一氧化氮

1980年，一位科學家完成一個精巧設計的實驗，並據此發表了一篇論文。這不是一件多麼重大的事情，但對於一氧化氮來說卻是個轉折點，雖然這一年科學界並不知道那種特別的物質就是一氧化氮。

這位美國藥理學家的名字叫做羅伯特·F。佛契哥特，他在著名的《自然》（Nature）雜誌上發表論文，指出乙醯膽鹼（ACh）的舒張血管作用依賴於血管內皮釋放的某種可擴散物質。隨後他們又發現緩激肽（BK）等多種物質擴張血管的作用也是遵循類似的機理，並將該物質命名為血管內皮舒張因子（EDRF）。

佛契哥特發現有一種物質可以舒張血管，這並不是他的獨到之處，早在19世紀70年代，人們就發現有機硝酸酯對缺血性心臟病有良好的治療作用，但當時並不了解其作用機理。19世紀末，在諾貝爾以研製高性能炸藥（TNT）聞名和發跡的同時，人們驚奇地發現，用於治療缺血性心臟病的硝酸甘油（GTN）竟是高性能炸藥的主要活性成分，人們對此困惑不已。

既然這種舒張血管的發現並不特別，那麼佛契哥特的論文為什麼會引起科學界的關注呢？原因就在於他用精巧設計的實驗證明了這種物質的存在。

表面上看來，佛契哥特的研究與一氧化氮並無直接關聯，而是關於乙醯膽鹼等血管活性物質的作用機理。1953年他發表了首篇關於乙醯膽鹼和組胺致兔離體血管條收縮的論文，這與當時公認的對整體動物靜注乙醯膽鹼或組胺會引起血管舒張的觀點恰恰相反。但他堅持自己的實驗重複性良好，且觀察無誤，並在1955年發表的《血管平滑肌藥理學》綜述中提出假設，認為猶如腎上腺素能有α和β兩種受體，血管平滑肌上也同時含有運動性和抑制性兩種膽鹼能受體——現在看來這一結論是錯誤的，然而在當時這一觀點一直被當做權威而被認可。

接下來的問題是，為什麼刺激內皮細胞可引起血管平滑肌舒張？這次似乎是單刀直入，他們首先想到的是血管內皮細胞受刺激後會釋放某種物質，該種物質擴散至平滑肌並導致其收縮。佛契哥特像是受到某種特殊的啟示，他回憶道：“那天早晨我剛醒來，一個漂亮的實驗設計突然闖入我的腦海。於是我來到實驗室，立即按照這一方案進行了實驗。”實驗結果被撰寫成論文發表於1980年的《自然》雜誌上，論文的名字是《內皮細胞是乙醯膽鹼誘發動脈平滑肌舒張的必需因素》。

值得一提的是，在《自然》雜誌上的這篇文章當時還沒有明確提出內皮舒張因子，直到1982年，他們發表於《美國國家科學院院刊》(PNAS)上的關於緩激肽內皮依賴性舒張血管作用的論文中，才正式提出內皮舒張因子這一名詞。

這篇論文在學術界引起了廣泛關注，吸引了包括加州大學洛杉磯分校的伊格納羅(LouisJ.Ignarro)教授在內的許多科學工作者從事有關內皮舒張因子的研究。內皮舒張因子是一種不穩定的化合物，能被血紅蛋白及超氧陰離子自由基滅活。長期研究亞硝基化合物的藥理作用的伊格納羅與佛契哥特合作，針對內皮舒張因子的藥理作用以及化學本質進行了一系列實驗，發現內皮舒張因子與一氧化氮及許多亞硝基化合物一樣能夠激活可溶性鳥苷酸環化酶（SolubleGuanylateCyclase，sGC），一氧化氮主要通過環磷鳥苷（cGMP）途徑擴張血管。

穆拉德博士的發現

20世紀50年代，環磷鳥苷作為一種天然產物標誌在尿中發現，相關酶類包括作用於環磷鳥苷的合成的鳥苷酸環化酶（GuanylateCyclase，GC）、水解環磷鳥苷的磷酸二酯酶和選擇性地被環磷鳥苷激活的蛋白激酶。

