生物硫醇（RSHs）、硫化氢（H2S）和过硫化物（RSSHs）等活性硫物种（RSS）在诸多生理、病理过程中起着关键作用。内源RSS之间可通过酶促或非酶促途径相互转变，关系错综复杂。为更好地理解RSS之间的共生关系与互变过程以及生物学功能，亟需发展可靠方法用于快速区分性定量检测这些活性RSS物种。过去几十年中，特异性检测一种或两种RSS物种的方法屡见不鲜，但目前仍未实现对多个不同种类RSS的同步区分性定量分析，尤其当体系中含有不同种类RSSHs时则更具挑战性。
刘阳平教授课题组近期在J Am Chem Soc发表题为“Simultaneous Quantitation of Persulfides, Biothiols and Hydrogen Sulfide through Sulfur Exchange Reaction with Trityl Spin Probes”的研究论文，报道了团队自主研发的新型电子顺磁共振（EPR）探针CT02-TNB和OX-TNB，突破性地实现了单一探针对过硫化物、生物硫醇和硫化氢等多组分活性硫的同步区分性定量检测，为阐释内源性RSS的复杂关系和生物学功能提供了可靠检测手段。
该研究基于三苯甲基自由基巧妙设计了EPR探针CT02-TNB，利用其能与RSS快速进行硫交换反应并呈现RSS的指纹性EPR谱图的特性实现RSH、H2S和HSO3-等，特别是过硫化物（PS1和PS2）的区分性检测。基于此，该团队将前期（Angew Chem Int Ed 2020）开发的EPR谱图模拟技术进行了升级，并成功用于CT02-TNB对含有过硫化物PS1、生物硫醇Cys/GSH和H2S等多达4种活性硫组分混合物的同步定量分析。为拓展该类探针的生物应用，该团队又合成了水溶性良好的OX-TNB，并将其应用于小鼠肝匀浆体系，成功实现了对GSH和PS1的同步区分性定量分析。据报道，这是第一个通过光谱方法而无需色谱分离技术实现对不同RSSH和其它RSS进行区分性定量检测的研究。
学校青年教师谈小莉和博士研究生周佳昕为该论文的第一作者，刘阳平教授、宋玉光教授以及匈牙利科学院Antal Rockenbauer教授为共同通讯作者。该研究为刘阳平教授课题组在氧化还原态精准评价领域深耕多年的部分成果，得到了科技部重点研发计划、国家自然科学基金、天津市自然科学基金等支持。
刘阳平，天津市特聘教授，天津市临床药物关键技术重点实验室副主任，天津医科大学药学院副院长。现任中国生物物理学会自由基生物学与自由基医学分会常务理事暨青年委员会主委，天津市药学会药物化学专业委员会副主任委员，《波谱学杂志》青年编委和Magnetic Resonance Letters编委等。课题组以自由基为研究对象，致力于氧化还原生物活性小分子检测、磁共振试剂研发、活性氧/活性硫的精准调控与药物研发。近5年以通讯作者在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.等杂志发表研究论文30余篇，获授权发明专利4项。部分研究成果被写进国内“十三五”规划教材以及国际自由基生物医学领域的教科书，系列工作被Chem. Rev.、Chem. Sci.等大篇幅正面评述，并被评价为国际极化剂研发领域的三个重要课题组之一，所研发试剂被国际上超过二十家科研单位使用。曾获徐元植顺磁共振波谱学优秀青年奖、天津医科大学优秀教育工作者标兵，带领研究团队荣获天津医科大学优秀导师团队称号。
供稿丨科学技术处 人事处
编辑丨赵征
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