इदं प्रायोगिकरसायनविज्ञानसम्बद्धम् अध्ययनम्, lysosome-लक्ष्यीकरणसमूहेषु व्यापकं प्रयुज्यमानं morpholine केवलं लक्ष्यीकरणकार्यं करोति वा न वा इत्येतत् एव न, अपि तु H₂S fluorescence probe इत्यस्य स्वकीयां detection performance कथं परिवर्तयति इत्यपि अन्वेषयति। DNBS-आधारितं 1,8-naphthalimide fluorescence probe इति प्रतिक्रियाधारितं रासायनिकं sensor अस्ति; अस्मिन् 2,4-dinitrobenzenesulfonyl समूहः आदौ fluorophore-emission न्यूनं करोति, HS⁻ सह प्रतिक्रियायाः अनन्तरं DNBS समूहस्य वियोजनेन fluorescence पुनः प्रकटते। अनुसन्धातारः morpholine तथा fluorophore अनयोः मध्ये संरचनात्मकसम्बन्धं परिवर्तयन्तः S1–S5 इति पञ्च probes संश्लेषितवन्तः। S1 मध्ये linker नास्ति; S2 मध्ये द्वि-carbon linker, S3 मध्ये त्रि-carbon linker, S4 मध्ये phenyl linker, S5 मध्ये benzyl linker अस्ति। solution-आधारितेषु spectroscopic मापनेषु S2 सर्वाधिकं fluorescence-वृद्धिं तथा अस्यां शृङ्खलायां न्यूनतमं detection limit, 0,4 µM, दर्शितवान्। S5 प्रायः 7 निमेषेषु शीघ्रतरं maximal response प्राप्तवान्, तथापि signal-परिमाणं अत्यल्पम् एव आसीत्। परिणामाः दर्शयन्ति यत् morpholine तथा 1,8-naphthalimide-केन्द्रभागस्य मध्ये द्वि-carbon spacer अस्य probe-कुलस्य कृते सर्वाधिकोपयुक्ता संरचना अस्ति। किन्तु अध्ययनं live cell, lysosome अथवा animal imaging प्रयोगं न समावेशयति; अतः परिणामाः solution-आधारित-H₂S-detection performance इत्येतावतैव सीमिताः सन्ति।

probe-शृङ्खलायाः मूलं spectral-व्यवहारं समानम् अस्ति। NaHS-योगात् पूर्वं 338 nm समीपे absorption दृश्यते, DNBS समूहस्य photoinduced electron transfer (photoinduced electron transfer, PET) द्वारा quenching-प्रभावात् fluorescence दुर्बलं भवति। NaHS योजिते 338 nm absorption न्यूनं भवति, 452 nm समीपे नूतनः absorption-band तथा 605 nm स्थले स्पष्टः emission-band उत्पद्यते। स्रोतः एतं परिवर्तनं HS⁻ द्वारा प्रेरितया nucleophilic aromatic substitution प्रतिक्रियया, अर्थात् S_NAr, सम्बध्नाति।

S1–S5 इत्येषां NaHS प्रति गणितानि detection limits क्रमशः 2,0; 0,4; 1,1; 6,2 तथा 8,2 µM सन्ति। S2 केवलं न्यून-LOD-मूल्येन न, अपि तु उच्च-fluorescence-output, विस्तीर्ण-pH-सहनशीलता, विविधेषु solvents मध्ये कार्यक्षमता तथा परीक्षितेषु जैवसम्बद्धेषु nucleophiles प्रति चयनशीलतया अपि अस्यां शृङ्खलायां समग्रतया सर्वाधिकसफलः probe इति मूल्याङ्कितः।

Hydrogen sulfide, H₂S, केवलं विषाक्तः gas इति न, अपि तु जैवप्रणालीषु signal transmission मध्ये भागं ग्रहीतुं समर्थः लघुः diffusible gasotransmitter इति अपि परीक्ष्यते। स्रोताधारितसाहित्ये endogenous H₂S उत्पादनं मुख्यतः cystathionine β-synthase, cystathionine γ-lyase तथा 3-mercaptopyruvate sulfurtransferase enzyme-प्रणालीभिः सम्बद्धम् इति वर्ण्यते। H₂S इत्यस्य vascular tone, neuromodulation, redox balance तथा cytoprotection इत्यादिभिः प्रक्रियाभिः सम्बन्धः, जैवपरिवेशेषु अस्य molecule इत्यस्य स्थानं सान्द्रतां च अनुगन्तुं शक्नुवन्ति sensors इत्येषु रुचिं वर्धितवान्।