穆拉德博士於1970年結束了在美國國立衛生研究院(NIH)的訓練后，決定將更多的研究精力從環化腺核苷一磷酸（cAMP）轉移到環磷鳥苷，並著力解決兩個問題：第一，激素類配基如何與它們的受體結合來調控鳥苷酸環化酶？第二，其分子偶合事件是什麼？對受體鳥苷酸環化酶偶聯的了解，有助於使用製劑或藥物來增強或抑制激素在某些臨床疾病中的影響。

在得州大學醫學院，多年來一直獨立從事硝酸甘油擴張血管作用研究的藥理學家穆拉德博士早在1977年就發現硝基酯類藥物及外源性一氧化氮均可使環磷鳥苷的含量增高，他們甚至提出硝基酯類藥物可能是通過形成一氧化氮或某種活性物質來增加細胞內環磷鳥苷的含量，進而使血管擴張和抑制血小板。至此，眾多研究匯聚到一個焦點——硝基類活性物質。

早在20世紀70年代，穆拉德博士與合作者就系統地研究了硝酸甘油及其他具有增強血管活性的作用的有機硝基化合物的藥理作用，發現這些化合物都能使組織內環鳥苷酸、環化腺核苷一磷酸等第二信使的濃度升高。這類化合物有一個共同的性質，可以在體內代謝產生一氧化氮。1977年，穆拉德博士發現硝酸甘油等必須代謝為一氧化氮才能發揮擴張血管的作用，由此他認為一氧化氮可能是一種對血液流通具有調節作用的信使分子，但當時這一推斷還缺少實驗證據。

穆拉德博士在前期工作中發現，在不同組織勻漿中(包括高速離心上清液和勻漿顆粒部分)都能檢測到鳥苷酸環化酶的活性。但在這兩種組織製備中，酶活性的動力學特徵是不同的，最顯著的特徵就是勻漿顆粒部分對基質三磷酸鳥苷(GTP)就活性呈現協同催化動力學，而可溶性鳥苷酸環化酶的活性被證實為典型的米曼氏動力學，這個發現提示可溶性鳥苷酸環化酶的活性代表一個三磷酸鳥苷的催化位點。儘管推測鳥苷酸環化酶有不同的亞型，但由於粗製備物也含有競爭底物或產物的核苷酸酶、磷酸酶和磷酸二酯酶而無法剔除不可靠的虛假數據，穆拉德花費了整整12年的時間純化、驗證、克隆、表達和再驗證這個酶，才徹底解決了這個問題。

通過實驗，穆拉德博士發現某些物質包括疊氮鈉、亞硝酸鹽和羥胺，能激活鳥苷酸環化酶。在不同組織包括氣管平滑肌製備物中，疊氮鈉、亞硝酸鹽和羥胺也能提高環磷鳥苷的水平。這些環磷鳥苷水平的提高與平滑肌舒張有關，顯示為直線的劑量應答關係。硝酸甘油，一種從18世紀70年代起應用於臨床心絞痛的藥物，也可活化可溶性鳥苷酸環化酶，在不同的組織包括氣管平滑肌中提高環磷鳥苷的水平，引起平滑肌舒張。

穆拉德博士稱這些不斷增長的可溶性鳥苷酸環化酶激活劑名單中氣管、腸胃和血管平滑肌的弛緩劑為“硝基血管舒張劑”，確信它們能被轉化為一氧化氮，因為用化學法產生的一氧化氮能激活所有測試中的可溶性鳥苷酸環化酶製備物。這些一氧化氮前藥物質的作用機制因此確定。

穆拉德博士提出了一氧化氮能起到調控激素和藥物的細胞內信使的作用的假說，即一個自由基激活一個酶，且這個自由基是一個內源信使分子。由於被純化的可溶性鳥苷酸環化酶的激活作用發生在納摩爾濃度下，並且由於一氧化氮及其氧化產物亞硝酸鹽和硝酸鹽的測定法不敏感，在一氧化氮分析測定的新技術發展后的七八年，這個當年遭到學術界懷疑的假說才被決定性地證實和接受。

穆拉德博士表示，人體內的一氧化氮有兩個來源：一為非酶生，來自體表或者攝入的無機氮的化學降解與轉化；一為酶生，由一氧化氮合酶催化L-精氨酸脫胍基所產生。非酶生性的一氧化氮，大部分來自硝基血管舒張劑家族，包括硝普鹽、有機或無機亞硝酸鹽和硝酸鹽、亞硝胺、氮芥、聯氨等。比如有名的硝酸甘油和硝普鈉的擴張血管、治療心臟病的功能都是通過非酶生性產生的一氧化氮起作用的。酶生性的一氧化氮，來自於一氧化氮的前體物質，例如精氨酸。攝入人體的富含精氨酸的食物，在體內通過酶生性產生一氧化氮併發揮其生理功能。

