一種海綿二萜類化合物和制備方法及其應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及海洋天然防污劑領域，具體地說是一種海綿二萜類化合物和制備方法 及其在海洋防污劑中的應用。
【背景技術】
[0002] 海洋生物污損一直以來是人類從事海洋活動所面臨的一個重大問題。海洋環境 中，一些污損生物附著在船舶和海洋人工設施上，不但加速金屬的腐蝕，增加船舶燃油消 耗，影響水產養殖的產量和質量，而且還會帶來外來物種，對海洋生態系統的平衡和生物多 樣性造成威脅。在船舶和海洋人工設施上涂裝含有防污劑的海洋防污涂料是解決海洋污損 問題的有效方法。一直以來被廣泛使用的有機錫類防污劑，由于較強的毒性和非特異性，而 且在海洋環境中不能很快降解，對海洋生態環境造成了嚴重威脅，于2008年已被國際海事 組織禁用。目前，有機錫類防污劑已被含銅化合物結合的有機殺蟲劑的新型防污劑所代替。 但近年來，像Irgarol1051和Diuron等有機殺蟲劑對海洋環境的危害也越來越引起各國科 學家的重視。因此，研制和開發環境友好無毒防污劑已成為國內外海洋生物污損防治研究 的熱點。
[0003] -直以來，從海洋生物中尋找具有抗污損活性天然產物，并以此為先導化合物通 過化學和仿生學手段開發綠色環保防污劑，是海洋生物污損防治的主要研究方向。Sea-Nine211 的開發就是一個很好的例子。Sea-Nine211 屬于環境友好型防污劑，是上世紀 90 年代美國R〇hm&Haas公司成功開發并投放市場的無毒防污劑，其噻挫啉酮結構就是通過仿 生學手段對一種海洋天然防污劑的結構改造而成。因此，從海洋生物中尋找抗污損先導化 合物是開發海洋防污劑的一種有效途徑。
[0004]海綿是海洋中最原始的多細胞海洋生物，分布廣泛，種類繁多。其生物種類多樣 性，代謝途徑的多樣性，生存環境的復雜性以及共生體的不確定性，決定了其次生代謝產物 和生理活性的多樣性。海綿作為海洋中一類常見的固著海洋生物，在進化過程中會產生各 種各樣的次生代謝產物作為化學防御物質來抵御生存環境中所受到的威脅，如捕食者的捕 食、病原菌的侵襲以及海洋污損生物的附著。由此可見，海綿是海洋抗污損活性物質的主要 來源，研究表明，從海洋生物中獲得的抗污損活性化合物中有一半以上是從海綿中獲得。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是提供一種海綿二萜類化合物和制備方法及其在海洋防污劑中的 應用。
[0006] 為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：
[0007] -種海綿二萜類化合物，海綿二萜類化合物結構為式I所示，
[0009]-種海綿二萜類化合物的制備方法：
[0010]1)將清洗粉碎后海綿(Hymerhabdia sp.)用有機溶劑反復冷浸提取，合并提取液， 減壓濃縮至無溶劑蒸出，得到粗提物浸膏；
[0011] 2)取步驟1)中所得的粗提物浸膏用其8-10倍體積的蒸餾水溶解稀釋，然后加入溶 解粗提物浸膏蒸餾水體積1-1.5倍的乙酸乙酯反復萃取，合并萃取液濃縮得到提取物浸膏， 備用；
[0012] 3)取步驟2)中得到的提取物浸膏進行硅膠柱層析分離，以石油醚-丙酮或石油醚-乙酸乙酯為洗脫劑進行梯度洗脫，收集各組分洗脫液，經薄層層析檢測；
[0013] 4)收集上述體積比20:1-10:1洗脫劑洗脫下的洗脫液組分依次進行凝膠柱、反相 硅膠柱和正相硅膠柱層析分離純化，并用薄層層析檢測Rf為0.4-0.5即為式I所示化合物。
[0014] 所述步驟1)將海綿(Hymerhabdia sp.)用海水沖洗、除去雜物、切碎、冷凍干燥后 粉碎至40-100目，然后用有機溶劑常溫浸提取3-4次，每次24小時，合并每次的提取液，待 用。
[0015]所述有機溶劑可為丙酮、乙醇、甲醇或體積比為1:1的二氯甲烷-甲醇。
[0016]所述步驟4)中凝膠柱層析洗脫液可為體積比1:1的氯仿-甲醇或二氯甲烷-甲醇； 反相硅膠柱層析洗脫液可為體積比80:20-95:5的甲醇-水或乙醇-水;正相硅膠柱層析洗脫 液可為體積比為8:1-3:1的石油醚-丙酮或體積比為15:1-5:1的石油醚-乙酸乙酯。
