Desenvolvimento de nanopartículas bimetálicas de cobre:ag como um bactericida promissor para bactérias resistentes a antibióticos, conforme avaliado com estudo de docking molecular

Resumo

O presente estudo se preocupa em avaliar a influência de várias concentrações de Ag nas nanopartículas bimetálicas de Cu:Ag desenvolvidas para uso como um agente antibacteriano promissor contra bactérias resistentes a antibióticos. Aqui, nanopartículas bimetálicas de Cu:Ag com várias razões de concentração (2,5, 5,0, 7,5 e 10% em peso) de Ag em uma quantidade fixa de Cu rotulada como 1:0,025, 1:0,050, 1:0,075 e 1:0,1 foram sintetizadas usando o método de co-precipitação com hidróxido de amônio e água desionizada como solvente, polivinilpirrolidona como agente de proteção e boro-hidreto de sódio e ácido ascórbico como agentes redutores. Esses produtos formulados foram caracterizados por meio de uma variedade de técnicas. O XRD confirmou a pureza da fase e detectou a presença de estruturas fcc distintas pertencentes às fases Cu e Ag. A espectroscopia FTIR confirmou a presença de modos vibracionais correspondentes a vários grupos funcionais e registrou o pico característico proveniente do bimetálico. A espectroscopia de UV-visível revelou redução no gap com o aumento do conteúdo de Ag. Micrografias SEM e HR-TEM revelaram morfologia esférica de Cu bimetálico dopado com Ag com aglomerações em pequena e grande escala. As amostras exibiram dimensões variadas e espaçamento entre camadas. Ação bactericida de NPs bimetálicos de Cu sintetizado:Ag representados estatisticamente significativos ( P <0,05) zonas de inibição registradas para várias concentrações de dopante Ag contra Staphylococcus aureus ( S. aureus ) , Escherichia coli ( E. coli ) , e Acinetobacter baumannii ( A. baumannii ) variando de (0,85–2,8 mm), (0,55–1,95 mm) e (0,65–1,85 mm), respectivamente. Em termos gerais, NPs bimetálicos de Cu:Ag foram considerados mais potentes contra gram-positivos em comparação com gram-negativos. O estudo de docking molecular de NPs bimetálicos Ag-Cu foi realizado contra β -lactamase, que é uma enzima chave da via biossintética da parede celular de ambos S. aureus (Pontuação de ligação:- 4,981 kcal / mol) e A. bauminnii (Pontuação de ligação:- 4,013 kcal / mol). Da mesma forma, a análise de interação de ligação contra FabI pertencente à via biossintética de ácidos graxos de A. bauminnii (Pontuação de ligação:- 3,385 kcal / mol) e S. aureus (Pontuação de ligação:- 3,012 kcal / mol) juntamente com FabH de E. coli (Pontuação de ligação:- 4.372 kcal / mol) foi realizada. Esses cálculos teóricos indicam Cu-Ag bimetálico NPs como possível inibidor de enzimas selecionadas. É sugerido que explorar o potencial de inibição in vitro desses materiais pode abrir novos caminhos para a descoberta de antibióticos.

Introdução

Uma variedade de microorganismos compostos por bactérias, fungos, vírus e parasitas estão presentes na Terra e em seu ambiente. Essas espécies causam complicações na produção e uso de equipamentos médicos, produtos de saúde, alimentos processados, sistemas de purificação de água e produtos de saneamento doméstico [1, 2]. Os antibióticos são usados rotineiramente por médicos para matar bactérias que causam doenças em humanos e animais. A desvantagem do uso frequente de antibióticos é que com o tempo torna as bactérias resistentes aos medicamentos. Os antibióticos também servem para reduzir o número de bactérias "boas" presentes no corpo, que lutam contra infecções. As doenças resultantes de infecções causadas por bactérias resistentes a antibióticos tornaram-se um grande motivo de preocupação no campo da medicina hoje. A este respeito, muitos germes foram identificados como resistentes a medicamentos [3,4,5,6,7]. Novos esforços estão em andamento para abordar a questão das bactérias resistentes aos medicamentos e substituir os agentes antimicrobianos atuais por terapias complementares mais eficientes. A este respeito, a nanotecnologia deu uma contribuição substancial para a produção de nanomateriais, como NPs de óxido metálico e metálico (ou seja, Ag, Cu, CuO, TiO ₂ , SiO ₂ , MgO e ZnO) para combater um número cada vez maior de microrganismos resistentes a antimicrobianos. Entre estes, os NPs de Cu e Ag têm mostrado propriedades antimicrobianas encorajadoras [8,9,10,11,12].