酶生性一氧化氮產生機理(L-精氨酸在內皮型一氧化氮合酶的作用下生成L-瓜氨酸並釋放一氧化氮)

穆拉德博士的研究集中於由非酶生性產生的一氧化氮的化合物對於一氧化氮合酶的影響，這不僅闡明了一氧化氮在體內擴張血管的作用機制，而且也為新型的藥物和化妝品研發開闢了道路。穆拉德博士所參與的生物科技公司所應用的技術是一種能夠產生一氧化氮的組合，分別為氮劑和酸劑，其中氮劑為亞硝酸鹽或富含亞硝酸鹽的植物提取物，酸劑為維生素C、檸檬酸等足夠強度的有機或者無機酸。使用時，先清潔皮膚，塗抹適量的氮劑化妝品，再塗抹酸劑化妝品，兩者緩慢反應釋放出一氧化氮，滲入皮膚，提高毛細血管血流量，促進膠原蛋白的合成，從而改善膚質。

值得一提的是，早在19世紀末，德國學者格里斯(Griess)就研究和發表了亞硝酸鹽的檢測方法，但當時對其與一氧化氮的關係並不了解。由於亞硝酸鹽是一氧化氮在水溶液中進行氧化代謝的終產物而相對穩定，改良后的格里斯法至今仍是實驗室間接檢測一氧化氮含量最簡單、最常用的方法之一。

一氧化氮與核酸的研究

20世紀80年代，世界生命科學領域建立了“傳遞生命信息3個信使”的學說，即生命體的各種活動都是在3個信使體系的控制和調節下進行的。

我們都知道蛋白質與核酸等生物大分子是生命的主要體現者，但不是生命本身。生命的本質是這些生物大分子之間，以及它們之間複雜而有序的相互聯繫和相互作用，這是信息傳遞研究的基本任務。

生命信息傳遞的真諦，就是細胞間通訊的細胞外第一信使以及外界環境因子作用與細胞表面或胞內受體后，通過跨膜傳遞形成胞內第二信使的級聯傳遞，以及其後的核內第三信使誘導基因表達和引起生理反應的過程。生命信息傳遞在應答環境刺激和調節基因表達、生理反應的同時，不僅維持著細胞正常代謝，而且最終決定細胞增殖、生長、分化、衰老和死亡等生命的基本現象。

傳遞生命信息3個信使

第一信使是指各種細胞外信息分子，又稱細胞間信號分子即細胞因子，諸如內分泌激素，前列腺素，氣體信號分子(NO)以及免疫細胞產生的免疫細胞因子。這些生物活性分子由體內各種不同的細胞產生后，能夠通過血液、淋巴液、各種體液等不同途徑，作用到細胞膜表面，引起細胞內的特定反映。

第二信使是指細胞外第一信使與其特異受體結合后，通過信息跨膜傳遞機制激活的受體，刺激細胞膜內特定的效應酶或離子道，而在胞漿內產生的信使物質。這種胞內信息分子起到將胞外信息傳導、放大、變為細胞內可以識別的信息作用。

第三信使又稱DNA結合蛋白，是指負責細胞核內核外信息傳遞的物質，能調節基因的轉錄水平，發揮轉錄因子的作用。這些蛋白質是在細胞胞質內合成後進入細胞核內，發揮信使作用，因而稱這類核蛋白為“核內第三信使”。

所以核酸是細胞內的具有遺傳功能的物質，NO屬於細胞間的通訊物質，沒有NO，再多的細胞無法協同工作，相互發揮作用，生命信息傳遞不出去毫無意義，只有兩者有機結合起來才能共同承擔人體新陳代謝的任務。

穩定性：較穩定

禁配物：易燃或可燃物、鋁、鹵素、空氣、氧。

避免接觸的條件：受熱。

聚合危害：與氧氣聚合形成腐蝕性二氧化氮

分解產物：氮氣，氧氣，還有少量一氧化二氮

一氧化氮為雙原子分子，分子構型為直線形。一氧化氮中，氮與氧之間形成一個σ鍵、一個2電子π鍵與一個3電子π鍵。氮氧之間鍵級為2.5，氮與氧各有一對孤對電子。有11個價電子，是奇電子分子，具有順磁性。反鍵軌道上(π2p*)1易失去生成亞硝醯陽離子NO 。

