CN103408490A

CN103408490A - 一种喹啉酮生物碱的制备方法与作为环境友好型海洋生物防污剂的应用

Info

Publication number: CN103408490A
Application number: CN2013101653015A
Authority: CN
Inventors: 王长云; 邵长伦; 陈敏
Original assignee: Ocean University of China
Current assignee: Ocean University of China
Priority date: 2013-04-19
Filing date: 2013-04-19
Publication date: 2013-11-27
Anticipated expiration: 2033-04-19
Also published as: CN103408490B

Abstract

一种喹啉酮生物碱的制备方法与作为环境友好型海洋生物防污剂的应用，制备时先在菌种培养基中对海洋真菌Aspergillus sp.(HM991281)进行菌种培养，再在发酵培养基中对真菌进行发酵培养，将所得发酵液过滤，除去菌体，将滤液浓缩，用乙酸乙酯萃取；萃取液减压浓缩后进行色谱分离，将所得洗脱液浓缩后获得一种无色油状物，即为aflaquinolone D。本发明提供一种环境友好型海洋生物防污剂，其特征在于上述喹啉酮生物碱作为有效成分，用于防治藤壶Balanus amphitrite幼虫附着引起的海洋生物污损，且原料可以通过真菌发酵进行大规模生产，不受资源限制，因此应用前景广阔。

Description

一种喹啉酮生物碱的制备方法与作为环境友好型海洋生物防污剂的应用

技术领域

本发明涉及一种具有抑制藤壶幼虫附着活性的喹啉酮生物碱的制备方法与作为环境友好型海洋生物防污剂的应用。

背景技术

海洋生物污损是指海洋污损生物如藤壶、贻贝、苔藓虫等的幼虫在船体、鱼箱、油井等海洋设施或其它海洋生物表面附着生长而形成群落，从而对被附着物造成巨大损害，如加速金属腐蚀、降低海洋设施性能、影响水产养殖业产量和质量等。在海洋污损生物中，藤壶是分布最广、危害最大的一类。全世界每年由于海洋生物污损导致的经济损失巨大。以船舶为例，污损生物在船底附着，使船舶燃料消耗增加40％，航行代价高达77％，为此全球航运每年损失约30亿美元。目前使用的防污损材料主要是在船体等设施表面涂布含有杀虫剂或有机金属的有机涂料。这些防污损材料在发挥防污损作用的同时也严重破坏了海洋环境，如有机锡氧化物(TBTO)使许多鱼类和海洋生物的免疫系统遭到破坏，而杀虫剂对目标污损生物和非目标生物都产生毒害，并直接危害人类健康。因此，寻找对环境友好的高效、低毒的天然海洋生物防污剂已成为各国面临的重大课题。海洋高盐、高压、低光照等特殊条件使海洋微生物能够产生大量结构新颖、活性独特的次级代谢产物，其中有些化合物具有防污损活性，为寻找潜在的天然海洋生物防污剂提供了重要来源。目前，尚未见到从海洋微生物中获得有重要应用价值的海洋生物防污剂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种来源于海洋真菌的喹啉酮生物碱的制备方法与作为环境友好型海洋生物防污剂的应用，它能满足现有技术的上述需求。菌种保藏信息：保藏单位名称：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；保藏单位地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所；保藏日期：2013年3月1日；保藏编号：CGMCC7269；分类命名：曲霉Aspergillus sp.。

一种喹啉酮生物碱aflaquinolone D，其结构式为

上述喹啉酮生物碱化合物的制备方法，其特征在于先在菌种培养基中对海洋真菌Aspergillus sp.(HM991281)进行菌种培养，再在发酵培养基中对真菌进行发酵培养，将所得发酵液过滤，除去菌体，将滤液浓缩，用乙酸乙酯萃取，萃取液减压浓缩后进行色谱分离，将所得洗脱液浓缩后获得一种无色油状物，即为aflaquinolone D。

本发明提供一种海洋生物防污剂，其特征在于以上述喹啉酮生物碱化合物作为有效成分，用于防治藤壶Balanus amphitrite幼虫附着引起的海洋生物污损。本发明的喹啉酮生物碱化合物对藤壶B.amphitrite幼虫附着具有强抑制作用，而且毒性较小，可用于开发环境友好型海洋生物防污剂，并且原料可以通过真菌发酵进行大规模生产，不受资源限制，因此应用前景广阔。

具体实施方式

本发明的化合物的制备

(1)真菌Aspergillus sp.(HM991281)的菌种培养所用的菌种培养基含有葡萄糖1.0％(重量百分比，下同)、酵母膏0.1％、蛋白胨0.2％、琼脂1.0％、粗海盐3％，其余为水，使用时制成试管斜面，真菌菌株在28℃下培养5天。

所述的菌种培养基含有葡萄糖0.1％-5.0％(重量百分比，下同)、酵母膏0.01％-2％、蛋白胨0.01％-2％、琼脂0.1％-3.0％、粗海盐0.05％-5％，其余为水；培养温度为5-45℃；培养时间为3-10天。

