1 Introduction
2 Current engineering strategies for detecting H2S
Tab.1 The detection performance of the fluorescent probes summarized in this minireview |
Probe | Selectivity | Ex/Em/nm | Reported change in fluorescence | Limit of detection (LOD) | Biological system |
---|---|---|---|---|---|
H2S reducibility-based probes | |||||
1 (DDP-1) | H2S/H2Sn | 360/452,542 | 100 nmol·L−1 24 nmol·L−1 | HeLa cells | |
2 (Flu-N3) | H2S | 470/538 | 50-fold | 0.031 μmol·L−1 | HepG-2 cells and nude mice |
3 (RPC-1) | H2S/HClO | 360/445 545/580 | 192.1 nmol·L−1 19.8 nmol·L−1 | HeLa cells, HepG-2 cells, RAW264.7 cells and drug-induced liver injury mice | |
4 (Lyso-HA-HS) | H2S/HOCl | 380/448 550/580 | 490-fold | 3.4 × 10–7 mol·L−1 7.3 × 10–8 mol·L−1 | HepG-2 cells and RAW264.7 cells |
5 (Mito-HS) | H2S | 345/540 | 21-fold | HeLa cells and BALB/C nude mice with xenograft breast cancer tumor | |
6 (Lyso-HS) | H2S | 345/540 | 15-fold | HeLa cells and BALB/C nude mice with xenograft breast cancer tumor | |
7 (MT-HS) | H2S | 440/540 | 40-fold | 1.65 µmol·L−1 | HeLa cells and fresh rat liver slices |
8 (Na-H2S-ER) | H2S | 440/545 | 45-fold | 7.77 × 10–6 mol·L−1 | HeLa cells, living liver tissue slices and zebrafish |
9 (ASNHN-N3) | H2S | 454/545 | 0.75 µmol·L−1 | HeLa cells, RAW264.7 cells, the fresh liver tissues and heart arteries | |
10 (BN-H2S) | H2S | 440/544 | 71 nmol·L−1 | HeLa cells and NIH 3T3 cells | |
11 (CouN3-BC) | H2S | 405/450 | 35-fold | HeLa cells | |
12 | H2S | 370/490 | 0.67 µmol·L−1 | HEK293A cells | |
13–14 | H2S | ||||
15 (Mito-HS) | H2S | 380/450 | ~43-fold | 24.3 nmol·L−1 | HeLa cells, MDA-MB-231 cells, DU145 cells and 3T3-L1 cells |
16 (Lyso-C) | H2S | 355/458 | >20-fold | 47 nmol·L−1 | HepG-2 cells |
17 (1-H2S) | H2S | 580/635 | 7-fold | ~4.7 × 10–5 mol·L−1 | HeLa cells, zebrafish and fresh liver tissue slices of Kunming mice |
18 (AC-N3) | H2S | 360/500 | 18 nmol·L−1 | HeLa cells | |
19 (QME-N3) | RSH/H2S | 350/– | MCF-7 cells | ||
20 (TPC-N3) | H2S | –/498 | HepG-2 cells and fresh liver and muscle slices of liver cirrhosis induction mice | ||
21 (Lyso-HS) | H2S | 365/505 | 95-fold | 214.5 nmol·L−1 | A549 cells, HepG-2 cells and rat renal tubular epithelial cells |
22 (QL-Gal-N3) | H2S | 365/521 | 102-fold | 126 nmol·L−1 | HeLa, A549 cells and HepG-2 cells |
23 (Gol-H2S) | H2S | 405/515 | 0.11 µmol·L−1 | HeLa, EK293A cells and SMMC-7721 cells | |
24 (Diketopyrrolopyrrole, DPP-NO2) | H2S | 506/550 | 800-fold | 5.2 nmol·L−1 | HeLa cells |
25 | H2S | 485/522 | 2.55 µmol·L−1 | HepG-2 cells | |
26 (azo1) | |||||
27 (azo2) | H2S | 468/517 | 103-fold | 5 µmol·L−1 | Fresh male Sprague-Dawley (SD) rat blood plasma and tissues |