1、疏水參數計算參考值（XlogP）：0.2

2、氫鍵供體數量：0

3、氫鍵受體數量：1

4、可旋轉化學鍵數量：0

5、互變異構體數量：無

6、拓撲分子極性表面積：18.1

7、重原子數量：2

8、表面電荷：0

9、複雜度：2

10、同位素原子數量：0

11、確定原子立構中心數量：0

12、不確定原子立構中心數量：0

13、確定化學鍵立構中心數量：0

14、不確定化學鍵立構中心數量：0

15、共價鍵單元數量：1

1、性狀：無色氣體

2、熔點（℃）：-163.6

3、沸點（℃）：-151.8

4、相對密度（水=1）：1.27（-151℃）

5、相對蒸氣密度（空氣=1）：1.04

6、飽和蒸氣壓（kPa）：6079.2（-94.8℃）

7、臨界溫度（℃）：-93

8、臨界壓力（MPa）：6.48

9、辛醇/水分配係數：0.10

10、溶解性：微溶於水，溶於乙醇、二硫化碳

一氧化氮是無色氣體，工業製備它是在鉑網催化劑上用空氣將氨氧化的方法；實驗室中則用金屬銅與稀硝酸反應。

NO在水中的溶解度較小，而且不與水發生反應。常溫下NO很容易氧化為二氧化氮，也能與鹵素反應生成鹵化亞硝醯(NOX)如2NO+Cl2=2NOCl

但NO與O2可與水反應，化學方程式為4NO+3O2+2H2O=4HNO3

根據NO的分子結構可見，它有未成對的電子，兩個原子共有11個價電子，也就是個奇分子，大多數奇分子都有顏色，然而NO僅在液態或固態時才呈藍色。NO分子在固態時會締合成鬆弛的雙聚分子(NO)2，這也是它具有單電子的必然結果。

這裡需要特別說明的是，NO可以被過氧化鈉吸收

Na2O2+2NO=2NaNO2

用銅和稀硝酸來製備

在實驗室中，通常用銅和稀硝酸反應來製備一氧化氮。

3Cu+8HNO3（稀）→3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O

這種製備的一氧化氮可能含有一定量的二氧化氮和少量氮氣。在硝酸濃度和反應溫度較低時，反應生成的氣體中氮氣也較低。如用銅和稀硝酸在其凝固點之上進行反應，以維持溶液不凝固，反應生成的氣體幾乎為純的一氧化氮。

用亞硝酸鈉和稀硫酸反應來製備，

實驗室中，還常用亞硝酸鈉和稀硫酸在啟普發生器中反應來製備一氧化氮。

6NaNO2+3H2SO4→3Na2SO4+2H2O+4NO↑+2HNO3

在帶有滴液漏斗的1L燒瓶中，放入69g（1mol）亞硝酸鈉粉末，慢慢滴加300ml 2mol/L硫酸。產生的氣體一氧化氮通過2個裝有30%（10mol/L）氫氧化鈉水溶液的洗滌瓶后，再通過裝有玻璃棉和固體氫氧化鈉的凈化塔乾燥。得產品16g（80%）進一步在液態空氣下進行分餾，可得極純產品。

