Cu:Ag 이금속 나노입자: 분자 도킹 연구를 통한 항생제 내성 균주에 대한 향상된 항균 효능

초록

본 연구는 항생제 내성 박테리아에 대한 유망한 항균제로 개발된 Cu:Ag 이금속 나노입자 내 다양한 은(Ag) 농도의 영향을 평가하는 데 중점을 두었습니다. 고정된 구리(Cu) 양에 대해 Ag의 다양한 농도 비율(2.5, 5.0, 7.5, 10 wt%)을 가진 Cu:Ag 이금속 나노입자를 1:0.025, 1:0.050, 1:0.075, 1:0.1로 표기하여 공동침전법으로 합성했습니다. 암모늄 수산화물과 탈염수를 용매로, 폴리비닐피롤리돈을 캡핑제로, 붕소수소화나트륨과 아스코르브산을 환원제로 사용했습니다. 합성된 산물은 다양한 기술로 특성 분석되었습니다. XRD 분석은 상 순도를 확인하고 Cu와 Ag 상에 속하는 뚜렷한 FCC 구조의 존재를 검출했습니다. FTIR 분광법은 다양한 관능기에 해당하는 진동 모드의 존재와 이금속에서 유래한 특징적인 피크를 확인했습니다. UV-Vis 분광법은 Ag 함량 증가에 따른 밴드갭 감소를 보여주었습니다. SEM과 HR-TEM 미세사진은 Ag 도핑된 Cu 이금속의 구형 형태와 크고 작은 규모의 응집체를 드러냈습니다. 시료들은 다양한 크기와 층간 간격을 보였습니다.

합성된 Cu:Ag 이금속 NPs의 살균 작용은 Staphylococcus aureus(S. aureus), Escherichia coli(E. coli), Acinetobacter baumannii(A. baumannii)에 대해 다양한 Ag 도펀트 농도에서 통계적으로 유의미한(P < 0.05) 억제 영역(각각 0.85–2.8 mm, 0.55–1.95 mm, 0.65–1.85 mm)을 보였습니다. 전반적으로 Cu:Ag 이금속 NPs는 그람음성균보다 그람양성균에 대해 더 강력한 효능을 보였습니다. Ag-Cu 이금속 NPs의 분자 도킹 연구는 S. aureus(결합 점수: -4.981 kcal/mol)와 A. baumannii(결합 점수: -4.013 kcal/mol)의 세포벽 생합성 경로 핵심 효소인 β-락타마제에 대해 수행되었습니다. 마찬가지로 지방산 생합성 경로에 속하는 A. baumannii의 FabI(결합 점수: -3.385 kcal/mol)와 S. aureus의 FabI(결합 점수: -3.012 kcal/mol), E. coli의 FabH(결합 점수: -4.372 kcal/mol)에 대한 결합 상호작용 분석이 수행되었습니다. 이러한 이론적 계산은 Cu-Ag 이금속 NPs가 선택된 효소의 잠재적 억제제임을 시사합니다. 이러한 물질의 시험관 내 억제 잠재력을 탐구하는 것이 항생제 발견의 새로운 길을 열 수 있을 것으로 제안됩니다.

서론

박테리아, 곰팡이, 바이러스, 기생충 등 다양한 미생물이 지구와 환경에 존재합니다. 이들 종은 의료 장비, 헬스케어 제품, 가공 식품, 정수 시스템, 가정용 위생 제품의 생산과 사용에 문제를 일으킵니다[1, 2]. 의사는 인간과 동물의 질병을 일으키는 박테리아를 죽이기 위해 항생제를 일상적으로 사용합니다. 빈번한 항생제 사용의 단점은 시간이 지남에 따라 박테리아를 약물 내성으로 만든다는 것입니다. 항생제는 또한 체내 감염과 싸우는 '유익한' 박테리아의 수를 줄입니다. 항생제 내성 박테리아에 의한 감염으로 인한 질병은 오늘날 의학 분야에서 주요 우려 사항이 되었습니다. 이와 관련하여 많은 세균이 약물 내성임이 확인되었습니다[3-7]. 약물 내성 박테리아 문제를 해결하고 현재 항균제를 더 효율적이고 상호보완적인 치료법으로 대체하기 위한 새로운 노력이 진행 중입니다. 이와 관련하여 나노기술은 금속 및 금속 산화물 NPs(Ag, Cu, CuO, TiO₂, SiO₂, MgO, ZnO 등) 생산에 상당한 기여를 하여 지속적으로 증가하는 항균제 내성 미생물과 싸우고 있습니다. 이 중 Cu와 Ag NPs는 유망한 항균 특성을 보였습니다[8-12].