Nos últimos anos, NPs bimetálicos foram desenvolvidos e usados para várias aplicações nos campos da química, ciência dos materiais, biotecnologia e proteção ambiental. NPs bimetálicos contendo cobre (Cu) e prata (Ag) com uma alta fração de átomos de superfície e grande área de superfície específica têm sido amplamente estudados [13]. Esses NPs bimetálicos são de grande interesse devido às suas propriedades químicas, ópticas, catalíticas, biológicas, plasmônicas e especialmente antimicrobianas aprimoradas [14,15,16,17,18,19,20]. Os íons Ag podem ser reduzidos pelo etanol sob condições atmosféricas de 800 a 1000 ° C para obter NPs de prata [21, 22]. As NPs de prata possuem boa eficácia antimicrobiana, portanto, são utilizadas na produção de cremes de proteção solar e tratamento de água [23]. As NPs de Cu são fabricadas pela redução do sulfato de cobre com hidrazina em etilenoglicol sob irradiação de microondas, e também podem ser usadas como um agente antibacteriano [24,25,26].

Metais como Cu e Ag individualmente não têm propriedades óticas, catalíticas e estruturais promissoras e não podem ser convertidos em bimetálicos. Por outro lado, a combinação de ambos os metais (Cu:Ag) oferece novas oportunidades para ajustar a estrutura e morfologia do produto resultante para as aplicações desejadas. Com base em sua estrutura final, por exemplo, núcleo-casca, estrutura de haltere, estrutura de duas interfaces, estrutura misturada aleatoriamente ou estrutura em forma de flor, NPs bimetálicos podem exibir uma gama de atividade antimicrobiana [27,28,29,30 , 31]. Vários métodos estão disponíveis para a síntese de NPs bimetálicos, incluindo co-precipitação, sol-gel, hidrotermal, redução, microemulsão e método de poliol [32,33,34,35,36,37].

Neste estudo, NPs bimetálicos Cu:Ag foram sintetizados através do método de co-precipitação usando hidróxido de amônio e água deionizada como solvente, polivinilpirrolidona como agente de cobertura e borohidreto de sódio e ácido ascórbico como agentes redutores. Quatro amostras com várias concentrações foram preparadas. Com concentrações crescentes de Ag em NPs bimetálicos preparados, as amostras mostraram maior atividade contra bactérias acinetobacter baumannii que causa febre e náuseas. O material sintetizado assumiu aparência vermelha durante o crescimento rápido, sugerindo que a atividade antimicrobiana foi aumentada com o aumento das concentrações de Ag em NPs bimetálicos. Além disso, previsões in silico usando estudo de docking molecular foram realizadas para identificar o padrão de interação de Cu:Ag NPs bimetálicos contra β -lactamase da via biossintética da parede celular ao lado das enzimas FabI e FabH da via biossintética de ácidos graxos.

Métodos

O presente estudo teve como objetivo sintetizar várias concentrações de Ag dentro de nanopartículas bimetálicas de Cu:Ag através da rota hidrotérmica para investigar a eficácia do agente antibacteriano contra bactérias resistentes a antibióticos.

Materiais

Cloreto de cobre (II) (CuCl _{2 0,2} H ₂ O, 98,9%) e nitrato de prata (AgNO ₃ ) como precursores, polivinilpirrolidona (PVP, um peso molecular médio de 40.000) como agente de cobertura, boro-hidreto de sódio (NaBH ₄ , 99,9%) e ácido L-ascórbico (C ₆ H ₈ O ₆ , 99,0%) como agentes redutores e hidróxido de amônio (NH ₄ OH) foram usados no presente estudo após sua aquisição da Sigma Aldrich, EUA.