可通過干法製備

3KNO2+KNO3+Cr2O→2K2CrO4+4NO↑

注意事項

（1）稀HNO3的濃度不宜偏高，否則可能會生產二氧化氮，也不能過低，否則反應速率過慢，以體積比1:4左右較為理想。

（2）銅片要用純銅，因為有些合金元素可能會導致硝酸的還原產物混有二氧化氮氣體。

（3）用膠塞塞住注射器針頭之前要確保注射器內無空氣，否則生產的一氧化氮會被氧化。

合成法：將氮與氧混合氣體通過電弧，在4000攝氏度直接化合成一氧化氮N2+O2→2NO

催化氧化法：在鈀或鉑催化劑存在的條件下，氨在氧氣或空氣中燃燒生產氣體一氧化氮，經精製、壓縮等工序后，製得一氧化氮產品。

4NH3+5O2→Pt4NO+6H2O

熱解法：加熱分解亞硝酸或亞硝酸鹽，獲得氣體經精製，壓縮等工序，即製得一氧化氮產品。

酸解法：亞硝酸鈉與稀硫酸反應製取粗一氧化氮，再經鹼洗、分離、精製、壓縮，可製得99.5%的純一氧化氮。

3NaNO2+H2SO4（稀）→2NO↑+NaNO3+Na2SO4+H2O

1、用於半導體生產中的氧化、化學氣相沉積工藝，並用作大氣監測標準混合氣。也用於製造硝酸和硅酮氧化膜及羰基亞硝醯。也可用作人造絲的漂白劑及丙烯和二甲醚的安定劑。超臨界溶劑。用於製造硝酸、亞硝基羧基化合物，人造絲的漂白。用於醫學臨床實驗輔助診斷及治療，有機反應的穩定劑。

2、制硝酸、人造絲漂白劑、丙烯及二甲醚的安定劑。

臨床應用

NO在常溫下為氣體，具有脂溶性是使它在人體內成為信使分子的可能因素之一。它不需要任何中介機制就可快速擴散通過生物膜，將一個細胞產生的信息傳遞到它周圍的細胞中，主要影響因素是它的生物半壽期。具有多種生物功能的特點在於它是自由基，極易參與與傳遞電子反應，加入機體的氧化還原過程中。分子的配位性又使它與血紅素鐵和非血紅素鐵具有很高的親合力，以取代O2和CO2的位置。據研究報道，血紅蛋白-NO可以失去它附近的鹼基而變成自由的原血紅素-NO，這就意味著自由的鹼基可以自由地參與催化反應，自由的蛋白質可以自由地改變構象，自由的血紅素可以自由地從蛋白中擴散出去，這三種變化中的任何一個或它們的組合，將在鳥苷酸環化酶的活化過程中起重要作用。NO的生物學作用和其作用機制研究方興未艾，它的發現提示著無機分子在醫學領域中研究的前景。

一氧化氮起著信使分子的作用。當內皮要向肌肉發出放鬆指令以促進血液流通時，它就會產生一些一氧化氮分子，這些分子很小，能很容易地穿過細胞膜。血管周圍的平滑肌細胞接收信號后舒張，使血管擴張。

在泌尿及生殖系統中的作用

一氧化氮作為NANC 神經元遞質，在泌尿生殖系統中起著重要作用，成為排尿節制等生理功能的調節物質，這為藥物治療泌尿生殖系統疾病提供了理論依據。

現已證明在人體內廣泛存在著以NO為遞質的神經系統，它與腎上腺素能、膽鹼能神經和肽類神經一樣重要。若其功能異常就可能引起一系列疾病。

在神經系統中的作用

有關L-Arg → NO途徑在中樞神經系統(CNS)方面的研究認為，NO通過擴散，作用於相鄰的周圍神經元如突出前神經末梢和星狀膠質細胞，再激活GC從而提高水平cGMP水平而產生生理效應。如NO可誘導與學習、記憶有關的長時程增強效應(Long-term potentiation,LTP)，並在其LTP中起逆信使作用。

連續刺激小腦的上行纖維和平行纖維可引起平行纖維細胞的神經傳導產生長時程抑制(Long-term depression,LTD)，被認為是小腦運動學習體系中的一種機制，NO參與了該機制。

在外周神經系統也存在L-Arg → NO途徑。NO被認為是非膽鹼能、非腎上腺素能神經的遞質或介質，參與痛覺傳入與感覺傳遞過程。

NO在胃腸神經介導胃腸平滑肌鬆弛中起著重要的中介作用，在胃腸間神經叢中，NOS和血管活性腸肽共存並能引起非腎上腺素能非膽鹼能(nonadrenergic-non-cholinerrgic,NANC)舒張，但血管活性腸肽的抗體只能部分消除NANC的舒張，其餘的舒張反應則能被N-甲基精氨酸消除。

在免疫系統中的作用

研究結果表明，NO可以產生於人體內多種細胞。如當體內內毒素或T細胞激活巨噬細胞和多形核白細胞時，能產生大量的誘導型NOS和超氧化物陰離子自由基，從而合成大量的NO和H2O2，這在殺傷入侵的細菌、真菌等微生物和腫瘤細胞、有機異物及在炎症損傷方面起著十分重要的作用。

