Cumarinas

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Cumarinas
Acadêmicos: Álvaro de Quadros, Brunna Barriquel, Fernando I. Meier
Professora: Drª Alana Zoch
Universidade de Passo Fundo
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INtrodução
As cumarinas são um grupo de compostos polifenólicos de origem vegetal. Eles pertencem a família das benzopironas (cumarinas, toxerrutinas, diosminas e rutósidos) e possuem uma vasta gama de aplicações farmacêuticas incluindo funções citoprotetoras e moduladoras, que pode ser usado como fármaco em combate a várias doenças.
A importância das cumarinas para a indústria farmacêutica é muito ampla, desse modo abordaremos neste sobre a sua estrutura básica, sua obtenção, sua ocorrência em organismos vegetais, suas aplicações dentre outros.
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desenvolvimento
Cumarinas são lactonas¹ do ácido o-hidroxicinâmico. Possuem um odor forte e característico de baunilha, sendo amplamente utilizadas como aromatizantes de produtos industrializados e como fixadores de perfumes.
 A palavra cumarina tem origem do caribenho cumaru, nome popular de Dipteryx Odorata. Ela também é conhecida por fava tonca que é encontrado no norte do Brasil e suas sementes contém grande quantidade de cumarina (1 a 3%). As cumarinas são atribuídas uma grande variedade de atividades farmacológicas, bioquímicas e terapêuticas, as quais dependem de seus padrões de substituição, e elas possuem isômeros naturais conhecidos como cromonas .
¹ Uma lactona é um éster cíclico produto de condensação de um grupo funcional álcool e um grupo ácido carboxílico na mesma molécula.
α-, β-, γ-, δ-Lactonas
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desenvolvimento
Desde 1820 quando Vogel isolou pela primeira vez a 1,2-benzopirona (cumarina) da planta Coumarouna odorata (Dipteryx odorata, Willd, Fabaceae) popularmente conhecida como fava tonca, as cumarinas vêm sendo reconhecidas como produtos naturais amplamente distribuídos nas plantas.
Atualmente, mais de 1.300 cumarinas já foram identificadas de fontes naturais, especialmente de plantas verdes. 
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Classificação das cumarinas
Segundo Souza (2005, p. 10-11) a cumarinas per se é denominada como estrutura básica de todos os seus derivados, sua estrutura nada mais é que a fusão dos anéis benzeno e 1,2-pirona e podem ser classificadas como:
Cumarinas simples: derivando da per se, contêm radicais hidróxi, alcóxi, alquil bem como as formas glicosídicas.
Furanocumarinas: estes compostos consistem de um anel furano (anel de 05 membros) condensados ao núcleo cumarínico, e se subdividem em lineares e angulares com substituintes ligados às posições dos demais anéis benzenicos (C5, C6, C7 e C8).
Classificação das cumarinas
Piranocumarinas: análogos as furanocumarinas, porém com anel pirano (06 membros).
Cumarinas com substituintes no anel pirona: são cumarinas com grupos substituintes na posição C3 e C4.
Cumarinas miscelâneas: compreendem biscumarinas (cumarinas diméricas) e as isocumarinas que com relação a cumarina, tem o átomo de oxigênio e o carbono ligado ao oxigênio por dupla ligação invertidos de posição. 
Classificação das cumarinas
Síntese e mecanismo
Condensação de Pechmann
A condensação de Pechmann permite a síntese das cumarinas, por reação de fenóis com ésteres β-ceto.
A reação é realizada com um ácido forte de Brønstedt tal como ácido metanossulfônico ou um ácido de Lewis tal como AlCl3. O ácido catalisa transesterificação, bem como o ceto-enol tautomerizado:
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Síntese e mecanismo
A adição de Michael, conduz a formação do esqueleto da cumarina. A adição é seguida por uma rearomatização:
Por fim, ocorre uma eliminação induzida por ácido subsequente de água dando origem ao produto:
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Obtenção
As cumarinas são um composto de ocorrência natural na fauna global e encontram-se distribuídas predominantemente em angiospermas, sendo as estruturas mais simples as mais encontradas. As famílias mais citadas na literatura pelo conteúdo de cumarinas são: Apiaceae, Rutaceae, Asteraceae, Fabaceae, Oleaceae, Moraceae e Thymeleaceae.
São amplamente distribuídos nos vegetais, como o guaco, a castanha da índia, a emburana, o agrião, o cumaru e canela, entre outras, e em frutas como morango, cereja e damasco. 
As cumarinas podem ser encontradas em quase todas as partes das plantas, sendo frequentemente em forma de mistura com outros compostos.
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Obtenção
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Aplicações
As cumarinas tem sido usadas como aromatizante de fumos e algumas bebidas alcoólicas, embora seja proibido o seu uso como flavorizante de alimentos, em razão de sua possível hepatotoxicidade.
Apresentam atividade antibiótica, broncodilatadora, fungicida, anticoagulante, vasodilatadora, espasmolítica e antitrombótica.
Várias cumarinas e derivados naturais e sintéticos, tais como glicósidos cumarina, possuem atividades biológicas potentes. Derivados de cumarina também são encontrados em imunomodulador, anti-viral, anti-cancro, anti-inflamatória, anti-fúngicas, anti-oxidante, e agentes citotóxicos, bem como alguns ensaios biológicos.
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Aplicações
Cumarinas tem ainda aplicações industriais adicionais. A fluorescência da cumarina, como 7-hidroxicumarina, é amplamente utilizado como uma ferramenta de pesquisa em ciência de polímeros. Cumarinas são utilizados como fotoiniciadores sensibilizadas por corante de laser, para incorporação em cadeias de polímero por co-polimerização, na estimativa de polímero efeitos do solvente, por várias caracterizações estruturais, no monitoramento das propriedades de liberação de poli (metacrilato de metila) nanoesferas e para fluorescente polimérico coletores solares.
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Atividade Biológica
Mesmo sendo altamente usada na indústria farmacêutica para obtenção de remédios contra várias enfermidades há estudos que indicam algumas implicações no consumo de alimentos com compostos cumarínicos.
Segundo Molina (2014 p. 77) o consumo ao longo prazo de anticoagulantes cumarínicos (como a varfarina) pode causar sérias complicações hemorrágicas ou ocorrência de eventos tromboembólicos.
Para Di Staci, o uso de cumarinas e seus precursores afeta a formação de espécies reativas de oxigênio, causando implicações no trato gastrointestinal como diarreia, úlcera e doença inflamatória intestinal.
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Referências
ORGANIC CHEMISTRY PORTAL. Synthesis of Coumarins. Disponível em: http://goo.gl/rLNjYQ
MOLINA, Flávia T.; JUNIOR, Gerson J. Anticoagulantes Cumarínicos: Ações, Riscos e Monitoramento da Terapêutica. Rev. Saúde e Biol., v.9, n.2, p.75-82, mai./ago., 2014.
DI STACI, Luiz C. Efeitos de cumarinas naturais em modelos experimentais de úlcera, diarreia e inflamação intestinal: um estudo de relação estrutura-atividade. Disponível em: http://goo.gl/frli79
SOUZA, S. M. Atividade Antibacteriana de Cumarinas Naturais e Derivados. 2005. 94f. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) - Departamento de Microbiologia e Parasitologia, Centro de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Santa Catarina, Santa Catarina. 2005. 
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