최근 몇 년간 이금속 NPs는 화학, 재료 과학, 생명공학, 환경 보호 등 다양한 분야의 응용을 위해 개발되고 사용되었습니다. 표면 원자 비율이 높고 비표면적이 큰 구리(Cu)와 은(Ag)을 포함한 이금속 NPs는 널리 연구되었습니다[13]. 이러한 이금속 NPs는 향상된 화학적, 광학적, 촉매적, 생물학적, 플라즈모닉, 특히 항균 특성으로 인해 큰 관심을 받고 있습니다[14-20]. Ag 이온은 대기 조건에서 800-1000°C에서 에탄올로 환원되어 은 NPs를 얻을 수 있습니다[21, 22]. 은 NPs는 우수한 항균 효능을 가지므로 선크림 제조와 수처리에 사용됩니다[23]. Cu NPs는 하이드라진으로 황산구리를 에틸렌 글리콜에서 마이크로파 조사 하에 환원하여 제조되며 항균제로도 사용될 수 있습니다[24-26].

Cu와 Ag와 같은 금속은 개별적으로 유망한 광학적, 촉매적, 구조적 특성을 가지지 않으며 이금속으로 전환될 수 없습니다. 반면 두 금속(Cu:Ag)을 결합하면 결과물의 구조와 형태를 원하는 용도에 맞게 조정할 새로운 기회를 제공합니다. 최종 구조(코어-쉘, 덤벨 구조, 이중 계면 구조, 무작위 혼합 구조, 꽃 모양 구조 등)에 따라 이금속 NPs는 다양한 항균 활성을 나타낼 수 있습니다[27-31]. 이금속 NPs 합성에는 공동침전법, 졸-겔법, 수열법, 환원법, 마이크로에멀전법, 폴리올법 등 다양한 방법이 있습니다[32-37].

본 연구에서는 암모늄 수산화물과 탈염수를 용매로, 폴리비닐피롤리돈을 캡핑제로, 붕소수소화나트륨과 아스코르브산을 환원제로 사용하여 공동침전법으로 Cu:Ag 이금속 NPs를 합성했습니다. 네 가지 농도의 시료를 제조했습니다. 제조된 이금속 NPs에서 Ag 농도 증가에 따라 발열과 메스꺼움을 유발하는 Acinetobacter baumannii에 대한 활성이 향상되었습니다. 합성 물질은 급속한 성장 중 붉은색을 띠었으며, 이는 이금속 내 Ag 농도 증가에 따라 항균 활성이 향상됨을 시사합니다. 또한 Cu:Ag 이금속 NPs의 세포벽 생합성 경로의 β-락타마제 효소와 지방산 생합성 경로의 FabI 및 FabH 효소에 대한 상호작용 패턴을 확인하기 위해 분자 도킹 연구를 이용한 실리코 내 예측을 수행했습니다.

재료 및 방법

재료

전구체로 염화구리(II)(CuCl₂·0.2H₂O, 98.9%)와 질산은(AgNO₃), 캡핑제로 폴리비닐피롤리돈(PVP, 평균 분자량 40,000), 환원제로 붕소수소화나트륨(NaBH₄, 99.9%)과 L-아스코르브산(C₆H₈O₆, 99.0%), 암모늄 수산화물(NH₄OH)을 Sigma Aldrich(미국)에서 구입하여 사용했습니다.

이금속 Cu:Ag NPs의 합성

이금속 Cu:Ag NPs는 그림 1과 같이 공동침전법으로 제조했습니다. 탈염수에 1.25g PVP와 0.5g 아스코르브산을 넣고 100°C에서 격렬하게 교반했습니다. 40mL 암모늄 수산화물 두 용액을 각각 제조하여, 하나에는 1.7g 염화구리를, 다른 하나에는 1.7g 질산은을 첨가했습니다. 이 두 용액을 처음 제조한 용액에 순차적으로 붓고 0.5g NaBH₄를 첨가했습니다. 이후 최종 용액을 100°C에서 4시간 교반하여 균질화하고 6000rpm에서 원심분리하여 NPs를 완전히 추출했습니다. 얻은 이금속 NPs를 100°C에서 건조하여 수분과 불순물을 완전히 제거하고 순수한 형태의 이금속 산물을 얻었습니다[12]. 마찬가지로 고정된 Cu 비율로 다양한 Ag 농도(몰 2.5%, 5%, 7.5%, 10%)의 네 가지 시료를 제조했습니다.