(2)真菌Aspergillus sp.(HM991281)的发酵培养所用的发酵培养基为含有葡萄糖1.0％(重量百分比，下同)、酵母膏0.1％、蛋白胨0.2％、粗海盐3.0％，其余为水；真菌菌株于25℃培养30天。

所述的发酵培养基含有葡萄糖0.1％-5.0％(重量百分比，下同)、酵母膏0.01％-2％、蛋白胨0.01％-2％、粗海盐0.05％-5％，其余为水；培养温度为5-45℃；培养时间为10-50天。

(3)本发明的化合物的提取分离

将所得40L发酵液过滤除去菌体后，用乙酸乙酯萃取3次，将所得萃取液浓缩后得到粗浸膏，继而进行色谱分离，洗脱液经浓缩后获得一种无色油状物，即为aflaquinolone D

所述的色谱分离为正相硅胶柱色谱分离，采用的固定相为200～300目硅胶，流动相为30％-60％的乙酸乙酯-石油醚混合溶剂。

所得化合物的波谱数据

Aflaquinolone D：colorless oil；[α]²⁵ _D-18(c＝0.15，CH₂Cl₂)；¹H NMR(CDCl₃，600MHz)δ：8.06(1H，brs，NH)，9.09(1H，brs，6-OH)，7.34(d，J＝8.4Hz，H-8)，7.26-7.30(5H，m，H-12-H-16)，6.62(d，J＝16.2Hz，H-17)，6.36(d，J＝7.8Hz，H-9)，6.14(d，J＝16.8Hz，H-18)，4.65(1H，brs，4-OH)，3.68(1H，d，J＝1.2Hz，H-3)，3.61(3H，s，H-27)，2.59(1H，m，H-21)，2.51(1H，m，Ha-23)，2.34(1H，dt，J＝14.4，7.8Hz，Hb-23)，1.87(1H，m，Ha-20)，1.85(1H，m，Ha-24)，1.84(1H，m，Hb-24)，1.56(1H，t，J＝13.2Hz，Hb-20)，1.38(3H，s，H-25)，1.01(3H，d，J＝6.0Hz，H-26)；ESIMS m/z458.1[M+Na]⁺，474.2[M+K]⁺，893.3[2M+Na]⁺。

制得的化合物结构式为：

化合物的抗藤壶附着活性

本发明的化合物对藤壶幼虫B.amphitrite附着抑制活性试验按照如下文献方法测试：Thiyagarajan V.；Harder T.；Qiu J.W.；Qian P.Y.Mar Biol(Berl)2003，143，543-554.

本发明的化合物对藤壶B.amphitrite幼虫附着具有强抑制作用，半数有效浓度EC₅₀＜0.02μg/mL，且对藤壶幼虫毒性较小，半数致死浓度LC₅₀＝6.25μg/mL。实验结果表明，LC₅₀/EC₅₀＞312(LC₅₀/EC₅₀＞50被认为是环境友好型海洋生物防污剂)，说明本发明化合物对藤壶幼虫的抑制作用具有高效低毒、环境友好的特性。本发明的喹啉酮生物碱化合物对藤壶幼虫附着具有强抑制活性，而对其毒性较小，可将其制成环境友好型海洋生物防污剂，并且原料可以通过真菌发酵进行大规模生产，不受资源限制，因此应用前景广阔。

Claims

1.一种喹啉酮生物碱

的制备方法，其特征在于先在菌种培养基中对海洋真菌Aspergillus sp.(HM991281)进行菌种培养，再在发酵培养基中对真菌进行发酵培养，将所得发酵液过滤，除去菌体，将滤液浓缩，用乙酸乙酯萃取，萃取液减压浓缩后进行色谱分离，将所得洗脱液浓缩后获得一种无色油状物，即为aflaquinolone D。

2.权利要求1的制备方法中，所述的菌种培养基含有葡萄糖0.1％-5.0％(重量百分比，下同)、酵母膏0.01％-2％、蛋白胨0.01％-2％、琼脂0.1％-3.0％、粗海盐0.05％-5％，其余为水；培养温度为5-45℃；培养时间为3-10天。

3.权利要求1的制备方法中，所述的发酵培养基含有葡萄糖0.1％-5.0％(重量百分比，下同)、酵母膏0.01％-2％、蛋白胨0.01％-2％、粗海盐0.05％-5％，其余为水；培养温度为5-45℃；培养时间为10-50天。

4.权利要求1中制备方法中，所述的色谱分离为正相硅胶柱色谱分离，采用的固定相为200～300目硅胶，流动相为30％-60％的乙酸乙酯-石油醚混合溶剂。

5.权利要求1所述的喹啉酮生物碱在防治藤壶Balanus amphitrite幼虫附着引起的海洋生物污损中的应用。