Redes Metal Orgánicas de Plata como Inhibidores Bacterianos
Resumen
Actualmente el desarrollo de nuevos materiales con propiedades potencializadas es un reto para la comunidad científica, particularmente aquellos que funcionan como bactericidas. El estudio de estructuras que contienen plata se ha incrementado en las últimas décadas gracias a la preparación de nanopartículas, las cuales tienen diversas propiedades de interés, entre ellas su capacidad bactericida. Se ha buscado contar con materiales que puedan contener plata en forma metálica o en forma iónica y que sus propiedades les permitan actuar en contra de diversos organismos causantes de enfermedades, como las bacterias. Al respecto, en este trabajo se abordan los principales resultados obtenidos utilizando un nuevo tipo de materiales híbridos llamados redes metal orgánicas o MOF (Metal Organic Frameworks) que están formados por centros metálicos y ligandos orgánicos unidos mediante enlaces de coordinación. Adicionalmente, se explorarán los detalles más destacados del uso de plata en la construcción de MOF y su efecto bactericida, abriendo un panorama al lector sobre la síntesis y las características de estos nuevos materiales nanoestructurados.Referencias bibliográficas
Murray, P. R.; Rosenthal, K. S.; Pfaller, M. Microbiología médica. Octava edición. Elsevier Health Sciences: Barcelona, España, 2017, 21-119. https://www.elsevier.com/books/microbiologia-medica/murray/978-84-9113-076-5 .
Kuczynski, D. Las bacterias sean unidas. Editorial Maipue: España, 2017, 10-150.
Efstratiou, A. Group A streptococci in the 1990s. Journal of Antimicrobial Chemotherapy, 2000, 45(suppl_1), 3-12. https://doi.org/10.1093/jac/45.suppl_1.3
Cunningham, M. W. Pathogenesis of group A streptococcal infections. Clinical microbiology reviews, 2000, 13(3), 470-511. https://doi.org/10.1128/CMR.13.3.470
Raabe, V. N.; Shane, A. L. Group B streptococcus (Streptococcus agalactiae). Microbiology spectrum, 2019,7(2), 7-2. https://doi.org/10.1128/microbiolspec.GPP3-0007-2018
High, K. P.; Edwards, M. S.; Baker, C. J. Group B streptococcal infections in elderly adults. Clinical Infectious Diseases, 2005, 41(6), 839-847. https://doi.org/10.1086/432804
Deibel, R. H. The group D streptococci. Bacteriological reviews, 1964, 28(3), 330-366. https://journals.asm.org/doi/pdf/10.1128/br.28.3.330-366.1964
Cervantes-García, E.; García-González, R.; Salazar-Schettino, P. M. Características generales del Staphylococcus aureus. Revista Mexicana de Patología Clínica y Medicina de Laboratorio, 2014, 61(1), 28-40. https://www.medigraphic.com/pdfs/patol/pt-2014/pt141e
Wieser, M.; Busse, H. J. Rapid identification of Staphylococcus epidermidis. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 2000, 50(3), 1087-1093. https://doi.org/10.1099/00207713-50-3-1087
Foster, T. Capítulo 12: Staphylococcus. Medical Microbiology. Editor,Baron S.4th edition. Galveston (TX): University of Texas Medical Branch at Galveston, Galveston, Texas, 1996,199-205. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK8448/
Chessa, D.; Ganau, G.; Mazzarello, V. An overview of Staphylococcus epidermidis and Staphylococcus aureus with a focus on developing countries. The Journal of Infection in Developing Countries, 2015, 9(06), 547-550. https://doi.org/10.3855/jidc.6923
Otto, M. Molecular basis of Staphylococcus epidermidis infections. In Seminars in immunopathology, 2012, 34(2), 201-214. https://doi.org/10.1007/s00281-011-0296-2
Croxen, M. A.; Finlay, B. B. Molecular mechanisms of Escherichia coli pathogenicity. Nature Reviews Microbiology, 2010, 8(1), 26-38. https://doi.org/10.1038/nrmicro2265