항균 활성

소 유방염 우유에서 분리한 병원성 박테리아 S. aureus, E. coli, A. baumannii에 대한 Cu:Ag 이금속 NPs의 시험관 내 살균 잠재력을 웰 확산법으로 평가했습니다. 만니톨 염 아가, MacConkey 아가, Luria Bertani 아가를 1.5×10⁸ CFU/ml의 활성화된 박테리아로 도말했습니다. 배지 고형화 후 15mm 직경의 노란 피펫으로 5개 웰을 만들고 10마이크로리터(5µg/mL)를 주입했습니다. 신선하게 제조된 Cu:Ag 이금속 NPs를 다양한 비율로 웰에 로드하고, 양성 대조군으로 아목시실린 10마이크로리터(5µg/mL), 음성 대조군으로 DIW 50µL를 사용했습니다. 합성된 Cu:Ag 이금속 NPs의 살균 활성은 37°C에서 15시간 배양 후 형성된 억제 영역(mm)을 측정하여 결정했습니다.

통계 분석

합성된 NPs의 살균 활성(억제 영역 mm 측정)은 SPSS 20.0, 일원분산분석(ANOVA)을 사용하여 통계적으로 유의미한지 검정했습니다[57].

분자 도킹 연구

항생제는 세포벽 손상, 생화학적 과정 교란, 세포막 손상, 바이오필름 침투를 통해 박테리아 성장을 감소시키고 사멸시킵니다[38]. 최근 수십 년간 잠재적 살균 활성을 가진 수많은 나노입자가 보고되었으며, 이들은 알려진 항생제와 유사한 메커니즘으로 세포벽 파괴나 먹이 공급원 차단을 통해 박테리아를 사멸시킵니다[39-41]. 따라서 이러한 생화학적 경로에 속하는 효소는 항생제 발견을 위한 중요하고 매력적인 표적으로 여겨집니다[12]. 여기서는 세포벽 생합성 경로의 핵심 효소(β-락타마제)와 지방산 생합성 경로의 효소(FabH, FabI)를 Cu:Ag 이금속 NPs와의 활성 포켓 내 상호작용 메커니즘을 억제제로서 평가하기 위한 가능한 표적으로 선정했습니다(그림 2 참조).

특성 분석

구조 분석과 상 순도는 Cu-Kα 방사선(λ=0.154nm, 20°-80°)을 사용하는 XRD(PAN analytical X'pert pro XRD)로 관찰했습니다. 다양한 관능기에 해당하는 진동 모드의 존재는 퍼킨엘머 분광기를 사용한 푸리에 변환 적외선 분광법(FTIR)으로 평가했습니다. 흡수 스펙트럼은 UV-Vis-Genesys 10S 분광광도계로 획득했습니다. FESEM-EDS 분광기(JSM-6610LV)와 HR-TEM(JEOL JEM 2100F)을 사용하여 표면 형태를 시각화했습니다. ICM v3.8-4a 이상(Molsoft L.L.C., La Jolla, CA) 소프트웨어를 분자 도킹 분석에 사용했습니다.