अध्ययनस्य विशेषः प्रेरकविषयः lysosomes सन्ति। Lysosomes अम्लीयाः कोशिकान्तर्गताः organelles सन्ति; morpholine-युक्ताः लघुमolecules स्वस्य दुर्बल-basic-स्वभावात् अम्लीय-lysosomal-lumen मध्ये protonation प्राप्य ion trapping इति अवस्थां प्राप्तुं शक्नुवन्ति। अतः morpholine, lysosome-लक्ष्यितेषु fluorescence probes मध्ये व्यापकं प्रयुज्यमानं संरचनात्मकं unit अस्ति।

किन्तु लक्ष्यीकरणसमूहस्य probe उपरि योजनं रासायनिकदृष्ट्या सर्वदा “passive” न भवति। morpholine-समूहस्य fluorophore प्रति निकटता तथा मध्ये स्थितः linker अलिफाटिकः वा aromatic वा अस्ति इति विषयः electronic distribution, protonation-behavior, local microenvironment तथा fluorescence-quenching electron-transfer pathways इत्येषु प्रभावं कर्तुं शक्नोति। अध्ययनस्य मौलिकः प्रश्नः अत्र एव अस्ति: समानः H₂S reaction center संरक्षितः सति morpholine–fluorophore सम्बन्धस्य परिवर्तनं sensor performance परिवर्तयति वा?

DNBS-आधारितं H₂S fluorescence probe कथं कार्यं करोति?

DNBS-आधारिते H₂S probe मध्ये 2,4-dinitrobenzenesulfonyl समूहः आदौ fluorophore fluorescence इत्यस्य PET mechanism द्वारा दमनं करोति; H₂S/HS⁻-प्रणाल्या सह सम्पर्के अधिक-nucleophilic HS⁻ प्रकारः DNBS unit मध्ये S_NAr reaction प्रेरयति, DNBS-वियोजनेन मुक्तः fluorophore प्रकटते, fluorescence पुनः वर्धते।

“Closed” अवस्था: DNBS fluorescence किमर्थं दमनं करोति?

S1–S5 probes मध्ये 1,8-naphthalimide-केन्द्रभागः fluorescence-signal-उत्पादनकार्यं करोति, DNBS-समूहः तु reaction-sensitive masking तथा quenching unit अस्ति। स्रोतः सूचयति यत् NaHS-अभावे सर्वे probes 338 nm समीपे सदृशं absorption दर्शयन्ति तथा 445 nm समीपे fluorescence केवलं दुर्बलं भवति। एषः न्यूनः emission DNBS-सम्बद्धेन PET-quenching-प्रक्रियया व्याख्यायते।

“Open” अवस्था: HS⁻ आगते किं परिवर्तते?

NaHS योजिते solution मध्ये H₂S/HS⁻-समतोलः भवति। विशेषतः HS⁻ प्रबलं nucleophilic-स्वभावं दर्शयति तथा DNBS-समूहं आक्रम्य reaction-based cleavage प्रेरयति। प्रयोगे एतत् रासायनिकं परिवर्तनं द्वाभ्यां स्वतन्त्राभ्याम् optical संकेताभ्यां अनुगमितम्: 338 nm absorption इत्यस्य न्यूनता तथा प्रायः 452 nm स्थले नूतनस्य absorption इत्यस्य उत्पत्तिः; तत्समानकाले 605 nm स्थले स्पष्टः fluorescence-emission उत्पद्यते।

अतः प्रणाली केवलं “अधिकं दीप्तम् अभवत्” इति न मूल्याङ्किता। absorption-ratio इत्यस्य परिवर्तनं तथा fluorescence-वृद्धिः एकस्य एव रासायनिक-प्रतिक्रियायाः द्वौ spectroscopic सूचकौ इति उपयुज्येते।

Morpholine किमर्थं प्रयुक्तम्?

