧化氮(NO)，但到目前为止仍然缺少有效的检测手段来阐释其在活体生物中的存在和运载机理。NO作为衍生内皮舒张因子影响心脏调节功能已广为报导，它可以扩散到邻近的肌肉层通过刺激形成GMP 起到舒张肌肉的作用^[1]。科学家又揭示了 NO 及其他含氮类氧化物在血小板沉降、神经传导方面的重要作用^[2]。德州大学医学院Murad、纽约州立大学Furchgott和加州大学洛杉矶分校Ignarro主导发现NO在心血管系统中的重要作用获得1998年度诺贝尔生理及医学奖。近年来，其衍生物HNO对心脏功能的影响才被发现。例如，在犬类正常或缺失部分功能的心脏中HNO被证明能够增强心脏的肌力作用和降低心脏舒张压力。因此，HNO可以潜在作为一种新型治疗心脏衰竭药物。此外，HNO做为一种亲电体能够和生物体相关的硫醇类化合物反应阻止过氧化物对哺乳动物心血管系统的危害。这些生物学发现促使我们发展一种能够具有足够选择性和灵敏度的方法检测生物体中的HNO。

HNO能够迅速的二聚生成极不稳定的连二次硝酸并且之后分解为一氧化二氮(N₂O), 表明其化学性质很不稳定^[3]。此外，作为HNO的最常见供体化合物Angeli盐(Na₂N₂O₃)在水溶液中具有非常短的半衰期(37#176;C, t_1/2= 2.8 min, pH= 4.40~8.10, 能够产生等量的HNO)^[4]。迅速的二聚化和易快速和各种各样的生物分子反应，使得通过荧光探针法了解生物体中HNO的运载机制产生巨大的困难。本实验我们设计了通过Cu(II)基配合物荧光探针和稀土纳米晶自组装，发展了一个能够用于上转换检测HNO。此外，我们利用癌细胞作为模型，利用上转换荧光探针视踪生物体中的HNO，为生物学中HNO作用于心血管系统提供了可靠直观化学探针工具。

2. Cu(II)基配合物荧光探针研究进展

2.1 Cu(Ⅱ)基配合物结构

共轭聚合物化合物CP1的荧光能够被Cu(Ⅱ)淬灭，在 CH₂Cl₂-C₂H₅OH( 4∶1) 的混合溶液中，加入 NO立刻引起Cu(Ⅱ)-CP1荧光增强2.8^[5]。反应中金属离子被还原，荧光基团仍和金属中心配位，即Cu(Ⅱ)被还原成 Cu(Ⅰ)的同时并没有荧光基团释放。

2.2 两个水溶性的Cu(Ⅱ)配合物

Lippard 等^[6]合成了两个水溶性的Cu(Ⅱ)配合物(分别为丹磺酰基乙二胺 [Ds-en]和丹磺酰基氨甲基嘧啶共轭碱 [Ds-AMP]的Cu(Ⅱ)配合物)，可用于NO的测定。在有机溶液 [CH₃OH-CH₂Cl₂( 4:1)]缓冲溶液中，Cu(Ⅱ)可引起配合物荧光的淬灭，当向有机溶液中加入 NO 后，荧光强度分别增加了 6.1和 8.8倍。同样，反应中Cu(Ⅱ)被还原成Cu(Ⅰ)的同时并没有荧光基团释放，但由于此反应的pH并不在生理pH范围内且要在有机溶剂下反应，另外丹磺酰基团需要高能量激发，故不能用于生物体内NO的测定。

2.3 荧光素 Cu(Ⅱ) 配合物用于细胞内检测