Antibacterial Assessment of Ni- and Zn Substituted Porphyrin Derivatives: Synthesis, In Vitro Activity, and Computational Insights Using ADMET, Molecular Docking, and Dynamics Simulations

Abstract

Cette étude a évalué l’activité antibactérienne de deux composés métalliques porphyriniques : NiPPH₂ et ZnTPPH₂ (p-méthyle), à travers des tests biologiques (in vitro) contre cinq souches bactériennes, couvrant les types Gram positif et Gram négatif, en complément d’analyses informatiques (in silico) pour valider les résultats expérimentaux. Les résultats ont montré que le composé ZnTPPH₂ (P3) a surpassé NiPPH₂ (P2) dans la majorité des essais, affichant les valeurs IC₅₀ les plus faibles, notamment contre Klebsiella pneumoniae (0,437 mg/mL) et Staphylococcus aureus (0,760 mg/mL), ce qui reflète une activité antibactérienne marquée. Quant au P2, il a présenté une activité modérée, particulièrement contre Pseudomonas aeruginosa (0,608 mg/mL). Une relation dose-réponse claire a été observée, indiquant que l'augmentation de la concentration améliore l’inhibition bactérienne. L’analyse in silico, notamment via le docking moléculaire, a révélé une forte affinité de ZnTPPH₂ pour les protéines cibles bactériennes, avec des énergies de liaison allant jusqu’à – 8,9 kcal/mol, accompagnées d’interactions π–π et de liaisons hydrogène stables, en particulier avec les acides aminés Lys100 et Tyr124. Les simulations de dynamique moléculaire ont confirmé la stabilité du complexe ligand￾protéine, avec des valeurs RMSD constantes comprises entre 0,10 et 0,15 nm durant toute la durée de la simulation, soulignant la stabilité structurale du composé dans le site actif. Ces résultats démontrent le potentiel prometteur des porphyrines métalliques, en particulier du composé au zinc, comme agents antibactériens innovants, et soutiennent leur développement futur dans le cadre de nouvelles stratégies thérapeutiques contre les bactéries résistantes