28 (azo3) | H2S | 468/517 | 148-fold | 500 nmol·L−1 | Fresh male SD rat blood plasma and tissues |
29–32 | |||||
33 (PHS1) | H2S | 393/486 | 8.87 nmol·L−1 | HeLa cells | |
H2S nucleophilicity-based probes | |||||
34 | 190 nmol·L−1 (buffer) 380 nmol·L−1 (serum) | ||||
35 (Cy-Cl) | H2S | 760/795 | HeLa cells | ||
36 (CyCl-1) | HS− | 0.16 µmol·L−1 | Living mice | ||
37 (CyCl-2) | HS− | 0.37 µmol·L−1 | Living mice | ||
38 (BH-HS) | H2S | 450/535 | 57-fold | 1.7 × 10–6 mol·L−1 | HeLa cells |
39 (CPC) | H2S | 410/474, 582 | 56-fold | 40 nmol·L−1 | HeLa cells |
40 (TP-PMVC) | H2S | 405/550 | 3.2 µmol·L−1 | A549 cells | |
41 (CP-H2S) | H2S | 355/454, 573 | 252.7-fold | 2.2 × 10–7 mol·L−1 | SMMC-7721 hepatoma cells |
42 (Mi) | H2S | 520/596 | 15 nmol·L−1 | HeLa cells | |
43 (CyT) | H2S | 575/595, 655 | 7.33 nmol·L−1 | HeLa cells | |
44 (Indo-TPE-Indo) | H2S | 488/560, 710 | 0.19 µmol·L−1 | HeLa, MCF-7 and HUVEC cells | |
45 (TP-MIVC) | RNA/H2S | 488/625 405/550 | 12-fold | 1.0 × 10–6 mol·L−1 3.2 × 10–6 mol·L−1 | HeLa cells, zebrafish, normal mice and tumor mice |
46 (CTN) | H2S | 370/424 | 200-fold | 90 nmol·L−1 | HeLa cells |
47 (Near-infrared (NIR)-HS) | H2S | 670/723 | 50-fold | 38 nmol·L−1 | MCF-7 cells and living mice |
48 (TPE-3) | H2S | 452/550 | 0.09 µmol·L−1 | HeLa cells, zebrafish | |
49 (TP-NIR-HS) | H2S | 800/675 | 83 nmol·L−1 | A375 cells and nude rat liver frozen slices | |
50 (2-CHO-OH) | H2S | 550/655 | 32-fold | 8.3 × 10–8 mol·L−1 | HeLa cells |
51 (NDCM-2) | H2S | 490/655 | 160-fold | 58.797 nmol·L−1 | MCF-7 cells, the kidney tissue slices and living Kunming mice |
52 (NIPY-DNP, 2,4-dinitrophenyl) | H2S | 340/505 | 273-fold | 0.36 µmol·L−1 | A549 cells |
53 (TMSDNPOB) | H2S | 574/592 | 30-fold | 1.27 µmol·L−1 | HeLa cells and raw 264.7 macrophage cells |
54 (LC-H2S) | H2S | 571/664 | 27-fold | 4.05 µmol·L−1 | HeLa cells |
55 (A) | H2S | 440/537 | 49 nmol·L−1 | LoVo cells and SW480 cells | |
56 (DMC) | H2S | 384/547 | 0.069 µmol·L−1 | HeLa cells | |
57 (Cda-DNP) | H2S | 405/450 | 120-fold | 0.18 µmol·L−1 | HeLa cells, A549 cells, HFL1 cells, and zebrafish |
58 (NR-NO2) | H2S | 675/710 | L929 cells, HeLa cells, HCT-116 cells and BALB/c nude mice | ||
59 (Mito-NIR-SH) | H2S | 670/720 | 14-fold | 89.3 nmol·L−1 | HeLa cells |
60 (DMOEPB) | H2S | ||||
61 (DMONPB) | H2S | 543/625 | 1.3 µmol·L−1 | RAW264.7 macrophages and HeLa cells and liver tissues of Kunming mice | |
62 | H2S | 570/623 | HCT-116 and CT-26 cells | ||
63 | H2S | 590/680 | 115-fold | 11 nmol·L−1 | HCT16, HT29, A549, H1944, MCF-7, MDA-MB-468, MDA-MB-231, PANC1, HeLa, HepG-2 cells and Kunming living mice |