Síntese de Cu bimetálico:NPs de Ag

As NPs bimetálicas de Cu:Ag foram preparadas usando o método de co-precipitação, conforme retratado na Fig. 1. Em água desionizada, 1,25 g de PVP e 0,5 g de ácido ascórbico foram adicionados e agitados vigorosamente a 100 ° C. Duas soluções de 40 mL de hidróxido de amônio foram preparadas individualmente; em uma solução, foram adicionados 1,7 g de cloreto de cobre e na outra solução 1,7 g de nitrato de prata. Estas duas soluções são então vertidas uma após a outra na solução inicialmente preparada com a adição de 0,5 g de NaBH ₄ . Em seguida, a solução final foi agitada a 100 ° C por 4 h para torná-la homogênea e posteriormente centrifugada a 6000 rpm para extração completa dos NPs. Os NPs bimetálicos obtidos foram secos a 100 ° C para eliminação completa de umidade e impurezas, para garantir que os produtos bimetálicos preparados estavam na forma pura [12]. Da mesma forma, quatro amostras com várias concentrações de Ag (mol 2,5%, 5%, 7,5% e 10%) foram preparadas com razões fixas de Cu.

Atividade antimicrobiana

O potencial bactericida in vitro de NPs bimetálicos de Cu:Ag foi avaliado contra bactérias patogênicas S. aureus, E. coli e A. baumannii isolados obtidos de leite mastítico bovino pelo método de difusão em poço. Agar de sal de manitol, ágar MacConkey e ágar Lauria Bertani foram esfregados com bactérias isoladas de crescimento ativado 1,5 × 10 ⁸ CFU / ml. Após a solidificação do meio, foram preparados cinco poços com pipeta amarela com 15 mm de diâmetro e dez microlitros (5 µg / mL). NPs bimetálicos de Cu:Ag preparados de fresco foram carregados em poços com diferentes proporções em comparação com dez microlitros de amoxicilina (5 µg / mL) como controle positivo e 50 µl de DIW como controle negativo. A atividade bactericida de NPs bimetálicos de Cu:Ag sintetizados foi determinada medindo as zonas de inibição (em mm) formadas após a incubação por 15 h a 37 ° C.

Análise estatística

A atividade bactericida de NPs sintetizados com medições de zona de inibição (mm) foi considerada estatisticamente significativa usando SPSS 20.0, análise de variância unilateral (ANOVA) [57].

Estudo de acoplamento molecular

Os antibióticos diminuem o crescimento bacteriano e causam a morte de bactérias através de danos à parede celular, interrompendo processos bioquímicos, danos à membrana celular e penetração através do biofilme [38]. Nas últimas décadas, muitas nanopartículas com potencial atividade bactericida foram relatadas, as quais matam as bactérias através da ruptura da parede celular ou bloqueando a fonte de alimento por um mecanismo semelhante aos antibióticos conhecidos [39,40,41]. Portanto, as enzimas pertencentes a essas vias bioquímicas são consideradas um alvo importante e atraente para a descoberta de antibióticos [12]. Aqui, enzimas-chave da via biossintética da parede celular (ou seja, β -lactamase) e via biossintética de ácido graxo (isto é, FabH e FabI) foram selecionados como possíveis alvos para avaliar o mecanismo de interação de Cu:Ag NPs bimetálicos com seu bolso ativo como inibidores (ver Fig. 2).

Parâmetros estruturais 3D de enzimas selecionadas foram obtidos do banco de dados de proteínas com código PDB:4U0X (resolução de 2.03 Å) para β -lactamase [42] e 6AH9; Resolução 1.74 Å [43] para Enoil- [acil-proteína transportadora] redutase (FabI) de A. bauminnii . O β -lactamase (estrutura 3D) com PDB ID:1MWU; Resolução 2.6 Å [44] e FabI com código PDB:4CV1; Resolução 1.95 [45] de S. aureus enquanto para FabH de E. coli tem código PDB:4Z8D; Resolução 2.0 Å [46].

