近年来，为了开发更好的研究工具，研究人员设计并合成了不同结构类型，可通过不同活化机理释放H2S的供体分子，但是目前研究及开发的外源性H2S供体多表现出非定量、不可控和非靶向等缺点。
针对以上难题，近日南京大学梁勇教授团队设计并开发了一种基于COS的H2S递送系统，并以Design and Development of a Bioorthogonal, Visualizable and Mitochondria-Targeted Hydrogen Sulfide(H2S) Delivery System为题发表于Angew. Chem. Int. Ed.（IF=15.336）。
该系统由二硫介离子（DTO）和张力炔烃（BCN）之间的生物正交“点击-释放”反应触发，不消耗内源物种（如半胱氨酸和H2O2）或产生不良的生物活性副产物，实现了H2S在PBS溶液和活细胞中的可控释放。由于在DTO的苯环上引入了二苯氨基取代基，可得到具有强荧光信号的噻吩类产物，从而能对细胞内H2S的释放进行时空反馈。该系统除了具有生物正交性和可视化的优点外，还可以实现线粒体靶向的H2S递送。
HeLa细胞内的环加成反应结果显示，环加成产物和H2S的荧光信号都与DTO 1b浓度呈线性相关。而且两通道图像重叠良好，表明通过生物正交反应实现了H2S在细胞内的原位释放，并利用荧光产物的生成实现了对H2S的实时监测。
另外，该团队发现，DTO 1b和张力炔烃BCN的生物正交反应对线粒体具有很高的靶向特异性，反应的荧光图像与商业化的线粒体靶向探针Mito-Tracker Red重叠效果非常好，并且反应释放的H2S与NIR-HS探针成像后，与Mito-Tracker Green重叠程度也极高。实验结果显示，加入二苯氨基取代基后，大大增强了二硫介离子的线粒体靶向性，使反应物能够在线粒体中富集并释放H2S。
最后，梁教授团队进一步探究了该H2S释放体系对H9c2细胞由H2O2诱导的氧化应激引起的细胞损伤和线粒体膜电位（MMP）损失的保护作用，发现在相对较低的浓度下（5 mM）即可发挥较好的修复作用。这种生物正交“点击-释放”反应首次将三种功能整合到一个体系中：（1）原位可控H2S释放；（2）荧光可视化；（3）线粒体靶向释放。这种智能的H2S递送系统将作为一种强大的工具，应用于H2S的生理、病理和治疗相关的研究。