Kaper, J. B.; Nataro, J. P.; Mobley, H. L. Pathogenic escherichia coli. Nature reviews microbiology, 2004, 2(2), 123-140. https://doi.org/10.1038/nrmicro818
Arévalo, P. El ataque de las bacterias: cómo prevenirlo sin morir en el intento. Nova, 2012, 10(18), 227-236. https://doi.org/10.22490/24629448.1012
Shahverdi, A. R.; Fakhimi, A.; Shahverdi, H. R.; Minaian, S. Synthesis and effect of silver nanoparticles on the antibacterial activity of different antibiotics against Staphylococcus aureus and Escherichia coli, Nanomedicine. Nanotechnology.Biology and Medicine, 2007, 3(2), 168-171. https://doi.org/10.1016/j.nano.2007.02.001
Faedmaleki, F.; Shirazi, F. H.; Salarian, A. A.; Ashtiani, H. A.; Rastegar, H. Toxicity effect of silver nanoparticles on mice liver primary cell culture and HepG2 cell line. Iranian journal of pharmaceutical research: IJPR, 2014, 13(1), 235-242. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3985257/
Kim, S. H.; Lee, H. S.; Ryu, D. S.; Choi, S. J.; Lee, D. S. Antibacterial activity of silver-nanoparticles against Staphylococcus aureus and Escherichia coli. Microbiology and Biotechnology Letters, 2011, 39(1), 77-85. https://www.koreascience.or.kr/article/JAKO201106737198819.page
Birla, S. S.; Tiwari, V. V.; Gade, A. K.; Ingle, A. P.; Yadav, A. P.; Rai, M. K. Fabrication of silver nanoparticles by Phoma glomerata and its combined effect against Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus. Letters in Applied Microbiology, 2009),48(2), 173-179. https://doi.org/10.1111/j.1472-765X.2008.02510.x
Drake, P. L.; Hazelwood, K. J. Exposure-related health effects of silver and silver compounds: a review. The Annals of occupational hygiene, 2005, 49(7), 575-585. https://doi.org/10.1093/annhyg/mei019
Cati, D. S.; Stoeckli-Evans, H. The silver (I) nitrate complex of the ligand N-(pyridin-2-ylmethyl) pyrazine-2-carboxamide: a metal–organic framework (MOF) structure. Acta Crystallographica Section E: Crystallographic Communications, 2017, 73(4), 535-538. https://doi.org/10.1107/S2056989017003930
Castañeda Ramirez, A. A., Incorporación de nanotubos de carbono en estructuras metal-orgánicas para el almacenamiento de hidrógeno. Tesis de maestría, Universidad Autónoma Metropolitana, Azcapotzalco (México) 2017. http://hdl.handle.net/11191/5749
Salinas Rodríguez, J. Estudio de la actividad catalítica de materiales híbridos metal-orgánicos conteniendo complejos metálicos en su estructura como catalizadores heterogéneos para la industria de Química Fina. Tesis de Maestría, Universitat Politècnica de València, Valencia (España) 2017. http://hdl.handle.net/10251/87160
Castro, D. F. ; García, M. C.; Uberman, P. M. Nanomateriales híbridos para aplicaciones biomédicas. Bitácora Digital, 2018, 1(9). https://revistas.unc.edu.ar/index.php/Bitacora/article/view/24261
Toledo Jaldin, H. P. Síntesis y caracterización de materiales compuestos [magnetita/hkust-1] y [residuo orgánico/magnetita/hkust-1] para la remoción de plaguicida. Tesis Doctoral (Doctoral thesis), Universidad Autónoma del Estado de México. Estado de México (México) 2019. http://hdl.handle.net/20.500.11799/104795
Fernández, P. S.; Cortés, P. H. Redes Metal-Orgánicas: Tipos, síntesis, modificaciones y materiales compuestos. Anales de Química de la RSEQ, 2021, 117(2), 92-99. https://analesdequimica.es/index.php/AnalesQuimica/article/view/1515/2244
Sun, D.; Cao, R.; Bi, W.; Weng, J.; Hong, M.; Liang, Y. Syntheses and characterizations of a series of silver-carboxylate polymers. Inorganica chimica acta, 2004, 357(4), 991-1001. https://doi.org/10.1016/j.ica.2003.10.010