O estudo de docking molecular de NPs bimetálicos de Cu:Ag foi realizado usando software ICM Molsoft v3.8–4a ou superior (Molsoft L.L.C., La Jolla, CA) para identificar interações de ligação com resíduos-chave do sítio ativo [47]. A ferramenta de preparação de proteína / receptor de ICM foi usada para otimização e preparação da estrutura de alvos enzimáticos selecionados. As etapas envolvidas foram adição de átomos de H polares, exclusão de moléculas de água e minimização de energia usando parâmetros padrão. A molécula de ligante co-cristalizada foi removida para fornecer espaço para acoplamento de NPs. A bolsa de ligação foi definida usando a caixa de grade especificando a posição do ligante cristalizado. A conformação com a energia de ligação mais baixa das 10 principais conformações acopladas foi selecionada em cada caso para analisar o padrão de interação e tendência de ligação de NPs bimetálicos Ag-Cu dentro do bolso ativo. Os softwares Pymol e discovery studio visualizer foram empregados para análise e visualização em 3D das interações de ligação [48]. A estrutura de NPs bimetálicos Cu:Ag foi recuperada do formato PubChem in.sdf.

Caracterização

A análise estrutural e a pureza de fase foram observadas envolvendo XRD (PAN analítico X’pert pro XRD) com radiação Cu-Kα ( λ =0,154 nm, 20 ° a 80 °). A presença de modos vibracionais correspondentes a vários grupos funcionais foi avaliada usando espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier-FTIR com espectrômetro Perkin Elmer. Os espectros de absorção foram adquiridos usando um espectrofotômetro Genesys 10S de UV-visível. FESEM acoplado a espectrômetro EDS (JSM-6610LV) e HR-TEM (JEOL JEM 2100F) foram empregados para visualizar morfologias de superfície. O software ICM v3.8-4a ou superior (Molsoft L.L.C., La Jolla, CA) foi usado para a análise de docking molecular.

Resultados e discussão

A análise de XRD foi realizada para avaliar a constituição das fases e a estrutura cristalina dos produtos formulados. A Figura 3a revela o padrão de XRD plotado entre 20 ° e 80 °. Em Cu bimetálico:Ag, as reflexões observadas em torno de ~ 38,2 °, 46 °, 64,4 ° e 77,1 ° são atribuídas a (111), (200), (220) e (311) facetas da fase fcc Ag de acordo com JCPDS No . 04-0783 [32, 49,50,51,52]. Considerando que, no caso do Cu, as difrações aparecendo em 32,6 °, 44,2 ° e 51 ° denotaram (110), (111) e (200) planos de rede que confirmaram a presença de CuO estruturado com fcc e Cu metálico, respectivamente, e bem combinado com JCPDS No. 04-0836 [32, 53,54,55,56]. No padrão extraído, os picos de Ag e Cu foram observados, o que significa a presença de NPs constituindo as fases Ag e Cu. Além disso, a existência de CuO em amostras com menor teor de Ag (por exemplo, 1:0,025, 1:0,050 e 1:0,075) revela que os NPs de Cu foram oxidados e exibiram comportamento não protetor em alta temperatura devido às menores concentrações de Ag [ 52]. Por outro lado, na amostra com o maior teor de Ag (1:0,1), o pico de CuO exibe baixa intensidade, o que indica a formação de produto parcialmente livre de óxido [57]. Isso sugere que a resistência à oxidação melhorada de NPs bimetálicos ocorrerá devido à adição de Ag [52]. Nenhum pico adicional de impureza foi detectado dentro dos limites de detecção do instrumento, enquanto cada plano cristalográfico compreende locais energeticamente distintos com base na densidade do átomo. Ambos Cu e Ag NPs têm facetas de alta densidade de átomos em (111) que serviram para expor a orientação máxima dos planos [51, 58]. Usando a lei de Bragg, o espaçamento d de Ag e Cu foi encontrado em 0,24 e 0,21 nm, respectivamente, o que corresponde ao plano distinto (111) de ambos os elementos e estava em linha com os achados de HR-TEM (Fig. 6) [51, 59 , 60,61,62]. Os anéis SAED correspondentes (Fig. 3b-d) obtidos de produtos bimetálicos preparados exibem padrões de anéis distintos que demonstram produtos bem cristalizados e estão de acordo com os padrões de XRD.

