Cumarin hat zahlreiche pharmakologische Aktivitäten, die von ihren chemischen Strukturen und dem Ersatzmuster abhängen. Einige dieser pharmakologischen Aktivitäten Cumarin umfassen entzündungshemmende, gerinnungshemmende, antibakterielle, antivirale, antimykotische, blutdrucksenkende, antituberkuläre, krebsbekämpfende, antikonvulsive, neuroprotektive und als Phytoalexine (Sandhu et al., 2014; Stefanachi et al., 2018; Wiegand et al., 2013). Das vorliegende Kapitel wird die jüngste Entwicklung von Cumarin-Gerüsten für die Wirkstoffentdeckung gegen verschiedene biologische Aktivitäten hervorheben, die jetzt diskutiert werden.
Entzündungshemmende Wirkung von Cumarin
Couramine zeigen entzündungshemmende Wirkung bei der Behandlung von Ödemen (Aoyama et al., 1992). Es induziert Phagozytose und eliminiert durch Proteolyse Couramin Protein und Ödemflüssigkeit aus dem verletzten Gewebe (Garcia-Argaez et al., 2000; Kontogiorgis und Hadjipavlou-Litina, 2003). Ein anderes Derivat, Imperatorin, zeigt auch eine entzündungshemmende Aktivität in Lipopolysaccharid (LPS) -stimulierten Mausmakrophagen sowohl im vitro- als auch im In-vivo-Modell. Es blockiert die Expression bestimmter Proteine, die Stickoxidsynthase und Cyclooxygenase-2 in LPS-stimulierten Mausmakrophagen stimulieren (Huang et al., 2012; Iranshahi et al., 2015). Eine andere Verbindung, Esculetin, die von Cichorium intybus und Bougainvillea spectabilis abgeleitet wurde, induziert ebenfalls eine entzündungshemmende Wirkung bei Rattenkolitis, die durch Trinitrobenzolsulfonsäure stimuliert wird (Evans, 2009; Kwon et al., 2011). Esculetin hemmt die Enzyme Cyclooxygenase und Lipoxygenase (Fylaktakidou et al., 2004).
Gerinnungshemmende Wirkung von Cumarin
Ein Cumarinderivat, Dicoumarol, das in Süßklee gefunden wurde, hat eine gerinnungshemmende Eigenschaft (Venugopala et al., 2013). Cumarin sind Vitamin-K-Antagonisten, die ihre gerinnungshemmende Aktivität induzieren, indem sie die zyklische Umwandlung von Vitamin K und seinem Epoxid stören (Hirsh et al., 2001). Dieser Umwandlungszyklus von Vitamin K löst die Produktion von carboxylierten und decarboxylierten Proteinen in der Leber aus, die weniger gerinnungshemmende Eigenschaften haben (Venugopala et al., 2013).
Antibakterielle Aktivität von Cumarin
Cumarin selbst hat eine sehr geringe antibakterielle Aktivität, während Cumarinprodukte, die lange Kohlenwasserstoffsubstitutionen wie Ammoresinol und Ostruthin aufweisen, als das wirksamste Medikament gegen grampositive Bakterien wie Bacillus megaterium, Staphylococcus aureus und Micrococcus lysodeikticus angesehen werden (Venugopala et al., 2013). Ein Teil des natürlichen Ursprungs Cumarin wird aus Pflanzen und einige aus Mikroorganismen isoliert. Das Cumarinderivat Novobiocin, das aus Pilzmetaboliten isoliert wurde, hat eine antibakterielle Breitbandaktivität gegen grampositive Mikroben wie Staphylococcus aureus, Streptomyces pneumoniae, Streptomyces pyogenes und gegen gramnegative Bakterien wie Haemophillus, Pasteurella und Neisseria meningitides gezeigt (Venugopala et al., 2013).
Antimykotische Aktivität von Cumarin
Cumarin bioaktives Derivat Osthole wird aus verschiedenen Pflanzen wie Angelica pubescens, Peucedanum ostruthium und Cnidium monnieri isoliert. Es zeigt ein breites Spektrum an antimykotischen Wirkungen gegen bestimmte wichtige Pflanzenpathogene, d. h. Rhizoctonia solani, Botrytis Cinerea, Phytophtora capsica und Fusarium graminearum (Wang et al., 2009). Frühere Studien haben viele Cumarinderivate auf antimykotische Eigenschaften getestet; Unter ihnen sind die wirksamsten Imperatorin, Psoralen und Ostruthin (Bourgaud et al., 2006; Iranshahi et al., 2015; Rosselli et al., 2009).
