中文摘要：

从化学学科与生物学科交叉点上研究自由基表征的新原理与新技术。以自旋标记荧光表征自由基的新思路，研究开发兼有自由基捕集与荧光光谱、荧光寿命、荧光各项异性多重特性的脂肪族氮氧自由基标记的多功能荧光探针；以碱基、脱氧核糖、脱氧核苷酸、DNA为模型分子，重点以羟基自由基和碳中心自由基为目标自由基，研究建立自旋标记荧光表征羟基自由基诱导生物活性物质自由基诱导损伤和修复机制的实验技术；研究建立自旋捕集时间分辨荧光、自旋捕集各向异性衰变荧光原位表征生物活性自由基作用的微环境效应的实验技术；研究建立自旋捕集荧光显微成像技术应用于原位、适时、动态表征细胞器生化反应过程中生物活性自由基的作用的实用技术，提供适于应用共聚焦荧光显微、多光子荧光显微、荧光寿命成像等现代荧光光谱技术进行自由基生物学研究的荧光探针，使自由基研究技术实用化、简易化，拓展荧光分析应用和自由基生物化学研究的领域，提高自由基生物学研究的水平。

结论摘要：

以自旋标记荧光表征自由基的新思路，研究开发了4-OH-TEMPOo标记萘甲酸、4-OH-TEMPOo 标记9羧基丫啶、4-NH2-TEMPOo标记铽络合物荧光探针及4-NH2-TEMPOo标记量子点等集自由基捕集、荧光多重光谱特性、顺磁波谱响应活性为一体的脂肪族氮氧自由基标记的多功能荧光探针。以羟基自由基、碳中心自由及硫中心自由基为目标自由基，研究了探针的响应特性。以酪氨酸、鸟嘌呤核苷酸、脱氧鸟嘌呤核苷酸、肌红蛋白、血红蛋白以及还原型谷胱甘肽和半胱氨酸为模型分子，研究了自旋标记荧光探针对酶催化过氧化氢、Fenton反应产生羟基自由基、过氧亚硝酸等氧化诱导产生的肽碳中心自由基、肽硫中心自由基、碱基碳中心与蛋白质碳中心的荧光表征，并对红细胞血红蛋白自由基荧光显微进行了的初步研究。结果表明，自旋标记荧光探针对自由基的表征，或受介质条件的影响、或因自由基母体结构的不同、或因微环境的不同，可形成强荧光自由基捕集加合物或哌啶类和/或吡咯类荧光衍生物。加合物的形成为研究自由基的结构与形成位点提供了有效的手段。此类多功能荧光探针为应用荧光共焦显微等技术研究生物活性自由基及其动力学提供了新的技术手段。