64 (QCy7-HS) | H2S | 580/715 | 25-fold | 1 µmol·L−1 | HeLa, HepG-2 cells and female BALB/c mice |
65 (Z1) | H2S | 480/537 | 0.15 µmol·L−1 | Ec1 cells | |
66 (L) | H2S | 496/607 | 1.05 × 10–5 mol·L−1 | MCF-7 cells | |
67 | H2S, Cys/homocysteine (Hcy), GSH | 415/465 415/465 415/465 | 0.10 µmol·L−1 0.08 µmol·L−1 0.06 µmol·L−1 | HeLa cells | |
68 | H2S | 382/550 | HeLa cells | ||
69 | H2S | 382/455 | 150 nmol·L−1 | HeLa cells | |
70 | H2S | 502/530 | 65-fold | 0.057 µmol·L−1 | HEK293A cells |
71 | H2S | 530/589 | 4.5-fold | 0.58 µmol·L−1 | HEK293A cells |
72 | H2S | 565/585 | 19-fold | 0.36 µmol·L−1 | HEK293A cells and zebrafish |
73 | H2S | 405/480 | 45-fold | 9 µmol·L−1 | HEK293 cells and HeLa cells |
74 | H2S | 405/496 | 200-fold | 0.9 µmol·L−1 | HEK293A cells, A549 cells and zebrafish |
75 | H2S | 394/486 | 45-fold | 56 nmol·L−1 | HEK293 cells |
76 (Endoplasmic reticulum (ER)-CN) | H2S | 383/490 | 6.5-fold | 4.9 µmol·L−1 | HeLa cells |
77 | H2S | 395/532 | 68-fold | 2.46 µmol·L−1 | HeLa cells |
78 | H2S | 346/516 | 25-fold | 20 nmol·L−1 | A431 cells |
79 (BDP-N1) | H2S | 540/587 | 150-fold | 0.06 µmol·L−1 | A549 cells and zebrafish |
80 (BDP-N2) | H2S | 625/587 | 170-fold | 0.08 µmol·L−1 | A549 cells and zebrafish |
81 | H2S/GSH Cys/Hcy | 620/685 460/540 | 253-fold/448-fold | 70 µmol·L−1/0.38 µmol·L−1 52 nmol·L−1/38 nmol·L−1 | HeLa cells and living mice |
82 | H2S | 539/565 | 160-fold | 4.80 × 10–8 mol·L–1 | HeLa cells |
83 (NIR-H2S) | H2S | 730/830 | 68-fold | 2.7 × 10–7 mol·L−1 | MCF-7 cells, athymic nude mice and Kunming mice |
84 (L) | H2S | 780/468 | 29-fold | 24 nmol·L−1 | HeLa cells |
85 (RHP) | H2S | 410/550, 475 | 4-fold | A549 cells | |
86 (RHP-2) | H2S | 415/467, 532 | 27-fold | 270 nmol·L−1 | MCF-7 cells and mouse hippocampus |
87 | H2S | 465/520 | 80-fold | 0.15 µmol·L−1 | HeLa cells |
88 (NS1) | H2S | 365/539, 444 | 1.7 × 10–6 mol·L−1 | MCF-7 cells | |
89 (MeRho-TCA) | H2S | 476/520 | 65-fold | ||
90 (LR-H2S) | H2S | 410/541, 475 (one-photon) 840/541,475 (two-photo) | 80-fold | 0.70 µmol·L−1 | SGC-7901 cells |
91 (PyN3) | H2S | 410/455 | 158 nmol·L−1 | MCF-7 cells, HeLa cells, zebrafish | |
92 (NIR-Az) | H2S | 680/720 | 200-fold | 0.26 µmol·L−1 | HeLa cells, RAW 264.7 murine macrophages and BALB/c nude mice |
93 (Mito-VS) | H2S | 370/510 | 7-fold | 0.17 µmol·L−1 | HeLa cells |
94 (BDP-N3) | H2S | 475/515 | 10-fold | 2.05 µmol·L−1 | HepG-2 cells |
95 (Mito-N3) | H2S | 680/736 | 20 nmol·L−1 | MCF-7 cells and BALB/c(nu/nu) mice | |
96 | H2S | 485/610 | 5.7 nmol·L−1 | HeLa cells | |
97 (MF-N3) | H2S | 530/560 | 16-fold | 0.09 µmol·L−1 | HepG-2 cells |
98 (HF-PBA) | H2S/biothiols | 345/520, 400 | 75 nmol·L−1 | HeLa cells | |
