Antibacterial and antifungal agents based on 3d metal coordination compounds with 2-benzoylpyridine 4-allyl/norbornylthiosemicarbazones [Articol]

Abstract

Two 2-benzoylpyridine thiosemicarbazones (4-allylthiosemicarbazone – HL1 and 4- norbornylthiosemicarbazone – HL2) and their 3d metal coordination compounds were synthesized and characterized. The complexes of Cu(II), Ni(II), Co(III), Fe(III), and Zn(II) were evaluated for antibacterial and antifungal activity against Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Escherichia coli, Acinetobacter baumannii, and Candida albicans. Biological activity was presented in form of MIC, MBC, and MFC values. Metal coordination significantly enhances antibacterial activity, with Cu(II) complexes showing the highest potency and the general activity trend Cu > Zn > Co > Fe > Ni. Gram-negative bacteria exhibit higher resistance than Gram-positive strains. HL2 derivatives demonstrate superior antifungal activity compared to HL1 and reference drugs, even without metal coordination. The most active copper complexes show up to 64-fold higher inhibitory activity against Candida albicans than fluconazole. The results highlight the importance of N4-substitution and metal coordination in modulating antibacterial and antifungal properties.

Două tiosemicarbazone de 2-benzoilpiridină (4-aliltiosemicarbazona – HL1 și 4-norborniltiosemicarbazona – HL2) și compușii lor coordinativi cu metale 3d au fost sintetizați și caracterizați. Complecșii de Cu(II), Ni(II), Co(III), Fe(III) și Zn(II) au fost evaluați din punct de vedere al activității antibacteriene și antifungice împotriva tulpinilor Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Escherichia coli, Acinetobacter baumannii și Candida albicans. Activitatea biologică a fost exprimată prin valorile MIC, MBC și MFC. Coordinarea la ionii de metal îmbunătățește semnificativ activitatea antibacteriană, complecșii de Cu(II) prezentând cea mai mare eficiență, iar tendința generală a activității este Cu > Zn > Co > Fe > Ni. Bacteriile Gram-negative prezintă o rezistență mai mare decât tulpinile Grampozitive. Derivații HL2 manifestă o activitate antifungică superioară comparativ cu HL1 și cu medicamentele de referință, chiar și în absența coordinării la ionii de metal. Cei mai activi complecși de cupru prezintă o activitate inhibitoare de până la 64 de ori mai mare împotriva Candida albicans decât fluconazolul. Rezultatele evidențiază importanța substituției N4 și a procesului de coordinare în modularea proprietăților antibacteriene și antifungice.