Kumarín predstavuje vďaka svojim zaujímavým fyzikálno-chemickým vlastnostiam privilegovaný heterocyklický skelet v medicínskej chémii. Štruktúru kumarínu možno jednoducho a všestranne synteticky modifikovať či obohatiť za účelom získania širokej palety funkcionalizovaných kumarínových derivátov. Z hľadiska biologickej aktivity kumarínov možno vyzdvihnúť ich antibakteriálne, antivirálne, protizápalové, protirakovinové, antioxidačné a mnohé ďalšie farmakologické účinky, ktoré zahŕňajú aj inhibíciu rozličných enzýmov a schopnosť vychytávať reaktívne formy kyslíka [1]. Antioxidačná aktivita bola preukázaná v prípade umbeliferónu (7-hydroxykumarín), ktorý okrem inhibície tvorby superoxidových aniónov účinne vychytáva DPPH•, ABTS•⁺ a OH• radikály [2], ako aj u komplexnejších 4,7-disubstituovaných kumarínových derivátov [3].

Ľudský sérový albumín (HSA) je dominantným proteínom v krvi, kde zohráva kľúčovú úlohu pri transporte iónov, mastných kyselín, hormónov, liečiv a iných ligandov do cieľových tkanív. Interakcia a asociácia ligandov so sérovým albumínom je prvým a esenciálnym krokom v procese ich distribúcie a transportu v organizme. Štúdium väzbových vlastností biologicky aktívnych zlúčenín s HSA môže preto napomáhať objasneniu mechanizmu účinku a farmakologického profilu danej látky. HSA obsahuje vo svojej štruktúre jediný tryptofánový zvyšok Trp214, ktorý je v prevažnej miere zodpovedný za vlastnú fluorescenciu proteínu. Vďaka tomu možno pomocou metód fluorescenčnej spektroskopie študovať a charakterizovať interakcie HSA s nízkomolekulovými látkami a stanoviť príslušné väzbové parametre [4,5].

V našej štúdii sme sa zamerali na testovanie antioxidačnej aktivity 4,7-disubstituovaných kumarínových derivátov K1–K4 (Obr. 1) voči radikálom DPPH• a objasnenie ich interakcie a väzbových parametrov s HSA. Výsledky testu antioxidačnej aktivity preukázali, že všetky štyri deriváty sú schopné vychytávať DPPH•, pričom účinnosť narastala v poradí K1 ≈ K4 < K3 < K2. Zlúčeniny K2 a K3 dokonca vykazovali v tomto prípade vyššiu antioxidačnú aktivitu (66,87 %, resp. 49,24 % v koncentrácii 10 µg mL^–1) než kyselina askorbová, ktorá bola použitá ako štandard (29,44 % v koncentrácii 10 µg mL^–1). Interakcia derivátov K1-K4 s HSA bola potvrdená pomocou fluorescenčnej spektroskopie, a to na základe zhášania fluorescencie HSA vplyvom väzby študovaných látok, pričom vypočítané väzbové konštanty boli v rádovom rozmedzí 10⁵–10⁶, a teda predstavovali optimálne hodnoty pre efektívnu distribúciu a transport pomocou HSA. Na základe výpočtov termodynamických parametrov možno konštatovať, že ide o spontánnu väzbu, ktorá je sprostredkovaná najmä van der Waalsovými silami, vodíkovými väzbami a hydrofóbnymi interakciami. Deriváty K1–K4 obsadzujú podľa našich výpočtov len jedno väzbové miesto v štruktúre HSA, pričom na základe experimentov s využitím sond pre jednotlivé väzbové miesta (warfarín a ibuprofen) predpokladáme, že ide preferenčne o väzbové miesto I lokalizované v proteínovej subdoméne IIA.

Obr. 1. Štruktúra kumarínových derivátov K1–K4.