99 (HS-1) | H2S | 350/403, 519 | 0.020±0.001 mmol·L−1 | A549 cells | |
100 (DCM-PBA) | H2S | 560/680 | 1.1 nmol·L−1 | HeLa cells | |
101 (Cy-PBA) | H2S | 675/725 | 21 nmol·L−1 | A549 cells and nude mice | |
102 | H2S | 380/495, 525 | 91 nmol·L−1 | HeLa cells | |
103 | H2S | 560/633 | 25-fold | 8.37 µmol·L−1 | Hi5 insect cells and Caenorhabditis elegans |
104 (DCN-S) | H2S | 420/550, 580 | 5.7-fold | 88 nmol·L−1 | HeLa cells |
105 (HBTSeSe) | H2S | 380/460 | 47-fold | 0.19 µmol·L−1 | RAW264.7 cells |
106 (SFP-1) | H2S | 300/391 | HeLa cells | ||
107 (SFP-2) | H2S | 465/510 | 16-fold | HeLa cells | |
108 (ZS1) | H2S | 520/561 | 62-fold | 2.5 µmol·L−1 | RAW 264.7 macrophage cells |
109 (P1) | H2S | 378/524 | HeLa cells | ||
110 (P2) | H2S | 370/450 | |||
111 (P3) | H2S | 375/500 | 50 nmol·L−1 | HeLa cells | |
112 (P5) | H2S | 485/638 | 0.9 µmol·L−1 | HeLa cells | |
113 (RB-PE-1) | H2S | 560/590 | HeLa cells | ||
114 (RB-PE-2) | H2S | 560/590 | HeLa cells | ||
115 (RB-PE-3) | H2S | 560/590 | HeLa cells | ||
116 (FEPO-1) | H2S | 455/522 | 14 µmol·L−1 | HeLa cells and zebrafish | |
117 (FLVN-OCN) | H2S | 415/525 | 0.25 µmol·L−1 | A-549 cells | |
118 (ZX-NIR) | H2S | 520/600 650/700 | 37 nmol·L−1 | HCT116 cells, HepG-2 tumor-bearing mouse model and HCT116 tumor-bearing mice | |
119 (Coumarin-tetrazine (Tz)) | H2S | 375/456 | 16-fold | ||
120 (boradiazaindacene (BODIPY)-Tz-I) | H2S | 580/660 | 22.7-fold | 0.68 µmol·L−1 | 3T3 fibroblast cells |
121 (BODIPY-Tz-II) | H2S | 580/660 | 31-fold | 0.66 µmol·L−1 | 3T3 fibroblast cells |
122 | H2S | 18.2 µmol·L−1 | |||
123 (PTZ-P1) | H2S | –/488 | 25-fold | ||
124 (PTZ-P2) | H2S | ||||
125 (PTZ-P3) | H2S | 330/480, 540 | |||
126 (PTZ-P4) | H2S | 580/638 | HeLa cells and Caenorhabditis elegans | ||
H2S metal sulfide-based fluorescent probes | |||||
127 | H2S | 470/517 | 420 nmol·L−1 | ||
128 | Cu2+/H2S | 410/505 | 1.3 × 10–7 mol·L−1 | HeLa cells | |
129 | H2S | 456/612 | 0.25 µmol·L−1 | ||
130 (CuHCD) | S2– and HNO | 484/595 484/595 | 0.7 µmol·L−1 23 µmol·L−1 | ||
131 (TACN) | H2S | ||||
132 (Cyclam) | H2S | ||||
133 (Hsip-1) | H2S | 491/516 | 50-fold | HeLa cells | |
134 (TMCyclen) | H2S | ||||
135 | H2S | 680/765 | 80 nmol·L−1 | RAW264.7 cells and HEK 293 cells | |
136 | H2S | 600/680 | MCF-7 cells | ||
137 | H2S | 446/605 | ~130-fold | 21.6 nmol·L−1 | |
138 [Cu(MaT-cyclen)2] | H2S | 375/430 | 205 nmol·L−1 | HeLa cells and zebrafish | |
139 | H2S | –/794 | 27-fold | 280 nmol·L−1 | |
140 (L1Cu) | H2S | 495/534 | HeLa cells and L929 mouse fibroblast cell lines | ||
141 (L1) | H2S | 494/523 | 25-30-fold | 1.7 µmol·L−1 | HepG-2 cells |
