气体递质，即内源性气体信号分子的研究，始于1980年代一氧化氮(NO)分子生物学效应的革命性发现。随后，一氧化碳（CO），硫化氢（H₂S）也相继加入到这一重要的信号分子家族。气体递质可自由穿过细胞膜，且具有明确的生理功能，如舒张血管等。对于某些疾病，气体递质可同时作为指示剂和调节剂，为诊断和治疗提供参考。H₂S作为最新的气体递质，其诸多生理效应还不十分清楚。H₂S在生命体中广泛存在且含量较低，因此精确定量及研究H₂S的生理机能十分复杂和困难。次硝酸（HNO）作为NO的单电子还原产物，具有区别于NO的独特药理学性质。然而，HNO自身稳定性较差的特点，对操作和研究造成了很大的不便，供体分子的开发十分必要。另外，各类气体介质的调节机制错综复杂又相互依赖，而对于不同气体介质之间相互作用的复杂程度目前依然研究不足。气体介质之间可能存在协同或拮抗效应，例如，NO和H2S可互相维持彼此的稳态含量。单一供体（只释放一种气体介质）给药是研究气体介质相互作用的常用手段。然而，双供体（同时释放多种气体介质）能够实现两种分子的可控局部释放，避免了单一供体间隔给药造成的效果差异，因此可能是具有潜在药用价值的更有效的研究工具。但是，目前双供体分子的开发和应用依然十分有限。

为解决这一问题，布朗大学化学系鲜明教授课题组设计发展了一种新型的C-亚硝基硫代甲酰胺双供体分子模板，成功实现了HNO和H₂S的双释放。

在该工作的设计中（图1），化合物3经逆-Diels-Alder反应，得到关键中间体4，之后水解释放出HNO和羰基硫（COS）。COS可以被内源性碳酸酐酶（CA）转化为H₂S，因此化合物3表现出HNO/H₂S双供体的潜力。

作者首先采用特异性N₂O电化学微传感器，通过测定HNO的二聚产物N₂O的含量，间接对生成的HNO进行定量监测。如图2所示，化合物3b可缓慢持续释放出HNO，并在40小时左右达到约20%的峰值。

接下来，作者利用特异性荧光探针WSP-5测定了H₂S释放情况。如图3所示，供体3a和3b的H₂S产率分别为36%和5%。对照分子7a-b不产生H₂S，从而证明了逆-DA反应的激活过程。

此外，作者还对HNO/H₂S的相互作用进行了初步探索。结果表明，CA存在下双供体分子可明显产生少量过硫烷（sulfane sulfur），这一结果和近期的相关研究相吻合。

在本工作中，鲜明教授团队发展了首例可同时缓慢释放HNO和H₂S的小分子供体模板。这类分子为研究HNO和H₂S在生理环境中相互作用，如蛋白半胱氨酸残基的过硫化反应，具有良好的应用前景。