一、文献综述
活性氧（reactive oxygen species , ROS）指机体内或者自然环境中由氧组成含氧并且性质活泼的物质。活性氧包括自由基，如羟基自由基（）、超氧阴离子（）、过氧羟自由基和过氧自由基和烷氧基，也包括非自由基，如过氧化氢（）、单线态氧（）和次氯酸（HOCl）。作为ROS家族的主要成员，不仅可以作为其他活性氧产生的前体，还可以作为其他活性氧相关反应的副产物，其在调节各种生理过程（如免疫系统控制，神经传递，新陈代谢）发挥了重要作用。然而，当产生过量，或是机体自身的抗氧化剂的量大量减少时，其造成生物体的DNA，RNA，脂质和蛋白质氧化损伤，造成细胞损坏或死亡，进一步会导致衰老和其他疾病，如心血管疾病，癌症，糖尿病，代谢性疾病和神经退行性疾病。重要的是的生物学功能与其在细胞内的不同浓度息息相关。因此，在体内外对进行准确测定不仅有助于阐明的生理功能，还可以进一步识别与水平相关的各种疾病。然而，在人类健康和各种疾病中的作用机制仍未完全揭示，有必要开发一种有效的分析方法来灵敏的检测生物系统中的分布和浓度。
迄今为止，已经开发出了许多检测的方法，包括电分析，质谱，化学发光法，荧光光谱法，其中荧光检测在灵敏度、抗干扰能力、成本、选择性和操作简单性方面具有极大的优势。因此，近年来，研究人员将注意力集中在开发用于检测的荧光探针上。在传统的荧光探针设计策略中，荧光团与特定的受体相连，然后探针可以通过与待分析物结合而提供可以分析的数据。但是，由于ROS家族成员物理尺寸相似，通过传统的设计理念来构建探针存在一定的困难。研究人员一直在开发具有特异性地荧光探针，chang等在2004年报道了硼酸氧化法检测，接着报道了很多基于这一反应机理下的其他荧光探针。这一报道引起了该领域其他研究人员的广泛关注。一些研究发现具有一些与ROS不同性质的一些机制和原理，具有两亲反应性，具有亲电性和亲核性，具有不稳定O-O键，可以作为氧化剂参与反应。利用这些特性，研究人员确定了许多对选择性高于其他ROS家族成员的化学反应，如Baeyer-Villiger氧化反应，串联Payne / Dakin反应，金属介导的氧化还原反应，硫化物氧化反应等，并基于这些反应设计了各种荧光探针。然而，许多报道的探针在ROS中特异性仍然不高，探针依然有可能参与与其他ROS的反应，同时，由于在环境和生物系统中是瞬时的，因此反应速率和响应速度常常达不到预期。此外，一些探针由于自身化学特性，在光照射下会发生自氧化，稳定性较差，还会存在水溶性差和细胞渗透性慢等缺点。大多数荧光探针发射范围在可见光范围内，并具有更高的背景信号，更高的光散射和更低的组织穿透力。某些探针易受到细胞或细胞器微环境的影响，在对相关生理过程进一步深入研究的应用中存在局限性。
为得到更优的荧光探针，已经有研究发现一些具有近红外发射特性的荧光探针。在NIR光谱区域，增强的荧光特性可以在很大程度上消除生物自发荧光的干扰，并可提供组织或生物体更清晰的成像。因此，开发对具有高特异性并具有近红外发射特性的新反应型荧光探针有着一定的科研价值。
二、研究内容
设计合成一种新反应型过氧化氢荧光探针来高特异性的检测并尽可能得到更清晰的组织或生物体成像。寻找能够特异性识别的基团，并选择具有显著近红外发射特性的化合物与之反应得到一种新反应型过氧化氢荧光探针。通过对比实验研究该种荧光探针对的特异性，通过质谱分析与探针反应的机理。
三、研究方法
通过查阅相关的资料文献以及具有权威性的学术期刊，收集、整理并理解相关研究的实验方向和结果，学习过氧化氢的相关性质，预测、选择具有特异性且实验室可获得、易制备的化合物。通过设计合成目标荧光探针，并能够通过纯化得到纯度较高的目标荧光探针，纯化方法可选择硅胶色谱柱并计算收率。通过在一定条件下进行荧光测量，与其他可能竞争物质反应来比较测量探针对的选择性。其他可能竞争物质包括金属离子（）,RNS（NO2minus;, NO, ONOOminus;），ROS和H2S。与反应后，提取分离反应后产物，通过质谱分析产物，分析反应机理。预期通过一系列实验得到具有高特异性且具有近红外发射特性的新反应型过氧化氢荧光探针，并得到荧光探针的相关理化性质及光谱特征数据。
四、参考文献
[1]毕克英. 检测过氧化氢(H2O2)类荧光探针[J]. 化工管理, 2018, 000(007):46-47.
