Кумарины

Кумари́ны — класс природных органических соединений, представляющих собой ненасыщенные ароматические лактоны, в основе которых лежит 5,6-бензо-α-пирон (кумарин) — лактон цис-орто-оксикоричной кислоты.

Структура кумарина

Классификация

По строению ароматического ядра и наличию заместителей среди кумаринов выделяют:

• Простейшие кумарины — кумарин, дигидрокумарин, их гликозиды.
• Окси-, алкокси, метилендиоксикумарины — с заместителями в бензольном кольце (умбеллиферон, эскулетин) и в пироновом кольце (феруленол).
• Фуранокумарины (фурокумарины):
  • производные псоралена, фурановое ядро которых сконденсировано с кумарином в 6,7-положении;
  • производные ангелицина — фурановое ядро сконденсировано с кумарином в 7,8-положении.
• Пиранокумарины — содержат пирановое ядро, сконденсированное с кумарином в 5,6-, 6,7- или 7,8-положении; могут иметь заместители в пирановом, бензольном или пироновом кольце (виснадин, дигидросамидин).
• 3,4-бензокумарины (эллаговая кислота).
• Кумарины, содержащие систему бензофурана, сконденсированную с кумарином в 3,4-положении (куместрол).

• 
  Эскулетин
• 
  Бергаптен (представитель фуранокумаринов)
• 
  Сеселин (представитель пиранокумаринов)
• 
  Эллаговая кислота
• 
  Куместрол

Свойства

Кристаллические вещества, бесцветные или слегка желтоватые, хорошо растворимы в органических растворителях, малорастворимы в воде. Легко растворяются в водных растворах щелочей с разрывом лактонного кольца и образованием солей оксикоричной кислоты.

Имеют голубую, синюю, фиолетовую, зелёную, жёлтую флуоресценцию в зависимости от структуры.

Распространение

Достаточно часто встречаются в высших растениях, незначительно представлены у папоротникообразных и голосеменных, совсем не обнаружены в водорослях, довольно редки у грибов и лишайников. Среди покрытосеменных большое число кумаринсодержащих растений относится к семействам зонтичных, рутовых, бобовых, камнеломковых и др. У растений локализуются преимущественно в корнях, коре и плодах, в меньшей степени в стеблях и листьях. В одном растении часто может содержаться 5-10 различных кумаринов. Большинство этих веществ обнаружено в природе в свободном состоянии, лишь небольшое число их — в виде гликозидов.

Биосинтез осуществляется из ароматических аминокислот (фенилаланина, тирозина) через ряд фенолокислот (коричную, кумаровую, п-кумаровую, кофейную, феруловую).

Биологическое действие

У растений выполняют функции ингибиторов роста, ускорителей прорастания семян, защитных веществ при заболеваниях растений, вызванных патогенными организмами.

Обладают разносторонней фармакологической активностью, проявляют спазмолитическое, фотосенсибилизирующее, противоопухолевое, антикоагулянтное и другие виды действия. Например, растение ясенец содержит фотосенсибилизирующие фуранокумарины, вызывающие сильнейшие ожоги. 4-бензокумарин брацилин же способен защищать фибробласты кожи от повреждающего ультрафиолета нейтрализацией активных форм кислорода благодаря подавлению активности сигнального пути, который регулируется ядерным фактором NF-кВ.

За счёт противосворачивающей активности некоторые из этих соединений (дикумарин) могут оказывать токсическое действие, вызывая кровотечения. Аценокумарол используется в медицине как антикоагулянт, ингибирующий витамин-К-эпоксидредуктазу, участвующую в образовании витамина К из предшественников, что ведет к снижению концентрации протромбина, необходимого для свертывания крови.

Каланолиды А и В являются ингибиторами обратной транскриптазы, используются для терапии вируса иммунодефицита человека HIV-1.

Литература

• Терпеноиды и кумарины / Под общ. ред. д-ра хим. наук проф. Г. В. Пигулевского. — Л.: Наука, 1965. — 200 с. — (Труды Ботанического института имени В.Л. Комарова. Сер. 5. Растительное сырье. Вып. 12).
• Кузнецова Г. А. Природные кумарины и фурокумарины / Под ред. д-ра хим. наук Г. В. Пигулевского и чл.-корр. АН СССР Ал. А. Фёдорова. — Л.: Наука, 1967. — 240 с.
• Георгиевский В. П., Казаринов Н. А., Каррыев Л. О. Физико-химические методы анализа биологически активных веществ растительного происхождения / Отв. ред. канд. фармацевт. наук А. П. Прокопенко; АН ТССР, Ин-т химии. — Ашхабад: Ылым, 1976. — 240 с.
• Кемертелидзе Э. П., Георгиевский В. П. Физико-химические методы анализа некоторых биологически активных веществ растительного происхождения / АН ГССР, Ин-т фармакохимии им. И. Г. Кутателадзе. — Тбилиси: Мецниереба, 1977. — 224 с.
• Блажей А., Шутый Л. Фенольные соединения растительного происхождения / Пер. со словац. канд. хим. наук А. П. Сергеева. — М.: Мир, 1977. — 240 с.
• Выделение и анализ природных биологически активных веществ / Н. И. Белоусова, Г. И. Калинкина, С. Е. Дмитрук и др.; Под ред. Е. Е. Сироткиной; Том. гос. мед. ин-т, Ин-т фармакологии Том. науч. центра АМН СССР. — Томск: Изд-во Том. ун-та, 1987. — 184 с.
• Пименов М. Г. Перечень растений — источников кумариновых соединений. — Л.: Наука. Ленингр. отд.-ние, 1971. — 200 с.