결과 및 고찰

XRD 분석은 제조된 산물의 상 구성과 결정 구조를 평가하기 위해 수행되었습니다. 그림 3a는 20°-80° 사이의 XRD 패턴을 보여줍니다. 이금속 Cu:Ag에서 ~38.2°, 46°, 64.4°, 77.1° 근처의 관측된 반사는 JCPDS No. 04-0783에 따라 FCC Ag 상의 (111), (200), (220), (311) 면에 기인합니다[32, 49-52]. 반면 Cu의 경우 32.6°, 44.2°, 51°에 나타나는 회절은 (110), (111), (200) 격자면을 나타내며 FCC 구조의 CuO와 금속 Cu의 존재를 확인하고 JCPDS No. 04-0836과 잘 일치합니다[32, 53-56]. 추출된 패턴에서 Ag와 Cu 피크가 모두 관찰되어 Ag와 Cu 상을 구성하는 NPs의 존재를 의미합니다. 또한 낮은 Ag 함량 시료(1:0.025, 1:0.050, 1:0.075)에서 CuO의 존재는 Cu NPs가 낮은 Ag 농도로 인해 고온에서 산화되어 비보호적 거동을 보임을 나타냅니다[52]. 반대로 가장 높은 Ag 함량 시료(1:0.1)에서는 CuO 피크 강도가 낮아 부분적으로 산화물이 없는 제품 형성을 나타냅니다[57]. 이는 Ag 첨가로 인해 이금속 NPs의 산화 저항성이 향상됨을 시사합니다[52]. 기기 검출 한계 내에서 불순물의 추가 피크는 검출되지 않았으며 각 결정학적 평면은 원자 밀도에 기반한 에너지적으로 구별되는 사이트를 포함합니다. Cu와 Ag NPs 모두 (111)에서 높은 원자 밀도 면을 가지며 최대 면 배향을 노출시킵니다[51, 58]. 브라그 법칙을 사용하여 Ag와 Cu의 d-간격은 각각 0.24nm와 0.21nm로 두 원소의 뚜렷한 (111) 면에 해당하며 HR-TEM 결과(그림 6)와 일치합니다[51, 59-62]. 제조된 이금속 산물에서 얻은 해당 SAED 링(그림 3b-d)은 잘 결정화된 산물을 보여주는 뚜렷한 링 패턴을 표시하며 XRD 패턴과 잘 일치합니다.

FTIR 스펙트럼은 500-4000cm⁻¹ 사이에서 기록되었습니다(그림 3e). 600-900cm⁻¹ 사이에 위치한 투과 밴드는 Cu:Ag 결합 형성에 의해 발생합니다[63]. ~1200 및 1400cm⁻¹ 근처의 관측된 밴드는 각각 C-O와 C-H에 기인하며, ~1800 및 2100cm⁻¹에 나타나는 피크는 PVP와 NH₄OH로 인한 C=O와 N-H 결합에 해당합니다[64]. ~2800cm⁻¹ 및 3400cm⁻¹ 근처의 투과도는 C≡N과 수산기(O-H)의 존재에 기인합니다[64].

그림 4a는 340, 410, 500nm에 명확한 흡수 밴드를 가진 Ag-Cu 이금속 NPs의 흡수 스펙트럼을 보여주며, 이는 금속 Ag와 Cu의 표면 플라즈몬 공명 흡수에 기인합니다[52]. 410nm에 나타나는 밴드는 일반적으로 Ag NPs의 존재로 인해 발생하며, 510nm에 위치한 후자의 피크는 Cu NPs의 존재에 기인합니다[52, 57-59, 65-67]. 이는 앞서 논의한 XRD 결과에서도 확인된 바와 같이 이금속 NPs가 이금속 개발 대신 뚜렷한 Ag와 Cu 상으로 개발됨을 시사합니다[52]. Ag 함량 증가에 따라 410nm 흡수 밴드의 미세한 레드 시프트와 최대 흡수 증가가 관찰되었습니다[58]. 타우크 방정식을 사용하여 제조된 이금속 산물의 밴드갭을 계산한 결과 각각 3.2, 2.9, 2.7, 2.6eV로 나타났습니다(그림 4b-e).

SEM 이미지(그림 5a-d)에서 합성된 Cu:Ag 이금속 나노복합체의 표면에 작은 입자가 큰 입자 표면에 퇴적된 것이 관찰되었습니다. Ag 함량이 2.5%에서 7.5%로 증가함에 따라 다양한 형태의 입자가 형성되어 결국 덩어리진 Cu:Ag NPs로 귀결되었습니다. 또한 도펀트 농도 증가에 따라 불균일하고 미세한 Ag 입자의 축적이 증가하여 표면에 더 많은 산란 블록이 나타남을 시사합니다. 이는 Ag가 Cu에 도핑될 때 형태에 미치는 주요 영향을 의미하며, HR-TEM 미세사진(그림 5e-h)으로 추가 확인되었습니다.