142 (L1-Cu) | H2S | 495/557 | HeLa cells | ||
143 (L2) | |||||
144 (L) | Cu2+/H2S | 310/373,495 | 9.12 × 10–7 mol·L−1 | ||
145 (NJ1) | Cu2+/H2S | 360/492 | HeLa cells | ||
146 (NL) | Cu2+/H2S | 430/519 | 0.17 µmol·L−1 | MDA-MB-231 cells | |
147 | Cu2+/HS− | 340/480 | 25-fold | 2.24 µmol·L−1 | HepG-2 cells |
148 | Cu2+/H2S | 345/540 | |||
149 | Cu2+/H2S | 405/540 | 47 nmol·L−1 | NIH/3T3 cells | |
150 (TAB-3) | |||||
151 (CAH-Cu2+) | H2S | 350/425 | 31-fold | 65 nmol·L−1 | |
152 (L-Cu) | H2S | 495/525 | 31 nmol·L−1 | HeLa cells and zebrafish | |
153 (DPD-Cu2+) | Cu2+/S2– | 440/510 440/510 | 0.73 nmol·L−1 0.87 nmol·L−1 | A549 cells | |
154 (Cu-1) | HS− | 543/600 | 14-fold | HeLa cells | |
155 (Cu(BB)2) | H2S | 384/590 | 0.11 µmol·L−1 | ||
156 (aggregation-induced emission (AIE)-S) | Cu2+/H2S | 350/533 | HeLa cells | ||
157 (6-CdII) | H2S | 550/599, 619 | HeLa cells | ||
158 | H2S | 365/500 | ~13-fold | 30 nmol·L−1 | |
Fluorescent probes for H2Sn | |||||
159 (Cy-Sn) | H2Sn | 680/720 | 2.2 × 10–8 mol·L−1 | RAW264.7 cells and living mice | |
160 (KB1) | H2Sn | 535/682 | >30-fold | 8.2 nmol·L−1 | MCF-7 cells |
161 (RPHS1) | H2Sn | 395/482, 655 | 5.8-fold | 43 nmol·L−1 | HeLa cells |
162 | H2Sn | 397/534 | 328-fold | 26 nmol·L−1 | A549 cells and zebrafish |
163 (PZC-Sn) | H2Sn | 480/620 | 1 nmol·L−1 | RAW 264.7 cells and zebrafish | |
164 (Re-SS) | H2Sn | 550/589 | 24 nmol·L−1 | RAW 246.7 cells | |
165 (BDP-PHS) | H2Sn | 525/574, 618 | 57 nmol·L−1 | HeLa cells | |
166 (JCCF) | H2Sn | 480/543 | 52-fold | 98.3 nmol·L−1 | MCF-7 cells and zebrafish |
167 | H2Sn | 360/502 | 18-fold | 5.0 × 10–7 mol·L−1 | HepG-2 cells |
168 | H2Sn H2S | 410/468, 606 410/519, 606 | 194-fold 37-fold | 21 nmol·L−1 34 nmol·L−1 | RAW264.7 cells, living mice liver tissue and zebrafish |
169 (NIPY-NF) | H2Sn | 340/520 | 69-fold | 84 nmol·L−1 | A549 cells |
170 (Lyso-NRT-HP) | H2Sn | 405/548 | 10 nmol·L−1 | HeLa cells and the freezing kidney slices | |
171 (BCy-FN) | H2Sn | 653/727 | 46 nmol·L−1 | RAW264.7 cells, ZF4 cells, zebrafish larvae and BALB/c mice | |
172 | H2Sn | 680/708 | 44-fold | 35 nmol·L−1 | HeLa cells, RAW264.7 cells and BALB/c mice |
173 (τ-Probe) | H2Sn | 2 nmol·L−1 | HeLa cells and zebrafish | ||
174 (MB-Sn) | H2Sn | 530/584 | 26.01 nmol·L−1 | RAW 264.7 cells | |
175 (HQO-PSP) | H2Sn | 520/633 | 86-fold | 95.2 nmol·L−1 | A549 cells and mouse lung tissues |
176 (SPS-M1) | H2Sn | 372/430, 506 | 0.1 µmol·L−1 | HeLa cells, transgenic mice expressing human A53 T α-syn, SH-SY5Y cells and fresh mice brain slices | |
177 (PP-PS) | H2Sn | 300/478 | 20.3-fold | 1 nmol·L−1 | A549 cells, mouse tumor tissues and inflamed mouse models |