अध्ययनसन्दर्भे morpholine द्वौ वैज्ञानिकौ भूमिकौ वहति। प्रथमा, साहित्ये अम्लीय-lysosomal-परिवेशे protonation तथा सञ्चयस्य सम्भावनया lysosome-targeting unit इति तस्य प्रयोगः। द्वितीया, अस्य लेखस्य प्रत्यक्ष-अन्वेषणविषयः: morpholine 1,8-naphthalimide-केन्द्रभागेन कथं सम्बध्यते इति H₂S detection performance इलेक्ट्रॉनिक तथा photophysical मार्गैः परिवर्तयितुं शक्नोति।

अध्ययनं द्वितीयां भूमिकां solution मध्ये प्रत्यक्षं परीक्षते। प्रथमा भूमिका, अर्थात् वास्तविककोशिकायां lysosomal accumulation, अस्मिन् लेखे नूतनेन cellular imaging प्रयोगेण प्रमाणिता नास्ति।

पञ्च probes मध्ये संरचनात्मकः भेदः कः?

S2 किमर्थं श्रेष्ठां performance दर्शितवान्?

S2 मध्ये द्वि-carbon अलिफाटिक linker morpholine इत्येतत् 1,8-naphthalimide-केन्द्रभागात् पर्याप्तं पृथक् करोति; तेन अस्यां शृङ्खलायां सर्वाधिकः fluorescence-वृद्धिः तथा न्यूनतमं LOD-मूल्यं दृश्यते। स्रोतः सूचयति यत् प्रत्यक्षसम्बद्धे S1 मध्ये तथा विशेषतः aromatic phenyl/benzyl linkers युक्तेषु S4–S5 मध्ये अतिरिक्ताः PET-quenching pathways signal न्यूनीकर्तुं शक्नुवन्ति।

एषा mechanistic व्याख्या स्रोतस्य संरचनात्मकतुलनाधारितं मतम् अस्ति। अध्ययनं electronic-structure calculation अथवा quantum-chemical PET energy diagram न प्रस्तुतयति। अतः phenyl तथा benzyl linkers signal इत्येतत् वास्तवतः कस्य orbital-energy-परिवर्तनस्य कारणेन न्यूनं कुर्वन्ति इति अस्मिन् लेखे प्रत्यक्षं न गणितम्।

S2 तथा S3 मध्ये भेदः

S2 तथा S3 उभौ अपि aliphatic spacers धारयतः, उभौ aromatic-linker-युक्तेभ्यः S4–S5 इत्येभ्यः श्रेष्ठां performance दर्शयतः। किन्तु S2 इत्यस्य fluorescence-response अधिकः। 500 µM NaHS-शर्ते S1 तथा S3 इत्ययोः fluorescence-intensity क्रमशः S2 इत्यस्य प्रायः %40 तथा %60 इति प्रतिवेदिता।

S5 शीघ्रः सन् अपि उत्तमः sensor किमर्थं न मन्यते?

S5 इत्यस्य kinetics, signal-परिमाणात् भिन्नं performance-dimension दर्शयति। normalized kinetic curve मध्ये S5 प्रायः 7 निमेषेषु maximal-value प्राप्य अन्येभ्यः probes शीघ्रतरं प्रत्युत्तरं ददाति। किन्तु maximal absolute fluorescence-output अत्यल्पम् अस्ति। sensor कृते reaction शीघ्रः भवति इति एव न, अपि तु लक्ष्यस्य तथा background इत्यस्य मध्ये पर्याप्तः प्रबलः विश्वसनीयश्च optical separation अपि आवश्यकः। अतः स्रोतः समग्र-performance-दृष्ट्या S2 श्रेष्ठम् इति मन्यते।

Detection limit कथं गणितम्?