제조된 이금속의 형태와 d-간격을 더 자세히 설명하기 위해 10nm 해상도의 HR-TEM을 사용했습니다. 그림 6a에서 Cu NPs의 d-간격(0.21nm)은 XRD 결과(그림 3a)에서도 확인된 Cu의 (111) 면에 해당합니다. 그림 6b는 층간 간격의 미세한 증가(0.21→0.22nm)를 보여주며 (111) 면과 일치하는 0.24nm의 층간 거리를 가진 Ag NPs를 보여줍니다. 마찬가지로 그림 6c, d는 제조된 모든 시료의 계산된 층간 간격과 이금속의 분리된 상을 보여주며, 그림 6e는 Ag와 Cu NPs의 입자 형태를 보여줍니다. HR-TEM 이미지의 입자들은 코어-쉘 구조를 가진 것으로 보입니다. 그림 6d에서 단일 입자 내에서 Cu와 Ag에서 유래한 격자 무늬가 기록되었습니다. 이는 불규칙한 준구형 NPs를 생성하는 다양한 Cu:Ag 비율의 코어-쉘 이금속 NPs 형성을 강력히 시사합니다. 또한 TEM 이미지는 입자가 어둡고 밝은 영역처럼 보임을 보여줍니다. 단일 입자 내 이러한 대비 변화는 두 가지 구별되는 구성 물질의 존재를 나타내며 이금속 Cu:Ag 입자의 생성을 시사합니다[70, 71].

EDS 스펙트럼의 뚜렷한 피크와 이금속에서 유래한 원소 구성은 Cu:Ag NPs의 성공적인 형성을 확인했습니다. 그림 7a는 1:0.050 시료에서 얻은 EDS 스펙트럼으로 Cu와 Ag의 명확한 피크를 보여줍니다. 그림 7b는 1:0.10 시료에서 C와 O 피크가 검출되었는데, 이는 SEM 검사 중 시료를 고정하는 카본 탭과/or SEM-EDS 센서의 배경 카운트 때문입니다.

아가 웰 확산 분석법을 사용한 Cu:Ag 이금속 NPs의 시험관 내 살균 효능은 표 1에 제시되어 있습니다. 결과는 합성된 NPs 농도와 억제 영역(mm) 사이의 정비례 관계를 보여줍니다. 통계적으로 유의미한(P < 0.05) 억제 영역은 (2.5, 5, 7.5, 10wt%) Ag 도펀트에 대해 S. aureus, E. coli, A. baumannii에서 각각 0.85-2.8mm, 0.55-1.95mm, 0.65-1.85mm 범위였습니다(표 1 참조). 모든 결과는 DIW(0mm)와 아목시실린(4mm)을 음성 및 양성 대조군으로 비교했습니다. 마찬가지로 도핑된 NPs의 % 효능은 S. aureus, E. coli, A. baumannii에 대해 각각 (21.2-70%), (13.7-48.7%), (16.2-46.2%)로 증가했습니다. 전반적으로 Cu:Ag 이금속 NPs는 E. coli와 A. baumannii(그람음성)보다 S. aureus(그람양성)에 더 강력했습니다.

NPs의 크기, 농도, 형태는 나노구조가 생성하는 산화 스트레스에 직접적인 영향을 미칩니다. Ag 도핑 Cu 이금속 NPs의 더 높은 wt% 도핑으로 인해 양이온(++) 가용성이 증가하여 억제 영역(mm) 형태의 살균 효능이 향상되었습니다. 크기와 농도에 관한 살균 작용은 크기와 반비례 관계입니다[58, 59]. 나노 크기 구조는 반응성 산소종(ROS)을 효율적으로 생성하여 박테리아 세포막에 존재하다가 세포 소기관의 돌출과 궁극적으로 박테리아 사멸로 이어집니다[60]. ROS 생성 외에도 Ag⁺와 Cu²⁺의 양이온적 상호작용이 박테리아 세포막의 음전하 부분과 상호작용하여 세포 용해와 박테리아 붕괴를 통해 농도 증가에 따라 살균 효능을 향상시킵니다[58, 61].

다양한 종류의 나노입자 생물학적 응용은 지난 몇 십 년간 광범위하게 연구되었습니다. NPs의 독특한 특성으로 인해 기존 항생제를 대체할 잠재적 살균제로 널리 활용되었습니다. NPs는 박테리아 세포와 상호작용하여 세포막 투과를 교란시키고 주요 대사 경로를 파괴합니다[72]. 나노입자의 박테리아에 대한 독성 메커니즘을 탐구할 필요가 있습니다. NPs가 정전기력, 반데르발스 힘, 소수성 상호작용을 통해 박테리아 세포와 상호작용하여 궁극적으로 박테리아 사멸을 초래한다고 여겨집니다. 효소는 박테리아 감염에 관여하는 주요 독성 인자로 보고되었으며, 이들의 활성을 억제하는 표적화는 감염 해결에 도움이 됩니다[73]. 여기서는 세포벽과 지방산 생합성 경로의 효소 표적에 대한 Cu:Ag NPs의 분자 도킹 연구를 통해 이러한 NPs의 활성 포켓 내 결합 상호작용 패턴을 확인했습니다. A. baumannii, S. aureus, E. coli에 대한 이 NPs의 시험관 내 항균 잠재력을 고려하여 이들 미생물에서 효소 표적을 선정하여 살균 활성 뒤의 가능한 메커니즘에 대한 통찰을 얻고자 했습니다.