Os espectros de FTIR foram registrados entre 500 e 4000 cm ⁻¹ conforme apresentado na Fig. 3e; a banda transmitida posicionada entre 600 e 900 cm ⁻¹ é causada pela formação de ligações Cu:Ag [63]. A banda observada em torno de ~ 1200 e 1400 cm ⁻¹ é atribuído a C – O e C – H, respectivamente; picos aparecendo em ~ 1800 e 2100 cm ⁻¹ corresponde à ligação C =O e N – H devido a PVP e NH ₄ OH [64]. Transmitências observadas em torno de ~ 2800 cm ⁻¹ e 3400 cm ⁻¹ são atribuídos à presença de C≡N e grupo hidroxila (O – H) [64].

A Figura 4a mostra os espectros de absorção de NPs bimetálicos de Ag-Cu com bandas de absorção claras localizadas em 340, 410 e 500 nm, que são atribuídos à absorção de ressonância plasmônica de superfície de Ag e Cu metálicos [52]. A banda que aparece em 410 nm surge normalmente devido à presença de Ag NPs, e o último pico posicionado em 510 nm é atribuído à existência de Cu NPs [52, 57,58,59, 65,66,67]. Pode ser sugerido que NPs bimetálicos são desenvolvidos com fases Ag e Cu distintas, ao invés do desenvolvimento bimetálico que também foi afirmado por resultados de XRD como discutido anteriormente [52]. Ligeiro desvio para o vermelho na banda de absorção em 410 nm e um aumento na absorção máxima com o aumento do conteúdo de Ag foi observado [58]. Usando a equação de Tauc,
$$ [\ alpha h \ nu =K \ left ({h \ nu - Ex.} \ right) ^ {n}] $$ (1)
onde α é considerado como coeficiente de absorção [2.303 log ( T / d ), T é luz transmitida e d mostra a espessura da célula de amostra], h simboliza a constante de Planck (6,62607015 × 10 ⁻³⁴ Js), \ (\ nu \) é a frequência da luz, K mostra o índice de absorção e E _g é igual à energia do gap em eV. O valor de “ n ”Está relacionado ao tipo de transição eletrônica de gap [13, 26, 68, 69]. O gap de produtos bimetálicos preparados foi calculado e encontrado ser 3,2, 2,9, 2,7 e 2,6 eV, conforme demonstrado na Fig. 4b-e.

A partir de imagens de SEM (Fig. 5a-d) de nanocompósitos bimetálicos de Cu:Ag como sintetizados, foi observado que partículas de tamanho pequeno foram depositadas na superfície de partículas grandes. Um aumento no conteúdo de Ag de 2,5 para 7,5% levou à formação de várias partículas com morfologia variável que finalmente culminou em Cu:Ag NPs robustos. Além disso, o acúmulo de partículas de Ag irregulares e minúsculas foi aumentado com o aumento da concentração de dopante, sugerindo o aparecimento de mais blocos espalhados em sua superfície. Isso significa a maior influência que a dopagem de Ag em Cu tem na morfologia, que foi posteriormente confirmada com micrografias HR-TEM (ver Fig. 5e-h).

Para elaborar mais sobre a morfologia e espaçamento d do bimetálico preparado, HR-TEM com resolução de 10 nm foi acionado. Na Fig. 6a, o espaçamento d (0,21 nm) de Cu NPs corresponde a (111) faceta de Cu, como também é evidente nos resultados de XRD (Fig. 3a). A Figura 6b retrata um ligeiro aumento no espaçamento da camada (0,21 a 0,22 nm) e mostra Ag NPs com distância interplanar de 0,24 nm que combinou com o plano (111). Da mesma forma, a Fig. 6c, d mostra espaçamentos de camada calculados e fases separadas de bimetálico, enquanto a Fig. 6e demonstra a forma de partícula de Ag e Cu NPs. As partículas em imagens HR-TEM são vistas como possuindo uma estrutura núcleo-casca. Na Fig. 6d dentro de uma única partícula, as franjas da rede emanando de Cu e Ag foram registradas. Isso sugere fortemente a formação de NPs bimetálicos núcleo-casca com diferentes razões Cu:Ag produzindo NPs quase esféricos irregulares. Além disso, a imagem TEM mostrou que as partículas parecem uma região escura e clara. Esta variação de contraste dentro de uma única partícula pode indicar a presença de dois materiais constituintes distintos, sugerindo a criação de partículas bimetálicas de Cu:Ag [70, 71].