स्रोतः LOD-मूल्यं निम्नलिखितसम्बन्धेन गणितवान्:

\(\mathrm{LOD} = \frac{3\sigma}{\kappa}\)

अत्र σblank अर्थात् लक्ष्य-analyte-रहितस्य sample-signal इत्यस्य 20 मापनैः गणितः standard deviation अस्ति। κ तु NaHS calibration-line इत्यस्य slope अस्ति। slope वर्धमाने समान-सान्द्रता-परिवर्तनस्य प्रति अधिकं signal-परिवर्तनं लभ्यते; blank-signal variability न्यूनतरे सति अल्पतराः analyte-मात्राः background इत्यस्मात् पृथक् कर्तुं शक्यन्ते।

S2 कृते गणितं 0,4 µM LOD, समानगणनाविधौ S1, S3, S4 तथा S5 अपेक्षया न्यूनम् अस्ति; अतः अस्यां शृङ्खलायां सर्वोच्चां analytical sensitivity सूचयति।

रेखीयः कार्यक्षेत्रः

NaHS titrations 0–500 µM परिधौ कृताः। सर्वेषां probes इत्येषां 605 nm fluorescence-intensity कृते 0–120 µM NaHS परिधौ linear relation प्रतिवेदिता। उच्चतरासु सान्द्रतासु विशेषतः S2, S1 तथा S3 saturation प्रति समीपिताः।

absorption-पक्षे तु A₄₅₂/A₃₃₈ ratio, NaHS-सान्द्रतायाः वृद्ध्या सह वर्धितः। एषः ratiometric absorption change 338 nm प्रारम्भिक-absorption-न्यूनता तथा 452 nm product-band-वृद्धिं एकस्मिन् मापने संयोजयति।

Solvent किमर्थं एतावत् महत्त्वपूर्णम्?

1,8-naphthalimide संरचनानां photophysical properties solvent polarity तथा solvation environment द्वारा प्रभाविताः भवितुं शक्नुवन्ति। अतः अनुसन्धातारः S2 इत्येतत् acetone, methanol, THF, acetonitrile, DMSO तथा 2-methoxyethanol-आधारितेषु %70 solvent/PBS मिश्रणेषु तुलितवन्तः।

स्रोतः absolute fluorescence increase इत्येतत् DMSO-परिवेशे 63,6-गुणं, MeOEtOH-परिवेशे 3,3-गुणं च प्रतिवेदयति। अतः solvent केवलं signal-level न, DNBS-cleavage तथा fluorophore इत्यस्य परिणत-photophysical behavior इत्ययोः समग्रं observed output अपि महत्त्वेन प्रभावितं करोति।

pH, H₂S detection किमर्थं परिवर्तयति?

जलीयप्रणालीषु H₂S, HS⁻ तथा उच्चतर-pH मध्ये S²⁻ इत्येषां मध्ये acid–base equilibria सन्ति। DNBS reaction प्रेरयितुं यः nucleophilic species आवश्यकः, तस्य दृष्ट्या एषः समतोलः महत्त्वपूर्णः। स्रोतः प्रतिवेदयति यत् pH 1–4 परिधौ NaHS-योगे अपि fluorescence-वृद्धिः अत्यल्पा आसीत्, एतत् च न्यूनतर-nucleophilic H₂S species इत्यस्य आधिक्येन सम्बध्नाति।

pH 4–9 परिधौ स्पष्टा fluorescence-वृद्धिः दृश्यते। pH 10 अधिके तु NaHS-अभावे अपि background fluorescence वर्धितुं आरभते इति प्रतिवेदितम्, एतत् hydroxide-प्रेरित-DNBS ester hydrolysis इत्यनेन सम्बद्धम्।

स्रोतः अत्र द्वे भिन्न-सीमा-वचने प्रयुङ्क्ते: experimental discussion “optimal working range” इति pH 4–10 ददाति, किन्तु abstract तथा conclusion pH 4–9 इति वदतः। Verianla एते द्वे वचने एकस्मिन् निश्चितपरिधौ न परिवर्तयति।

Selectivity कथं परीक्षिता?

S2 इत्यस्य 10 µM solution संभाव्य-interferents सह पृथक् पृथक् incubate कृतम्। F⁻, Cl⁻, Br⁻, I⁻, HSO₃⁻, HSO₄⁻, IO₃⁻, OAc⁻, NO₂⁻, HPO₄²⁻ तथा ascorbic acid कृते 100 µM; कोशिकायां उच्चतर-सान्द्रतया भवितुं शक्नुवन्तौ glutathione तथा cysteine कृते 1,0 mM प्रयुक्तम्।

30 निमेष-inkubation अनन्तरं 605 nm fluorescence मध्ये केवलं NaHS स्पष्टां वृद्धिं जनितवान्। Cysteine लघुं signal-वृद्धिं जनितवान्, किन्तु सा NaHS-response अपेक्षया अत्यल्पा आसीत्। अन्ये परीक्षिताः species स्रोते महत्त्वपूर्णं signal न जनितवन्तः।

किम् इदं अध्ययनं lysosomes मध्ये H₂S imaging प्रमाणयति?

