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一氧化氮（NO）是一种单电子自由基,能自由地在生物膜体系中扩散,在生物体内的代谢产物有N2O3、HNO、NO2-、NO3-,并且与O2?-反应生成过氧亚硝基阴离子（ONOO-）。NO通过与细胞中金属蛋白质,自由基,蛋白质硫醇反应,调节细胞正常的生理功能。而ONOO-通过氧化和硝化氨基酸,调节细胞正常的生理功能。因此,NO与ONOO-成为生物体内重要的信号分子。荧光探针近年来成为NO和ONOO-重要的检测工具,虽然已经报道了许多类型的NO与ONOO-荧光探针,但其中也有不足之处。本论文从改变反应机理入手,设计合成了一系列新反应类型的NO,ONOO-荧光探针,展开了以下工作:（1）我们首次创建了芳香二级胺与NO的亚硝化一步反应的设计策略。开发了以BODIPY为荧光团,N-苄基-4-羟基苯胺为识别基团的NO荧光探针2.1,并在2.1的结构基础上引入三苯基磷正盐（TPP）开发了能靶向线粒体的NO荧光探针2.2。探针2.1与NO简单的一步反应,以及羟基取代基的供电子能力,使该反应在数秒内完成,并且在与GSH,Hcy,Cys大量存在下,没有干扰与NO反应后的荧光信号,从而解决了探针响应速度的问题。通过吸收光谱和荧光发射光谱证明了探针2.1没有与其它ROS(ClO-、H2O2,、O2?-、1O2和?OH)发生化学反应,并且对于探针2.1与高活性的ClO-,我们通过LC-MS分析,更加明确了两者没有发生反应。而且由于探针2.1结构以及与NO识别机理的原因,避免了DHA/AA/MGO的干扰。因此我们既解决了探针识别NO的荧光选择性问题,又解决了生物体系中潜在消耗探针的问题。通过探针2.1对NO的滴定,我们计算出2.1的检出限低至4 nM。2.2同样表现出识别NO速度快,专一性强,并且与商业化的线粒体探针进行了共定位,皮尔森系数高达0.92。探针2.1与2.2分别影像了HeLa细胞与RAW 264.7细胞中外源性和内源性的NO。（2）我们首次创建了芳香三级胺与ONOO-生成相应的N-亚硝基,氮-氧化合物的设计策略,开发了以BODIPY为荧光团,N,N-二苄基-4-甲氧基苯胺为识别基团的ONOO-荧光探针3.1,并在3.1的结构基础上引入TPP开发了能靶向线粒体的ONOO-荧光探针Mito-3.1,并引入吗啡啉,首次开发了能靶向溶酶体的ONOO-荧光探针Lyso-3.1。探针3.1与ONOO-的特异性反应以及甲氧基的供电子能力,使该探针能在数秒内完成反应,并且在1 mM二氧化碳与3.1共存下,没有干扰探针与ONOO-的荧光信号,从而解决了探针响应速度的问题。通过吸收光谱与荧光光谱,证明了3.1没有与其它ROS(ClO-、H2O2、O2?-,、1O2,?OH)发生反应,而且与其它ROS共存下,没有干扰探针3.1与ONOO-反应后的荧光信号。以上解决了探针识别ONOO-荧光选择性的问题以及生物体系中潜在消耗探针的问题。通过3.1对ONOO-的滴定,计算出3.1的检出限低至0.15 nM。Mito-3.1,Lyso-3.1与3.1相似识别ONOO-速度快,专一性好,并且分别与商业化的线粒体探针和溶酶体探针共定位,皮尔森系数分别为0.92,0.84。探针3.1,Mito-3.1,Lyso-3.1分别影像了HeLa细胞,RAW264.7细胞中外源性和内源性的ONOO-,并且3.1首次被应用于检测糖尿病老鼠模型中的ONOO-（肾切片,肝切片）。（3）我们利用已创建的芳香三级胺与ONOO-特异性反应策略和PeT荧光开关机理,开发了以水溶性好,光稳定性强的硅罗丹明为荧光团,N,N-二苄基-4-甲氧基苯胺为识别基团的ONOO-近红外荧光探针4.1。4.1继承了3.1的优异性质,与ONOO-在数秒内完成反应,不受其它ROS(ClO-、H2O2、O2?-、1O2,?OH)的干扰。并且4.1与二氧化碳共存下,没有干扰4.1与ONOO-反应后的荧光信号。检出限低至3 nM。4.1在HeLa细胞中用激光照射60分钟,没有引起任何的荧光强度,表明4.1抗光氧化能力强。4.1与ONOO-在细胞中反应后用激光照射60分钟,荧光强度基本没有衰减,表明产物抗光漂白能力强。这些性质达到了长时间影像ONOO-的要求。探针4.1分别在HeLa细胞和RAW 264.7细胞中影像了外源性和内源性的ONOO-,而且影像了STZ刺激胰岛β-细胞及糖尿病老鼠模型中的ONOO-（活体/肾切片/肝切片）,同时评估了苯酚类抗氧化药物对内皮细胞EA.hy926缺血再灌注模型的治疗效果。