[0017]步驟4)中所述薄層層析檢測展開劑為體積比10:卜2:1的石油醚-丙酮。
[0018] -種海綿二萜類化合物的應用，所述式I所示海綿二萜類化合物作為海洋防污劑 的應用。
[0019]所述式I所示海綿二萜類化合物作為抑制藤壺幼蟲的海洋防污劑的應用。
[0020] 本發明具有以下優點：
[0021] 1.本發明通過對海綿樣品的提取、分離純化獲得的二萜類天然產物，屬于新的小 分子天然有機化合物，結構新穎，容易制備獲得。
[0022] 2.本發明涉及的海綿為Hymerhabdia屬是環渤海地區一種常見的溫帶潮間帶海 綿，廣泛分布于中國山東、遼寧等沿海地區，生物樣品容易采集。
[0023] 3.本發明的海綿二萜類化合物經海洋生物污損活性測試得出該化合物具有顯著 的對藤壺幼蟲致死的活性，其LC5Q值為3.63±0.30微克/毫升。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發明實施例提供的海綿二萜類化合物結構圖。
【具體實施方式】
[0025]以下實施實例是對本發明的進一步說明，但本發明的內容并不局限于此。
[0026] 實施例1:
[0027] 海綿二萜類化合物結構式為式I，所示：
[0029]式I所示化合物的制備：
[0030] 材料來源：樣品采集自山東煙臺沿海溫帶潮間帶，屬于尋常海綿綱 (〇611108口01^丨&6)軟海綿目（]^1；[。11011(11^(1&)小軸海綿科(41；[11611丨(1&6)辦11161'11&&(1丨&屬的海 綿。
[0031] 提取和分離：
[0032 ]將采集到的海綿樣品用海水沖洗、除去雜物、切碎、冷凍干燥后備用。取1kg干燥后 的樣品，用甲醇常溫提取4次，每次24小時，合并提取液，在溫度40°C左右減壓濃縮，回收甲 醇，得到粗提物浸膏l〇〇g。將所得的粗提物浸膏加入2L蒸餾水使其混懸于水中，然后用等體 積的乙酸乙酯萃取3次，合并萃取液濃縮得到萃取物浸膏。將乙酸乙酯萃取物浸膏（20g)進 行正相硅膠柱(200-300目）層析分離，以石油醚一丙酮為洗脫劑按體積比為100 :1，50 :1， 20:1，10:1，5:1，2:1，1:1，1:2，1:5，0:1比例進行梯度洗脫，收集各組分洗脫液，根據薄層層 析(TLC)檢測，10%硫酸一乙醇顯色劑的顯色特征及Rf值，合并相同或類似部分，得到6個組 分(A-F)。將組分C(500mg，石油醚一丙酮5:1的洗脫部分)依次經SephadexLH-20凝膠柱、 反相硅膠柱和正相硅膠柱層析分離純化，SephadexLH-20凝膠柱層析時洗脫液用體積比1: 1的二氯甲烷-甲醇，反相柱層析用體積比為90:10的甲醇-水進行洗脫，硅膠柱層析用體積 比為8:1的石油醚-丙酮系統進行洗脫。并用TLC檢測，展開劑為體積比5:1的石油醚一丙酮 系統，純化收集Rf值為0.4-0.6部分，即得到式I所示化合物(30mg)。經TLC檢測，呈單個、均 勻的黃綠色斑點，確定為純化合物。經核磁共振譜分析，其結構鑒定為一種結構新穎的二萜 類化合物，結構式I所示，命名為Hymerhabdri ηA(表1)。
[0034] 式I化合物(Hymerhabdr in A)的理化性質及波譜特征:無色晶體（甲醇），易溶于二 氯甲烷、丙酮、乙酸乙酯，可溶于甲醇，難溶于水。高分辨質譜(HRESMS)m/z : 329.2449[M+ Na]+，計算值為C2〇H34〇2Na，329 · 2457。核磁共振氫譜（h-NMR，CDC13，500MHz )S2.01(lH，dd，J = 14.5,2.5Hz，H-la)，1.21(lH，m，H-lb)，4.13(lH，m，H-2)，3.23(lH，d，J = 4.0Hz，H-3)， 0.91(lH，dd，J=11.7,3.0Hz，H-5)，1.62(2H，m，H-6)，1.89(lH，dt，J=12.5,3.3Hz，H-7a)，1.24(lH，m，H-7b)，1.18