न। morpholine, lysosome-targeting संरचना इति चयनितं सति अपि, अस्य अध्ययनस्य प्रयोगाः संश्लेषितानां probes इत्येषां solution-स्थितं absorption, fluorescence, kinetics, solvent, pH तथा selectivity व्यवहारं परीक्षन्ते; cell culture, confocal imaging, lysosomal co-localization अथवा in vivo bioimaging प्रयोगः न प्रतिवेदितः।

अतः अध्ययनं “lysosome-targeted sensor design मध्ये morpholine-linker इत्यस्य रासायनिक-performance महत्त्वपूर्णम्” इति निष्कर्षं समर्थयति। किन्तु “S2 जीवितकोशिकासु lysosome सफलतया प्रविष्टम्”, “lysosomal H₂S परिमाणात्मकतया imaging कृतम्” अथवा “रोगं कोशिकायां detected” इत्यादयः निष्कर्षाः अस्य स्रोतस्य प्रयोगेभ्यः न निष्पादयितुं शक्यन्ते।

अध्ययनस्य विधिः परिणामाश्च

रासायनिकसंश्लेषणं तथा characterization

S1–S5 probes बहु-चरणीयैः organic synthesis मार्गैः सज्जीकृताः। मूलरणनीतिः प्रथमं सम्बन्धितं morpholine-substituted hydroxy-1,8-naphthalimide intermediate सज्जीकर्तुं, ततः hydroxyl group इत्येतत् 2,4-dinitrobenzenesulfonyl chloride सह अभिक्रिययित्वा DNBS ester मध्ये परिवर्तयितुं आसीत्।

Intermediates तथा final compounds ¹H तथा ¹³C NMR spectroscopy द्वारा characterized कृताः। संरचनात्मक-characterization-सम्बद्धाः NMR spectra अतिरिक्तसामग्रीमध्ये प्रदत्ताः।

प्रयुक्तानि उपकरणानि

UV–Vis absorption spectra, Agilent Technologies Cary 8454 UV–Vis spectrophotometer द्वारा मापितानि। fluorescence-मापनानि Horiba Scientific FluoroMax-4 spectrofluorometer उपरि 0,5 cm quartz cuvette प्रयुज्य कृतानि; excitation तथा emission slit widths 1–5 nm मध्ये विन्यस्तानि।

¹H तथा ¹³C NMR characterizations कक्षतापमाने Bruker Ascend 400, 400 MHz NMR उपकरणेन कृताः। intermediates तथा final products इत्येषां शुद्धीकरणे CombiFlash NextGen 300+ प्रणाली प्रयुक्ता।

H₂S-स्रोतः तथा मूल-प्रयोगपरिवेशः

solution-आधारितेषु प्रयोगेषु hydrogen sulfide-स्रोतः इति sodium hydrosulfide, NaHS, प्रयुक्तम्। मूल-spectroscopic-तुलनासु S1–S5 probes 10 µM सान्द्रतायां DMSO/PBS 7:3 (v/v), pH 7,4 परिवेशे मूल्याङ्किताः।

स्रोतः विभिन्नप्रयोगविवरणेषु PBS-सान्द्रतां समानरूपेण न ददाति: spectral तथा केषुचित् solvent-प्रयोगेषु 0,1 mM, kinetics तथा selectivity-प्रयोगविवरणेषु 0,1 M मूल्यं दृश्यते। Verianla एतानि मूल्यानि एकस्मिन् सान्द्रतामूल्ये पुनर्व्याख्यां न करोति; प्रत्येकः प्रयोगः स्वस्रोतशर्तानुसारं विचारणीयः।

