在生物大分子的结构和相互作用研究中，尤其当利用顺磁核磁共振和电子顺磁共振等技术时，氮氧自由基作为顺磁探针的一种，已经得到广泛而有效的应用。与其他种类的顺磁探针相比，氮氧自由基的结构更小，势必会减少由于探针连接对于待测生物大分子三维结构的影响。为了更加反映出待测分子的真实生理状态，目前结构生物学更加注重生物大分子在其近似细胞内环境（或细胞内环境）的结构研究。但是，氮氧自由基甚至在细胞裂解液里的不稳定性极大的限制了其应用。

基于此，南开大学化学学院苏循成和杨茵团队根据其课题组活细胞磁共振研究中的发现，提出通过Michael受体之一的马来酰亚胺提高氮氧自由基在细胞裂解液中的稳定性，以此把NO自由基标记物拓展到细胞裂解液研究中。马来酰亚胺的加入并没有破坏细胞裂解液的拥挤程度，因此可以很好的模拟细胞内的环境，这一点通过电子共振实验得到了证实。

在之前的研究中，氮氧自由基在细胞内环境的猝灭通常归因于谷胱甘肽（GSH）和抗坏血酸（Ascorbic）等小分子还原性物质的作用。本项工作系统研究了常见的还原剂（如GSH, Ascorbic, DTT, TCEP, NADPH,NADH）对于氮氧自由基（MTSL, M-Prox, M-TETPO）稳定性的影响。在以上实验中，氮氧自由基大多保持了很好的稳定性，尤其是四乙基氮氧自由基（M-TETPO）。这说明以上还原剂均不是或不单独是细胞环境猝灭氮氧自由基的原因。

与细胞裂解液中氮氧自由基的不稳定相比，如果利用超滤的方式移除细胞裂解液的小分子或者将细胞裂解液加热处理后，氮氧自由基的稳定性得到了很大的提升，但是这两种方法破坏了细胞裂解液的原有成分，故不适用细胞环境的模拟。有趣的是，在移除小分子之后的裂解液中，如果重新补加NAD(P)H，氮氧自由基会重新变得不稳定，但是重新补加GSH却没有此现象。这说明氮氧自由基在细胞裂解液中的猝灭可能是由大分子（如相关酶）和NAD(P)H共同作用的结果。而基于之前的研究（C. Y Cui et al. ACS Cent Sci, 2023）,Michael受体可以在细胞内被还原，研究人员利用一种最常见的Michael受体马来酰亚胺来处理细胞裂解液，在此裂解液中，氮氧自由基可以在室温维持4小时以上的稳定性。并且通过相关的核磁实验，证实了马来酰亚胺的还原消耗了细胞内的NAD(P)H，从而保持了细胞裂解液中氮氧自由基的稳定。最后，研究人员利用两种模式蛋白质，人泛素蛋白（ubiquitin）和链球菌G蛋白B1免疫球蛋白结合域（GB1），通过双电子共振实验，得到了与之前报道的相关蛋白细胞内实验类似的结果，从而证明了马来酰亚胺处理的裂解液可以模拟细胞环境。

改工作可以拓展NO自由基标记的大分子研究到细胞裂解液环境中，在近似细胞环境中探究大分子动态、互作与结构研究。由于马来酰亚胺对于活细胞具有毒性，因此发展活细胞内氮氧自由基探针的应用还需要未来更多的研究。