當前認為，經激活的巨噬細胞釋放的NO可以通過抑制靶細胞線粒體中三羧酸循環、電子傳遞細胞DNA合成等途徑，發揮殺傷靶細胞的效應。

免疫反應所產生的NO對鄰近組織和能夠產生NOS 的細胞也有毒性作用。某些與免疫系統有關的局部或系統組織損傷，血管和淋巴管的異常擴張及通透性等，可能都與NO在局部的含量有著密切的關係。

心腦血管的作用機理

一氧化氮是氮的化合物，化學式NO，分子量30，氮的化合價為+2。由於一氧化氮帶有自由基，這使它個化學性質非常活潑。具有順磁性。當它與氧反應后，可形成具有腐蝕性的氣體——二氧化氮(NO2)。一氧化氮在標準狀況下為無色氣體，液態、固態呈藍色。一氧化氮改善心腦血管的作用機理。

一氧化氮的產生大致分為2種，一種是酶生性一氧化氮，一種是非酶生性一氧化氮。

非酶生性通過供體生成如硝酸甘油、硝普納等臨床藥物產生。酶生性必須有酶的參與，同時也要有前體物質的。這種酶稱為一氧化氮合酶（NOS），人體內有3種此類酶，分為內皮型一氧化氮合酶，分佈於血管內皮細胞；神經型一氧化氮合酶，分佈於人體神經元細胞當中；最後一種叫誘導型一氧化氮合酶，分佈於人體免疫細胞當中如淋巴、T細胞當中。

其中以海洋生物為主要原料提取出來的酶一種內皮一氧化氮合酶 學術名稱：“一氧化氮海洋合酶” (NOSS)，這種酶的活性更高，可以在增強體內一氧化氮循環機製作用，源源不斷的產生一氧化氮。但是這種酶很少見，必須是由海洋生物尖海龍、牡蠣、魚精蛋白等海洋珍貴物種才能提取產生出來。酶生性一氧化氮的合成公式是 L-精氨酸 + NOS + O2 = NO + L-瓜氨酸，瓜氨酸又可以通過一些列的化學反應生成精氨酸。具體可以看下圖分析：

在血管內皮細胞里產生的一氧化氮氣體，由於它是脂溶性的，所以很快滲透出細胞膜向下擴散進入平滑肌細胞，從而作用於平滑肌細胞，使其鬆弛，擴張血管，最終導致血壓的下降！同時也會很快滲透出細胞膜向上擴散進入血液，進入血小板細胞，使血小板活性降低，抑制其凝集和向血管內皮的粘附，從而防止血栓的形成，防止動脈粥樣硬化的發生。從生化角度來講，一氧化氮是一自由基氣體，攜帶一個未配對電子，在體內極不穩定，這一特性恰好和其它遊離自由基一樣。這樣兩者就非常容易結合產生反應。從而使體內自由基數量大大減少。由於一氧化氮本身的合成需要一氧化氮合酶(NOS)的參與，但是正常情況下NOS的活性很低，需要硝基類藥物或者皂甙類活性物質的激活。因此一氧化氮最佳的產生效果是和人蔘皂甙類物質一起協同作用。

一氧化氮與人體功能

一氧化氮發現(nitric oxide，NO)廣泛分佈於生物體內各組織中，特別是神經組織中。它是一種新型生物信使分子，1992年被美國Science雜誌評選為明星分子。NO是一種極不穩定的生物自由基，分子小，結構簡單，常溫下為氣體，微溶於水，具有脂溶性，可快速透過生物膜擴散，生物半衰期只有3－5s，其生成依賴於一氧化化氮合成酶(nitric oxide synthase,NOS)並在心、腦血管調節、神經、免疫調節等方面有著十分重要的生物學作用。因此，受到人們的普遍重視。

NO生物活性的發現

醫學知識告訴我們，有兩種重要的物質作用於血管平滑肌，它們分別是去甲腎上腺素和乙醯膽鹼。去甲腎上腺素通過作用於血管平滑肌細胞受體而使其收縮。對於乙醯膽鹼是如何作用於血管平滑肌使之舒張，其途徑尚不清楚，醫學界一起在致力於研究。