चित्रम् 1: प्रारम्भिकः तथा H₂S पश्चात् spectral-परिवर्तनम्

चित्रम् 1 चत्वारः panels धारयति। NaHS-अभावे S1–S5 इत्येषां absorption maximum प्रायः 338 nm स्थले अस्ति। fluorescence न्यूनस्तरे अस्ति। 500 µM NaHS सह 30 निमेष-inkubation अनन्तरं 338 nm band न्यूनं भवति तथा 452 nm समीपे नूतनं absorption उत्पद्यते; समानशर्तेषु 605 nm स्थले प्रबलं नूतनं fluorescence emission प्रकटते।

Panel D मध्ये probes मध्ये signal-परिमाणस्य स्पष्टः भेदः दृश्यते। S2 सर्वोच्चं 605 nm response ददाति, S5 तु न्यूनतमं response ददाति। एषः graph प्रत्यक्षं समर्थयति यत् linker-structure प्रतिक्रिया-पश्चात् उत्पन्नं optical output महत्त्वेन परिवर्तयति।

चित्रम् 2: NaHS titration तथा LOD

S1–S5, 0–500 µM NaHS परिधौ titrate कृताः तथा spectra 30 निमेष-inkubation पश्चात् अभिलेखितानि। S2 सर्वोच्चां fluorescence-वृद्धिं दर्शयित्वा 500 µM समीपे plateau प्राप्नोति। S1 तथा S3 अपि अस्याः सान्द्रतायाः समीपे saturation प्रति आगतवन्तौ, किन्तु signal-परिमाणानि न्यूनतराणि एव आसन्।

0–120 µM क्षेत्रे fluorescence intensity तथा NaHS-सान्द्रतायाः मध्ये linear relation प्रतिवेदिता। absorption-data मध्ये A₄₅₂/A₃₃₈ ratio, NaHS-वृद्ध्या सह वर्धितः तथा सर्वोच्चः ratio S2 मध्ये दृष्टः।

चित्रम् 3: reaction kinetics

प्रत्येकः probe 10 µM सान्द्रतायां 500 µM NaHS सह कक्षतापमाने incubate कृतः तथा 605 nm emission 30 निमेषपर्यन्तं अनुगमितम्। S2 absolute रूपेण सर्वाधिकं signal-वृद्धिं दत्तवान्, S5 न्यूनतमं signal दत्तवान्।

Normalized curves दर्शयन्ति यत् S1–S4 प्रायः सदृशानि kinetic profiles धारयन्ति। S5 तु प्रायः 7 निमेषेषु स्वस्य maximal fluorescence level प्राप्तवान्। किन्तु तस्य maximum न्यूनम् आसीत्; अतः शीघ्रा reaction kinetics, detection performance मध्ये दुर्बल-signal-समस्यां न पूरितवती।

S2, 5, 15, 25 तथा 35 °C मध्ये अपि मूल्याङ्कितः। उच्चतरः तापः 30 तमस्य निमेषस्य fluorescence intensity वर्धितवान्, किन्तु सामान्यं kinetic रूपं तापपरिधौ सदृशम् एव आसीत्।

चित्रम् 4: solvent तथा pH प्रभावः

S2 षट्सु विभिन्नेषु %70 solvent/PBS परिवेशेषु परीक्षितः: acetone, methanol, THF, acetonitrile, DMSO तथा 2-methoxyethanol। स्रोतस्य सम्बन्धित-प्रयोगविवरणं तथा चित्रम् 4-विवरणं वदतः यत् S2, 500 µM NaHS सह 30 निमेषं incubate कृतः।

सर्वाधिकं fluorescence increase DMSO मध्ये 63,6-गुणं, न्यूनतमं MeOEtOH मध्ये 3,3-गुणं प्रतिवेदितम्। free M2 fluorophore सह तुलितः recovery ratio DMSO मध्ये %85,4 इति सर्वोच्चः।