Celis Arias, V. Preparación, caracterización y estudios de estabilidad de redes metal orgánicas de plata y su acción bactericida vs Escherichia coli y Staphylococcus aureus. Tesis Maestría, Universidad Autónoma Metropolitana, Azcapotzalco (México) 2019. http://hdl.handle.net/11191/7488
Guo, H.; Zhang, Y.; Zheng, Z.; Lin, H.; Zhang, Y. Facile one-pot fabrication of Ag@ MOF (Ag) nanocomposites for highly selective detection of 2, 4, 6-trinitrophenol in aqueous phase. Talanta, 2017, 170, 146-151. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2017.03.096
Lu, X.; Ye, J.; Zhang, D.; Xie, R.; Bogale, R. F.; Sun, Y.; Ning, G. Silver carboxylate metal–organic frameworks with highly antibacterial activity and biocompatibility. Journal of inorganic biochemistry, 2014, 138, 114-121. https://doi.org/10.1016/j.jinorgbio.2014.05.005
Fei, H.; Rogow, D. L.; Oliver, S. R. Reversible anion exchange and catalytic properties of two cationic metal− organic frameworks based on Cu (I) and Ag (I). Journal of the American Chemical Society, 2010, 132(20),7202-7209. https://doi.org/10.1021/ja102134c
AbdulHalim, L. G.; Bootharaju, M. S.; Tang, Q.; Del Gobbo, S.; AbdulHalim, R. G.; Eddaoudi, M.; Bakr, O. M. Ag29(BDT)12(TPP) 4: a tetravalent nanocluster. Journal of the American Chemical Society, 2015, 137(37), 11970-11975. https://doi.org/10.1021/jacs.5b04547
Calvo, J.; Martínez-Martínez, L. Mecanismos de acción de los antimicrobianos. Enfermedades infecciosas y microbiología clínica, 2009, 27(1), 44-52. https://doi.org/10.1016/j.eimc.2008.11.001
Ramírez, J. R. M. El uso de la plata en los antibióticos del futuro. Revista Digital Universitaria, 2009, 10(10). http://www.revista.unam.mx/vol.10/num10/art69/int69.htm
Nomiya, K.;Tsuda, K.; Sudoh, T.; Oda, M. Ag (I) N bond-containing compound showing wide spectra in effective antimicrobial activities: Polymeric silver (I) imidazolate. Journal of inorganic biochemistry, 1997, 68(1), 39-44. https://doi.org/10.1016/S0162-0134(97)00006-8
Tăbăcaru, A.; Pettinari, C.; Marchetti, F.; di Nicola, C.; Domasevitch, K. V.; Galli, S.; Cocchioni, M. Antibacterial action of 4, 4′-bipyrazolyl-based silver (I) coordination polymers embedded in PE disks. Inorganic chemistry, 2012, 51(18), 9775-9788. https://doi.org/10.1021/ic3011635
Berchel, M.;Le Gall, T.; Denis, C.; Le Hir, S.; Quentel, F.; Elléouet, C.; Jaffrès, P. A. A silver-based metal–organic framework material as a ‘reservoir’of bactericidal metal ions. New Journal of Chemistry, 2011,35(5), 1000-1003. https://doi.org/10.1039/C1NJ20202B
Liu, Y.; Xu, X.; Xia, Q.; Yuan, G.; He, Q.; Cui, Y. Multiple topological isomerism of three-connected networks in silver-based metal–organoboron frameworks. Chemical communications, 2010, 46(15), 2608-2610. https://doi.org/10.1039/B923365B
Wang, X.; Zhao, D.; Tian, A.; Ying, J. Three 3D silver-bis (triazole) metal–organic frameworks stabilized by high-connected Wells–Dawson polyoxometallates. Dalton Transactions, 2014, 43(13), 5211-5220. https://doi.org/10.1039/C3DT53437E
Seyedpour, S. F.;Arabi Shamsabadi, A.; Khoshhal Salestan, S.; Dadashi Firouzjaei, M.; Sharifian Gh, M.; Rahimpour, A.;Soroush, M.Tailoring the biocidal activity of novel silver-based metal azolate frameworks. ACS Sustainable Chemistry & Engineering,2020, 8(20), 7588-7599. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.0c00201
Thakare, S. R.; Ramteke, S. M. Fast and regenerative photocatalyst material for the disinfection of E. coli from water: Silver nano particle anchor on MOF-5. Catalysis Communications, 2017, 102, 21-25. https://doi.org/10.1016/j.catcom.2017.06.008
Descargas
Derechos de autor 2022 Sandra Loera-Serna, Dra., Adriana Osornio Castillo
Esta obra está bajo licencia internacional Creative Commons Reconocimiento 4.0.