A presença de picos distintos no espectro de EDS e na composição elementar originados de bimetálicos afirmam a formação de Cu:Ag NPs. A Figura 7a representa o espectro de EDS obtido da amostra 1:0,050 que mostra picos claros de Cu e Ag. A Figura 7b é retirada da amostra 1:010 onde os picos para C e O foram detectados em amostras dopadas. Eles aparecem porque as guias de carbono são utilizadas para reter amostras durante o exame SEM e / ou devido a contagens de fundo no sensor SEM-EDS.

A eficácia bactericida in vitro de NPs bimetálicos de Cu:Ag usando o ensaio de difusão em ágar é apresentada na Tabela 1. Os resultados demonstram uma relação direta e proporcional entre a concentração de NPs sintetizados e as zonas de inibição (mm). Estatisticamente significativo ( P <0,05) zonas de inibição registradas para (2,5, 5, 7,5 e 10% em peso) dopante Ag contra S. aureus, E. coli e A. baumannii variaram de 0,85–2,8 mm, 0,55–1,95 mm e 0,65–1,85 mm, respectivamente, consulte a Tabela 1. Todos os resultados foram comparados com DIW (0 mm) e amoxicilina (4 mm) como controle negativo e positivo, respectivamente. Da mesma forma, a eficácia de% de idade de NPs dopados aumentou (21,2-70%), (13,7-48,7%) e (16,2-46,2%) contra S. aureus, E. coli e A. baumannii , respectivamente. Em geral, os NPs bimetálicos de Cu:Ag foram considerados mais potentes contra S. aureus (ou seja, gram + ive) em comparação com E. coli e A. baumannii (ou seja, gram −ive).

O tamanho, a concentração e a forma dos NPs afetam diretamente o estresse oxidativo produzido pelas nanoestruturas. A eficácia bactericida na forma de zonas de inibição (mm) melhorou devido à maior% em peso de dopagem de NPs bimetálicos dopados com Ag devido ao aumento da disponibilidade de cátions (++). A ação bactericida em relação ao tamanho e à concentração mostra uma relação inversa com o tamanho [58, 59]. Estruturas nanométricas produzem espécies reativas de oxigênio (ROS) de forma eficiente, que residem nas membranas celulares bacterianas, levando à extrusão de organelas celulares e, finalmente, à morte das bactérias [60]. Além da produção de ROS, interação catiônica de Ag ⁺ e Cu ⁺⁺ com partes carregadas negativamente da membrana celular da bactéria resulta em eficácia bactericida melhorada em concentrações crescentes por meio da lise celular e colapso da bactéria [58, 61].

As aplicações biológicas de várias classes de nanopartículas têm sido amplamente estudadas desde as últimas décadas. Devido às características únicas dos NPs, eles têm sido amplamente utilizados por seu potencial como agente bactericida com a capacidade de substituir os antibióticos tradicionais. Os NPs interagem com as células bacterianas, interrompem a permeação da membrana celular e destroem as principais vias metabólicas [72]. O mecanismo específico de toxicidade das nanopartículas em relação às bactérias precisa ser explorado. Acredita-se que os NPs interagem com a célula bacteriana envolvendo forças eletrostáticas, forças de van der Waals ou interações hidrofóbicas que acabam resultando na morte de bactérias. As enzimas foram relatadas como o principal fator de virulência envolvido na infecção bacteriana e direcionadas para inibir sua atividade auxilia no combate à infecção causada [73]. Aqui, o estudo de docking molecular de Cu:Ag NPs contra alvos enzimáticos da parede celular ao lado da via biossintética de ácidos graxos identificou o padrão de interação de ligação desses NPs dentro do bolso ativo. Tendo em vista o potencial antibacteriano in vitro destes NPs contra A. bauminnii , S. aureus e E. coli , os alvos enzimáticos foram selecionados a partir desses microrganismos para obter uma visão sobre o possível mecanismo por trás de sua atividade bactericida.

