本发明公开了一种含N‑氧化三级胺基团的化合物作为细胞线粒体靶向载体的应用,所述的化合物含有一个或者多个N‑氧化三级胺结构单元,所述的N‑氧化三级胺结构单元包括如下氮氧化物结构单元中的至少一种:式(I)~(III)中,R1、R2为分别独立的烷基、取代烷基、芳香基、取代芳香基或聚合物主链;R3、R4为分别独立的氢、烷基、取代烷基、芳香基、取代芳香基或聚合物主链。该类化合物呈电中性,具有与聚
乙烯醇(P
EG)相似的
水溶性、
生物相容性和长血液循环时间,同时又具有快速的进入细胞、并在细胞线粒体中高选择性富集的能力。含N‑氧化三级胺基团的化合物修饰的药物或探针能够对线粒体特异性治疗或标记。