A. baumannii의 β-락타마제와의 Cu:Ag 이금속 NPs 최적 도킹 구성은 Glu272(2.8Å)와 Ser286(3.2Å)과의 수소 결합 상호작용과 Val292와의 금속 접촉 상호작용을 보였으며 도킹 점수는 -4.013kcal/mol이었습니다(그림 8a). 마찬가지로 S. aureus의 β-락타마제에 대한 Ag-Cu 이금속 NPs의 결합 점수는 -4.981kcal/mol로 Ser403(3.2Å), Tyr519(3.6Å), Gln521(3.0Å), Asn464(3.1Å)와의 수소 결합 상호작용을 보였습니다(그림 8b).

본 연구에서 두 번째 효소 표적으로 선정된 FabI는 지방산 생합성 경로에 속하며 분자 도킹 예측은 Cu:Ag 이금속 NPs가 이 표적에 대한 잠재적 억제제임을 시사했습니다. Cu:Ag 이금속 NPs는 A. baumannii의 FabI에 대해 -3.385kcal/mol의 좋은 결합 점수를 보이며 Ser201(2.7Å), Ala199(3.5Å), Leu198(3.3Å)과의 수소 결합을 보였습니다(그림 8c). 마찬가지로 S. aureus의 FabI 활성 부위와의 Ag-Cu NPs 최적 도킹 구성은 Gly202(2.5Å)와 Gln155(2.5Å)와의 수소 결합을 보이며 결합 점수 -3.012kcal/mol이었습니다(그림 8d).

또한 E. coli의 FabH에 대한 Cu:Ag 이금속 NPs의 결합 능력도 평가되었으며 결합 점수 -4.372kcal/mol로 Thr254(3.5Å), HIE244(2.6Å), Glu302(3.0Å)와의 수소 결합 상호작용을 보였습니다(그림 8e).

결론

Cu:Ag 이금속 나노입자는 박테리아 관련 질환 퇴치 응용을 위해 공동침전법으로 제조되었습니다. XRD 프로파일은 FCC 구조의 CuO와 금속 Cu, Ag 입자의 존재를 확인했습니다. Ag와 Cu 피크가 모두 관찰되어 Ag와 Cu 상을 포함하는 이금속 NPs임을 의미합니다. XRD 분석에서 관측된 평면은 SAED 링과 잘 일치합니다. 제조된 산물에 부착된 화학 기와 600-900cm⁻¹ 사이의 특징적인 투과 밴드는 Cu:Ag 결합 형성에 의해 발생했습니다. UV-Vis 플로팅 스펙트럼은 410nm에서 흡수를 보였는데, 이는 일반적으로 Ag NPs의 존재로 인해 발생하며, 510nm에 위치한 후자의 피크는 Cu NPs의 존재에 기인했습니다. HR-TEM 이미지의 입자들은 코어-쉘 구조를 가졌습니다. Cu:Ag NPs는 다양한 Cu:Ag 비율로 불규칙한 준구형 NPs를 생성하는 이금속 NPs의 형성을 명확히 보여주었습니다. 또한 Cu NPs의 d-간격(0.21nm)은 XRD 결과에서 검출된 Cu의 (111) 면에 해당합니다. 층간 간격의 미세한 증가(0.21→0.22nm)도 (111) 면과 일치하는 0.24nm 층간 거리의 Ag NPs를 보여줍니다. 분자 도킹 연구는 시험관 내 살균 활성과 좋은 일치를 보였습니다. Cu:Ag 이금속 NPs의 세포벽 생합성 경로의 β-락타마제 효소와 지방산 생합성 경로의 FabI 및 FabH 효소에 대한 결합 경향은 추가적인 효소 억제 연구를 통해 탐구되어야 할 억제 잠재력을 보여주었습니다.