Heterocyklické sloučeniny přírodních látek s antisenescenční aktivitou

Mgr. Hana VYLÍČILOVÁ

Doctoral thesis

Heterocyclic derivatives of natural origin with antisenescent properties

Abstract:

This doctoral thesis focuses on the synthesis and biological activity of new aromatic N9 sugar derivatives of cytokinins. The theoretical part deals with the general characteristics of cytokinins, their biosynthesis, regulation, and cell signalling. Attention was also paid to their influence on senescence, antioxidant effects and their role during the senescence process in plants. We also focused on already prepared aromatic cytokinin N9-glycosyl conjugates and similar analogues delaying chlorophyll degradation. The experimental part shows the preparation of 2,6-disubstituted purine-N9-glycosides substituted on the C2 atom of the purine by chlorine and on the N9 atom of the purine by various glycopyranose or glycofuranose derived from aromatic cytokinins. The first part describes the synthetic procedures used for their preparation. In addition, the preparation of purine derivatives was performed using innovative techniques such as a microwave or a flow reactor to optimize the reaction conditions. An integral part of the work is also the characterization of new substances by available physicochemical methods (HPLC/MS, NMR, TLC and HRMS). The second part of the thesis examines in detail the biological activity of prepared compounds in various bioassays focused on antisenescence activity, activation of the cytokinin signalling pathway, cytotoxicity, and root architecture.

Abstract:

Předložená disertační práce je zaměřena na syntézu a biologickou aktivitu nových aromatických N9-cukerných derivátů cytokininů. Teoretická část se zabývá obecnou charakteristikou cytokininů, jejich biosyntézou, regulací a buněčnou signalizací. Velká pozornost byla věnována jejich antisenescenčním, antioxidačním účinkům a jejich úloze během procesu stárnutí rostlin. Nezbytnou součástí práce je shrnutí o již publikovaných aromatických N9 cukerných konjugátech a jim podobných látkám, které významně oddalující degradaci chlorofylu v rostlinách. Experimentální část se zabývá přípravou syntetických 2,6-disubstituovaných purin-N9- glykosidů ve většině případů substituovaných na C2 atomu purinu chlorem a na N9 purinovém atomu glykopyranosou nebo glykofuranosou, odvozených od aromatických cytokininů. V první části práce jsou popsány syntetické postupy použité pro jejich přípravu. Kromě klasických metod byly cytokininové deriváty připraveny s využitím mikrovlnného či průtokového reaktoru ve snaze optimalizovat reakční podmínky. Nedílnou součástí práce je charakterizace nových látek dostupnými fyzikálně-chemickými metodami (HPLC/MS, NMR, TLC a HRMS). Ve druhé části je u těchto derivátů zkoumána biologická aktivita v různých cytokinových biotestech se zaměřením na antisenescenční aktivitu, aktivaci cytokininové signální dráhy, cytotoxicitu a architekturu kořene.

Keywords

cytokininy, senescence, syntéza, glykosidy, ribosidy, arabinosidy, xylosidy, furanosidy, pyranosidy

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 25. 5. 2021

Thesis defence

• Date of defence: 17. 9. 2021
• Supervisor: Mgr. Lucie Plíhalová, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Biochemistry / Biochemistry