Antivirale Aktivität von Cumarin
Es wird angenommen, dass Cumarin (Benzo-a-pyron) eine privilegierte Kernstruktur für die Entwicklung neuer Wirkstoffe aufweist, die eine hohe Affinität und Spezifität zu verschiedenen molekularen Zielen für antivirale Wirkstoffe aufweisen (Penta, 2015). Zahlreiche natürliche Produkte wurden als Anti-HIV-Mittel definiert, und Cumarin gehört zu ihnen. Inophyllum-A, Inophyllum-B, Inophyllum-C, Inophyllum-E, Inophyllum-P, Inophyllum-G1 und Inophyllum-G2 — all diese HIV—hemmenden Cumarinprodukte – wurden von der afrikanischen Riesenschnecke Achatina fulica getrennt. Sowohl Inophyllum-B als auch P hemmten die HIV-Reverse-Transkriptase-Aktivität und beide wurden in Zellkultur als aktiv gegen HIV-1 befunden (Venugopala et al., 2013).
Antikrebsaktivität von Cumarin
Es gibt mehrere sekundäre Pflanzenstoffe, darunter Cumarin, die in den letzten Jahren erhebliche Bedeutung erlangt haben. Cumarin wurde nicht nur zur Behandlung von Krebs eingesetzt, sondern hat auch das Potenzial, die Nebenwirkungen der Strahlentherapie zu reduzieren (Sandhu et al., 2014). Studien haben gezeigt, dass bestimmte Cumarinprodukte wie Imperatorin und Osthole Antikrebseffekte gezeigt haben. Esculetin hat auch Antitumoraktivitäten während der N-Methyl-d-Aspartat-Toxizität in Kulturneuronen gezeigt (Sandhu et al., 2014; Yang et al., 2010; Yun et al., 2011). Cumarin, das in Cassia-Blattöl vorhanden ist, hat auch zytotoxische Aktivität (Choi et al., 2001).
Blutdrucksenkende Wirkung von Cumarin
Dihydromammea ist ein in Westafrika vorkommendes Cumarin, das erstmals aus den Samen des Baumes Mammea Africana (Basile et al., 2009). Es induzierte eine hypertensive Wirkung in einer Studie mit Ratten (Nguelefack-Mbuyo et al., 2008).
Antituberkuläre Aktivität von Cumarin
Viele Pflanzen haben Umbelliferon, das durch Destillation von Harzen erhalten wird. Bestimmte Verbindungen, d. H. Umbelliferon, Psoralen, Phelladenol und Scopoletin, wurden von den gesamten Pflanzen von Fatous pilosa getrennt. Unter diesen sind Umbelliferon und Scopoletin die meisten Wirkstoffe gegen Mycobacterium tuberculosis (Cardoso et al., 2011; Kawate et al., 2013; Keri et al., 2015).
Antikonvulsive Aktivität von Cumarin
Imperatorin haben antikonvulsive Wirkung bei Mäusen gezeigt. Osthole zeigte auch eine antikonvulsive Wirkung bei Mäusen, aber die ED50-Werte für Imperatorin und Osthole unterscheiden sich im Bereich (Amin et al., 2008; Venugopala et al., 2013).
Neuroprotektive Aktivität von Cumarin
Bisher wurde Cumarin als essentielle und medizinisch nützliche Verbindung angesehen; Seine Bedeutung ist jedoch nicht geringer bei mehreren neurodegenerativen Erkrankungen (NDs) wie Alzheimer, Parkinson und Huntington (Epifano et al., 2008). Esculetin zeigte in einem Mäusemodell neuroprotektive Wirkungen auf den zerebralen Teil des Gehirns (Wang et al., 2012).
Cumarin als Phytoalexine
Phytoalexine sind Cumarinderivate, die sauerstoffhaltige Eigenschaften besitzen und von Pflanzen in Folge von Schädigungen, d.h., Pilzinfektion, chemische oder physikalische Schäden. Die häufigste Aktivität von Phytoallexinen besteht darin, die eindringenden Erreger wie Bakterien, Viren und Insekten zu reduzieren oder abzutöten (Metraux und Boller, 1986). Ayapin ist einer von ihnen, der erstmals aus Eupatorium ayapana (Asteraceae) isoliert wurde. Danach wurde es von mehreren anderen Pflanzen wie Artimisia apiacea, Helianthus annus, Pterocaulon virgatum und Pterocaulon polystachyum (Venugopala et al., 2013).