Melhor conformação encaixada observada no caso de Cu:Ag NPs bimetálicos com β -lactamase de A. bauminnii revelou interação de ligação de hidrogênio com Glu272 (2,8 Å) e Ser286 (3,2 Å), juntamente com interação de contato de metal com Val292, enquanto a pontuação de docking foi - 4,013 kcal / mol (Fig. 8a). Da mesma forma, pontuação de ligação de NPs bimetálicos Ag-Cu observada contra β -lactamase de S. aureus era - 4,981 kcal / mol possuindo interação de ligação H com Ser403 (3,2 Å), Tyr519 (3,6 Å), Gln521 (3,0 Å) e Asn464 (3,1 Å) como mostrado na Fig. 8b.

O segundo alvo enzimático selecionado no estudo atual FabI pertence à via biossintética de ácidos graxos e as previsões de docking molecular sugeriram Cu:Ag NPs bimetálicos como inibidor potencial contra este alvo. Os NPs Bimetálicos Cu:Ag mostraram boa pontuação de ligação (-3,385 kcal / mol) contra FabI de A. bauminnii tendo ligação H com Ser201 (2,7 Å), Ala199 (3,5 Å) e Leu198 (3,3 Å) como representado na Fig. 8c. Da mesma forma, a melhor conformação ancorada de NPs Ag-Cu com sítio ativo de FabI de S. aureus mostrou ligação de H com Gly202 (2,5 Å) e Gln155 (2,5 Å) tendo pontuação de ligação - 3,012 kcal / mol (Fig. 8d).

Além disso, a capacidade de ligação de Cu:Ag NPs bimetálicos contra FabH de E.coli também foi avaliada e a pontuação de ligação observada foi - 4,372 kcal / mol tendo interação de ligação H com Thr254 (3,5 Å), HIE244 (2,6 Å) e Glu302 (3,0 Å) mostrado na Fig. 8e.

Conclusão

Nanopartículas bimetálicas de Cu:Ag foram preparadas através do método de co-precipitação para uso em aplicações de combate a doenças relacionadas a bactérias. Perfis de XRD confirmaram a presença de CuO estruturado com fcc e partículas metálicas de Cu e Ag. Ambos os picos de Ag e Cu foram observados, o que significa NPs bimetálicos envolvendo as fases Ag e Cu. Os planos observados na análise de XRD correspondem bem aos anéis SAED. Grupos químicos anexados com produtos formulados e banda de transmitância característica entre 600 e 900 cm ⁻¹ foi causado pela formação da ligação Cu:Ag. Os espectros plotados de UV-vis mostraram absorção em 410 nm, que normalmente surge devido à presença de Ag NPs, e o último pico posicionado em 510 nm foi atribuído à existência de Cu NPs. As partículas em imagens HR-TEM foram vistas como tendo uma estrutura núcleo-casca. Os NPs Cu:Ag mostraram claramente a formação de NPs bimetálicos com diferentes razões Cu:Ag produzindo NPs quase esféricos irregulares. Além disso, o espaçamento d de Cu NPs, isto é, 0,21 nm corresponde a (111) faceta de Cu detectada em resultados de XRD. Um ligeiro aumento no espaçamento da camada (de 0,21 a 0,22 nm) também mostra que Ag NPs com distância da camada de 0,24 nm combinou com o plano (111). O estudo de docking molecular mostrou boa concordância com a atividade bactericida in vitro. A tendência de ligação de Cu:Ag NPs bimetálicos contra β A enzima -lactamase da via biossintética da parede celular juntamente com as enzimas FabI e FabH da via biossintética de ácidos graxos demonstraram seu potencial de inibição que precisa ser explorado mais detalhadamente por meio de estudos de inibição enzimática.