1980年，美國科學家Furchgott 在一項研究中發現了一種小分子物質，具有使血管平滑肌鬆弛的作用，後來被命名為血管內皮細胞舒張因子(endothelium-derived relaxing factor,EDRF)是一種不穩定的生物自由基。並進入相鄰平滑肌細胞，在平滑肌細胞內，EDRF激活鳥苷酸環化酶，導致cGMP水平升高，cGMP激活PKG，使平滑肌鬆弛，然而，EDRF被確認為是NO。眾所周知，硝酸甘油是治療心膠痛的藥物，多年來人們一直希望從分子水平上弄清楚其治療機理。研究發現，硝酸甘油和其它有機硝酸鹽本身並無活性，它們在體內首先被轉化為NO，是NO刺激血管平滑肌內cGMP形成而使血管擴張，這種作用恰好同EDRF具有相似性。1987年，Moncada等在觀察EDRF對血管平滑肌舒張作用的同時，用化學方法測定了內皮細胞釋放的物質為NO，並據其含量，解釋了其對血管平滑肌舒張的程度。1988年，Polmer等人證明，L-精氨酸(L-argi-nine,L-Arg)是血管內皮細胞合成NO的前體，產物是瓜氨酸和NO，過程由NO合酶(nitric oxide synthase，NOS)催化，從而確立了哺乳動物體內可以合成NO的概念。

危險特性：具有強氧化性。與易燃物、有機物接觸易著火燃燒。遇到氫氣爆炸性化合。接觸空氣會散發出棕色有酸性氧化性的棕黃色霧。一氧化氮較不活潑，但在空氣中易被氧化成二氧化氮，而後者有強烈腐蝕性和毒性。

該品不穩定，在空氣中很快轉變為二氧化氮產生刺激作用。氮氧化物主要損害呼吸道。吸入初期僅有輕微的眼及呼吸道刺激癥狀，如咽部不適、乾咳等。常經數小時至十幾小時或更長時間潛伏期后發生遲發性肺水腫、成人呼吸窘迫綜合征，出現胸悶、呼吸窘迫、咳嗽、咯泡沫痰、紫紺等。可併發氣胸及縱隔氣腫。肺水腫消退後兩周左右可出現遲發性阻塞性細支氣管炎。一氧化氮濃度高可致高鐵血紅蛋白血症。慢性影響：主要表現為神經衰弱綜合征及慢性呼吸道炎症。個別病例出現肺纖維化。可引起牙齒酸蝕症。

環境危害：對環境有危害，對水體、土壤和大氣可造成污染。

燃爆危險：該品助燃，有毒，具刺激性。

一氧化氮是宇航員暈厥發作的元兇

一氧化氮的過量產生會使血管擴張，這樣就可以解釋為什麼宇航員在太空飛行之後會產生暈厥，以及可以解釋許多陸地上發生的類似現象。

這種太空中宇航員經歷的微重力現象，很象太空中的宇航員或長期久卧在床的病人馬上要起來時的感覺，這時人們會產生過多的血管擴張劑--一氧化氮，從而導致血壓降低，流往頭部的血液減少，出現暈厥。

在對大鼠的試驗中，加州大學的研究人員發現，低重力環境下，大鼠產生一氧化氮的兩種酶增多，而且，給予大鼠藥物抑制其中一種酶時，它們的血壓升高，這給研究人員一個提示：抑制一氧化氮對宇航員和長期卧床患者的暈厥是一種有效的治療。這份研究報告發表在7月份出版的《實用生理學》雜誌上。

在我們正常的直立的生活中，重力使血液流往下肢，因此身體下部的血管收縮以確保有足夠的血液流往相反的方向。在低重力環境下，人全身的血壓一樣，當宇航員返回地球時，他們身體下部過度舒張的血管使頭部血壓急劇下降，於是在站立時，不可避免地要暈倒。

人們看到宇航員登陸后輕鬆地大步行走，是因為他們穿著加壓的衣服，能保持健康的血壓。但是，他們的衣服只能穿這麼久，而適應重力需要一段時間。

研究人員說："長期卧床的患者其情況與宇航員相似，好像不受重力的影響。因此，在試圖站立時會暈倒。"

職業接觸限值

中國MAC(mg/m)：5[NO2]