स्रोतपाठे अस्य एव solvent-प्रयोगस्य recovery ratios वर्णयन् एकस्मिन् स्थले “500 mM NaHS” इति लिखितम् अस्ति। एतत् मूल्यं सम्बन्धित-प्रयोगप्रोटोकॉल तथा चित्रविवरणे 500 µM इत्यनेन न मेलति; स्रोतस्य अन्तः स्पष्टा unit inconsistency अस्ति, अतः Verianla एतयोः एकं मूल्यं मौनेन संशोधितं अन्तिमसत्यं इति न प्रस्तौति।

pH 1–13 मध्ये कृतप्रयोगे न्यून-pH मध्ये response सीमितः, pH 4–9 मध्ये स्पष्टः, उच्च-basic परिस्थितिषु blank fluorescence वर्धमानः व्यवहारः दृष्टः। pH 10 अधिके background increase, DNBS ester इत्यस्य OH⁻-mediated hydrolysis द्वारा व्याख्यायते।

चित्रम् 5: selectivity

S2 उच्चसान्द्रतायुक्तान् जैविक-thiols सहितं विस्तृतं interferent-panel प्रति परीक्षितः। NaHS स्पष्टतया सर्वाधिकं 605 nm response उत्पादितवान्। Cys लघुं fluorescence increase उत्पादितवान्, GSH तथा अन्ये परीक्षिताः ions/ascorbic acid तु महत्त्वपूर्णं interference न उत्पादितवन्तः।

अध्ययनेन समर्थितः निष्कर्षः

स्रोतदत्तांशाः समर्थयन्ति यत् morpholine-समूहः 1,8-naphthalimide fluorophore सह कथं सम्बध्यते इति DNBS-आधारित-H₂S-detection मध्ये महत्त्वपूर्णं performance-difference जनयितुं शक्नोति। परीक्षितेषु पञ्चसु structures मध्ये द्वि-carbon spacer-युक्तः S2, signal-परिमाण, LOD, solvent-व्यवहार तथा selectivity इत्येषां संयुक्तमूल्याङ्कने सर्वाधिकसफलः probe अस्ति।

अध्ययनेन असमर्थितः निष्कर्षः

एते प्रयोगाः S2 मानवेषु वा पशुषु H₂S मापयितुं शक्नोति इति न दर्शयन्ति। cellular lysosome-targeting-data न ददति। cell permeability, cytotoxicity, biodistribution अथवा जीविते organism मध्ये pharmacokinetic behavior न परीक्षितम्। अपि च solution मध्ये प्राप्तानि LOD-मूल्यानि वास्तविके cellular microenvironment मध्ये समानम् analytical performance स्वतः संरक्ष्यते इति न प्रमाणयन्ति।

मूल-methodological सीमाः

अध्ययनस्य मुख्यसीमा एषा यत् जैविकप्रयोगस्य प्रेरणा सति अपि experimental validation solution स्तर एव तिष्ठति। अपि च sensor performance solvent-composition प्रति अत्यन्तं निर्भरः; अतः DMSO-प्रधान-प्रयोगपरिवेशे दृष्टः उच्चः signal पूर्णतः जलीये वा cellular परिवेशे तथैव तिष्ठेत् इति अनुमातुं न शक्यते।

स्रोते spectral curves graph-रूपेण दर्शिताः, तथापि सर्वे raw numerical data points मुख्यपाठे table-रूपेण न प्रस्तुताः। अतः graph-images तः नूतनानि निश्चितानि concentration–signal मूल्यानि निष्पादयितुं न युक्तम्।

स्रोत-विधि-विषये टिप्पणी

मूल-अध्ययनम्: Influence of Morpholine Substitution on DNBS-Based 1,8-Naphthalimide Fluorescent Probes for H2S Detection.

लेखकाः: Trevor Dvorak; Sara Fox-Belmonte; Noah Burbul; Haishi Cao.

उत्तरदायी लेखकः: Haishi Cao.

संस्था: Department of Chemistry, University of Nebraska at Kearney, Kearney, Nebraska, USA.

पत्रिका: Chemistry.

प्रकाशकः: MDPI.

ISSN: 2624-8549.

Bibliographic record: Chemistry, 2026, 8(5), Article 59.

DOI: 10.3390/chemistry8050059.

प्रकाशनदिनाङ्कः: 1 May 2026.

