Nanopartículas de plata funcionalizadas con derivados de benzofuranos con potencial antimicrobiano

Abstract

La resistencia a los antibióticos es considerada como una de las mayores amenazas de salud pública por parte de La Organización Mundial de la Salud (OMS), ocasionado un aumento en los costes hospitalarios y mortalidad. Rivalizando incluso en índices de mortalidad, con enfermedades cardiovasculares y oncológicas. En consecuencia, se ha optado en la investigación y desarrollo de nuevas alternativas para, el combate de estos microorganismos patógenos. Una de estas son el uso de nanomateriales, en especial nanopartículas de plata (AgNPs); por medio de revisiones bibliográficas se conoce que pueden potenciar el efecto de los fármacos antimicrobianos. Este proyecto, consta del desarrollo y análisis de un sistema bifuncional, que abarca la funcionalización de AgNPs con dos nuevos derivados de benzofurano: éster-amino benzofurano (B1) y éster piperazino benzofurano (B2), las cuales presentan una alta actividad biológica e importancia farmacología, siendo utilizadas en áreas oncológicas, microbianas, cardiovasculares, neurológicas, entre otras. El proceso empieza con la síntesis de AgNPs mediante reducción química y posteriormente se funcionalizaron con los compuestos B1 y B2, obteniendo dos sistemas: AgNPs-B1 y AgNPs-B2, los cuales fueron analizados utilizando espectroscopía UV-Vis, FTIR, fluorescencia, dispersión de luz dinámica (DLS), potencial zeta y microscopía electrónica de barrido acoplada a EDS. El análisis SEM-EDS confirmó AgNPs pseudoesféricas (30-70 nm), y el FTIR demostró su interacción con B1 y B2. Los sistemas AgNPs-B1 y AgNPs-B2 exhibieron el fenómeno de quenching. Mientras que con la técnica potencial Z, nos permitió determinar la alta estabilidad coloidal, donde el AgNPs-B1, presenta resultados alentadores, por su parte el UV-Vis, el sistema AgNPs-B1 exhibió un desplazamiento batocrómico, mientras que AgNPs-B2 mostró un desplazamiento hipsocrómico.

Antibiotic resistance is considered one of the greatest public health threats by The World Health Organization (WHO), causing an increase in hospital costs and mortality. It even rivals cardiovascular and oncological diseases in mortality rates. Consequently, research and development of new alternatives to combat these pathogenic microorganisms has been prioritized. One such alternative is the use of nanomaterials, especially silver nanoparticles (AgNPs); literature reviews show that they can enhance the effect of antimicrobial drugs. This project consists of the development and analysis of a bifunctional system, which involves the functionalization of AgNPs with two novel benzofuran derivatives: aminobenzofuran ester (B1) and piperazinobenzofuran ester (B2). These compounds exhibit high biological activity and pharmacological importance, and are used in oncology, microbial, cardiovascular, neurological, and other fields. The process begins with the synthesis of AgNPs via chemical reduction, followed by functionalization with compounds B1 and B2, yielding two systems: AgNPs-B1 and AgNPs-B2. These systems were analyzed using UV-Vis spectroscopy, FTIR, fluorescence, dynamic light scattering (DLS), zeta potential, and scanning electron microscopy coupled with EDS. SEM-EDS analysis confirmed pseudospheric AgNPs (30–70 nm), and FTIR demonstrated their interaction with B1 and B2. The AgNPs-B1 and AgNPs-B2 systems exhibited the quenching phenomenon. While the zeta potential technique allowed us to determine the high colloidal stability, where AgNPs-B1 showed encouraging results, under UV-is spectroscopy, the AgNPs-B1 system exhibited a bathochromic shift, while AgNPs-B2 showed a hypsochromic shift.