前蘇聯MAC(mg/m)：5

TLVTN：ACGIH 25ppm,31mg/m

TLVWN：未制定標準

監測方法：鹽酸萘乙二胺比色法

工程式控制制：嚴加密閉，提供充分的局部排風和全面通風。提供安全淋浴和洗眼設備。

呼吸系統防護：空氣中濃度超標時，佩戴自吸過濾式防毒面具(半面罩)。緊急事態搶救或撤離時，建議佩戴空氣呼吸器。

眼睛防護：戴化學安全防護眼鏡。

身體防護：穿透氣型防毒服。

手防護：戴防化學品手套。

其他防護：工作現場禁止吸煙、進食和飲水。保持良好的衛生習慣。

有害燃燒產物：氧化氮。

滅火方法：消防人員必須穿全身防火防毒服，在上風向滅火。切斷氣源。噴水冷卻容器，可能的話將容器從火場移至空曠處。滅火劑：霧狀水。

應急處理：迅速撤離泄漏污染區人員至上風處，並立即隔離150m，嚴格限制出入。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防毒服。儘可能切斷泄漏源。合理通風，加速擴散。噴霧狀水稀釋、溶解。構築圍堤或挖坑收容產生的大量廢水。漏氣容器要妥善處理，修復、檢驗后再用。

廢棄處置方法：根據國家和地方有關法規的要求處置。或與廠商或製造商聯繫，確定處置方法。

運輸注意事項：鐵路運輸時須報鐵路局進行試運，試運期為兩年。試運結束后，寫出試運報告，報鐵道部正式公布運輸條件。採用剛瓶運輸時必須戴好鋼瓶上的安全帽。鋼瓶一般平放，並應將瓶口朝同一方向，不可交叉；高度不得超過車輛的防護欄板，並用三角木墊卡牢，防止滾動。嚴禁與易燃物或可燃物、鹵素、食用化學品等混裝混運。夏季應早晚運輸，防止日光曝晒。公路運輸時要按規定路線行駛，禁止在居民區和人口稠密區停留。鐵路運輸時要禁止溜放。

嚴加密閉，提供充分的局部排風和全面通風。操作人員必須經過專門培訓，嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防毒面具(半面罩)，戴化學安全防護眼鏡，穿透氣型防毒服，戴防化學品手套。遠離火種、熱源，工作場所嚴禁吸煙。遠離易燃、可燃物。防止氣體泄漏到工作場所空氣中。避免與鹵素接觸。搬運時輕裝輕卸，防止鋼瓶及附件破損。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。

儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。應與易(可)燃物、鹵素、食用化學品分開存放，切忌混儲。儲區應備有泄漏應急處理設備。

1、急性毒性數據：大鼠吸入LC50：1068 mg/m/4H；小鼠吸入LCLo：320ppm；哺乳動物狗吸入LCLo：5000 ppm/25M。

2、其它多劑量數據：大鼠吸入TCLo：50 mg/m/6H/7W-I；大鼠吸入TCLo：3 mg/m/24H/16D-C；小鼠吸入TCLo：10 ppm/2H/30W-I。

3、致突變數據：細菌-鼠傷寒沙門氏菌：30 ppm；大鼠吸入27 ppm/3H（連續）突變在哺乳動物體細胞；嚙齒動物-倉鼠成纖維細胞10 ppm突變在哺乳動物體細胞。

4、是一血液毒物，轉變氧合血紅蛋白為變性血紅蛋白而發紺，使大腦受損傷產生麻痹和痙攣。輕度中毒時，移至新鮮空氣中癥狀可消失。由於一氧化氮在空氣中很快變為二氧化氮，後者對人體也有毒害，對肺組織產生刺激和腐蝕作用，引起肺水腫。慢性作用主要表現為神經衰弱綜合症及慢性呼吸道炎症。個別出現肺纖維化。此外，還可出現牙齒酸蝕症。

5、一氧化氮能引起中樞神經麻痹和痙攣。人吸收一氧化氮會迅速氧化成有毒的二氧化氮。中毒癥狀和二氧化氮相同。空氣中一氧化氮的最高容許濃度（摺合成二氧化氮）居住區為0.15mg/m，工作場所為5mg/m。

6.急性毒性，LC50：1068mg/m（大鼠吸入，4h）。

7.致突變性：，微生物致突變：鼠傷寒沙門菌30ppm。哺乳動物體細胞突變：大鼠吸入27ppm（連續，3h）。

法規信息 化學危險物品安全管理條例，化學危險物品安全管理條例實施細則 (化勞發[1992] 677號)，工作場所安全使用化學品規定 ([1996]勞部發423號)等法規，針對化學危險品的安全使用、生產、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應規定；常用危險化學品的分類及標誌 (GB 13690-92)將該物質劃為第2.3 類有毒氣體；劇毒物品分級、分類與品名編號(GA 57-93)中，該物質的液化或壓縮品被劃為第一類 A級無機劇毒品。