लेखप्रकारः: Article; प्रायोगिक organic/supramolecular sensor chemistry तथा spectroscopic characterization अध्ययनम्।

Peer review: Chemistry इति peer-reviewed, open-access वैज्ञानिकपत्रिका अस्ति।

License: Creative Commons Attribution (CC BY). PDF मध्ये license-version-number पृथक् न निर्दिष्टम्; अतः version-number न अनुमानितम्।

मूल-प्रयोगप्रणाली: morpholine-युक्ताः S1–S5 DNBS-आधारिताः 1,8-naphthalimide probes; solution मध्ये H₂S-स्रोतः इति NaHS।

मुख्य analytical methods: UV–Vis absorption spectroscopy, fluorescence spectroscopy, ¹H NMR तथा ¹³C NMR.

UV–Vis उपकरणम्: Cary 8454, Agilent Technologies.

Fluorescence उपकरणम्: FluoroMax-4, Horiba Scientific.

NMR उपकरणम्: Ascend 400, Bruker, 400 MHz.

Purification system: CombiFlash NextGen 300+, Teledyne ISCO.

LOD परिभाषा: LOD = 3σ/κ; σ blank-signal इत्यस्य 20 पुनरावृत्तमापनेषु standard deviation, κ NaHS calibration curve इत्यस्य slope अस्ति।

मुख्यः निष्कर्षः: S2, 0,4 µM इत्यनेन शृङ्खलायाः न्यूनतमं LOD तथा सर्वाधिकं समग्र-fluorescence-response दर्शितवान्; द्वि-carbon morpholine–fluorophore spacer संरचना अस्य probe-कुलस्य सर्वाधिकोपयुक्तः design इति प्रतिवेदिता।

अतिरिक्तसामग्री: M तथा S शृङ्खलयोः ¹H तथा ¹³C NMR spectra, NaHS उपस्थितौ अतिरिक्ताः absorption changes तथा नवीन-H₂S-probes सह तुलनात्मकं Table S1.

वित्तपोषणम्: Nebraska EPSCoR, OIA-2044049.

Data availability: अध्ययनस्य मौलिकाः योगदानाः लेखे तथा अतिरिक्तसामग्रीमध्ये सन्ति; अतिरिक्ताः अनुरोधाः उत्तरदायीलेखकं प्रति प्रेषयितुं शक्यन्ते इति प्रतिवेदितम्।

Conflict of interest: लेखकाः conflict of interest न प्रतिवेदितवन्तः।

लेखकयोगदानानि: Investigation: Trevor Dvorak, Sara Fox-Belmonte तथा Noah Burbul; writing—original draft: Haishi Cao; writing—review and editing: Haishi Cao; project administration: Haishi Cao; funding acquisition: Haishi Cao.

स्रोतान्तर्गत-reporting note 1: solvent-प्रयोगे सम्बन्धित-method-text तथा चित्रम् 4-विवरणं 500 µM NaHS ददतः, fluorescence-recovery-अनुच्छेदे तु 500 mM इति वचनम् अस्ति। एतयोः मूल्यानां भेदः Verianla द्वारा मौनेन संशोधितः नास्ति।

स्रोतान्तर्गत-reporting note 2: pH-विमर्शे स्पष्टः response pH 4–9 इति वर्ण्यते, ततः “optimal working range 4–10” इति वचनं प्रयुज्यते; abstract तथा conclusion तु pH 4–9 परिधिं ददतः।

स्रोतान्तर्गत-experimental condition note: केषुचित् spectral/solvent विवरणेषु PBS-सान्द्रता 0,1 mM, kinetics तथा selectivity-विवरणेषु तु 0,1 M इति प्रतिवेदिता। एताः शर्ताः स्रोते यथा दत्ताः तथैव संरक्षितव्याः।

वैज्ञानिकव्याख्यायाः सीमा: अध्ययनं solution मध्ये H₂S/NaHS detection परीक्षते। cellular lysosome localization, live-cell imaging, animal study अथवा clinical application प्रमाणिता नास्ति।

दृश्य-पुनरुपयोग-विषये टिप्पणी: स्रोतस्य Scheme 1 तथा चित्राणां 1–5 विन्यासः यथावत् न प्रतिलिपीकृतः। स्रोते प्रत्यक्षं प्रतिवेदितानि मूल्यानि Verianla मध्ये स्वतन्त्र-table अथवा source-derived scheme द्वारा दर्शयितुं शक्यन्ते। spectral curves इत्येषां raw data विना pixel-image तः निश्चितं नूतनं data-series न निर्मातव्यम्।