فك تشفير مجموعات النحاس المتعددة Cu3 و Cu6 مع روابط نادرة μ3-سلفات و μ2-أوكيد خطية كعوامل قوية مضادة للفيلم الحيوي ضد المكورات العنقودية الذهبية المقاومة لعدة أدوية

في هذه المقالة البحثية، تم استكشاف مجموعتين من النحاس المتعددة Cu3 و Cu6، Cu3(cpdp)(μ3-SO4)(Cl)(H2O)2·3H2O (1) و Cu6(cpdp)2(μ2-O)(Cl)2(H2O)4·2Cl (2) (H3cpdp = N,N′-ثنائي 2-كربوكسي بنزوميثيل-N,N′-ثنائي 2-بيريديل ميثيل-1,3-دايامين بروبان-2-إلدينول) كعوامل مضادة للبكتيريا ومضادة للفيلم الحيوي قوية. تم تحديد هياكلها الجزيئية من خلال دراسة حيود الأشعة السينية بلورات مفردة، وتم تأسيس التركيبات من خلال التحليل الحراري والعنصري، بما في ذلك مطيافية الكتلة بتأيين الرش الكهربائي. تُظهر التحليلات الهيكلية أن النواة المعدنية لـ 1 تتكون من تجميع ثلاثي النواة Cu3 يحيط بمجموعة μ3-SO42–، في حين يمثل هيكل 2 تجميعًا سداسي النواة Cu6 حيث ترتبط مجموعتان ثلاثيتا النواة Cu3 حصريًا بواسطة مجموعة μ2-O2– خطية. السمة الأكثر لفتًا للنظر في هيكل 2 هي حدوث جسر أكسيدي خطي غير عادي، حيث يكون زاوية الربط Cu3–O6–Cu3′ 180.00°. بينما يمكن اعتبار 1 مثالًا لمركب قائم على النحاس (II) يظهر نمط ربط نادر μ3:η1:η1:η1 لمجموعة SO42–، يعتبر 2 أول مثال على أي مركب قائم على النحاس (II) يظهر جسر أكسيدي خطي غير مدعوم Cu–O–Cu. باستخدام مغنطومتر SQUID عند درجات حرارة متغيرة، تم قياس بيانات القابلية المغناطيسية وتحليلها بشكل نموذجي لـ 1 في نطاق درجات الحرارة من 2–300 كلفن، مما يكشف عن حدوث تفاعلات مضادة للمغناطيسية بين مراكز النحاس المعلمة. أظهر كل من 1 و 2 أنشطة قوية مضادة للبكتيريا ومضادة للفيلم الحيوي ضد المكورات العنقودية الذهبية المقاومة للمثيسيلين (MRSA BAA1717) وزراعة سريرية معزولة من S. aureus المقاومة للمثيسيلين (MRSA CI1). تمت دراسة آلية الأنشطة المضادة للبكتيريا والمضادة للفيلم الحيوي لهذه المجموعات المتعددة من النحاس من خلال تحليل وتحديد إنتاج الأنواع التفاعلية للأكسجين داخل الخلايا (ROS)، وتأكسد الدهون، والمراقبة الميكروسكوبية للتمزق الغشائي، والجهد الغشائي، وتسرب المكونات الخلوية. بالإضافة إلى ذلك، أظهر كل من 1 و 2 تأثيرًا تآزريًا مع مضادات حيوية متاحة تجاريًا مثل الفانكومايسين مع نشاط مضاد للبكتيريا معزز. ومع ذلك، فإن 1 يمتلك تأثيرات مضادة للبكتيريا، ومضادة للفيلم الحيوي، ومضادة للسمية أعلى، مما يجعله عاملًا علاجيًا قوياً ضد سلالتي MRSA BAA1717 و MRSA CI1.