一种海绵二萜类化合物和制备方法及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及海洋天然防污剂领域，具体地说是一种海绵二萜类化合物和制备方法 及其在海洋防污剂中的应用。
【背景技术】
[0002] 海洋生物污损一直以来是人类从事海洋活动所面临的一个重大问题。海洋环境 中，一些污损生物附着在船舶和海洋人工设施上，不但加速金属的腐蚀，增加船舶燃油消 耗，影响水产养殖的产量和质量，而且还会带来外来物种，对海洋生态系统的平衡和生物多 样性造成威胁。在船舶和海洋人工设施上涂装含有防污剂的海洋防污涂料是解决海洋污损 问题的有效方法。一直以来被广泛使用的有机锡类防污剂，由于较强的毒性和非特异性，而 且在海洋环境中不能很快降解，对海洋生态环境造成了严重威胁，于2008年已被国际海事 组织禁用。目前，有机锡类防污剂已被含铜化合物结合的有机杀虫剂的新型防污剂所代替。 但近年来，像Irgarol1051和Diuron等有机杀虫剂对海洋环境的危害也越来越引起各国科 学家的重视。因此，研制和开发环境友好无毒防污剂已成为国内外海洋生物污损防治研究 的热点。
[0003] -直以来，从海洋生物中寻找具有抗污损活性天然产物，并以此为先导化合物通 过化学和仿生学手段开发绿色环保防污剂，是海洋生物污损防治的主要研究方向。Sea-Nine211 的开发就是一个很好的例子。Sea-Nine211 属于环境友好型防污剂，是上世纪 90 年代美国R〇hm&Haas公司成功开发并投放市场的无毒防污剂，其噻挫啉酮结构就是通过仿 生学手段对一种海洋天然防污剂的结构改造而成。因此，从海洋生物中寻找抗污损先导化 合物是开发海洋防污剂的一种有效途径。
[0004]海绵是海洋中最原始的多细胞海洋生物，分布广泛，种类繁多。其生物种类多样 性，代谢途径的多样性，生存环境的复杂性以及共生体的不确定性，决定了其次生代谢产物 和生理活性的多样性。海绵作为海洋中一类常见的固着海洋生物，在进化过程中会产生各 种各样的次生代谢产物作为化学防御物质来抵御生存环境中所受到的威胁，如捕食者的捕 食、病原菌的侵袭以及海洋污损生物的附着。由此可见，海绵是海洋抗污损活性物质的主要 来源，研究表明，从海洋生物中获得的抗污损活性化合物中有一半以上是从海绵中获得。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种海绵二萜类化合物和制备方法及其在海洋防污剂中的 应用。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
[0007] -种海绵二萜类化合物，海绵二萜类化合物结构为式I所示，
[0009]-种海绵二萜类化合物的制备方法：
[0010]1)将清洗粉碎后海绵(Hymerhabdia sp.)用有机溶剂反复冷浸提取，合并提取液， 减压浓缩至无溶剂蒸出，得到粗提物浸膏；
[0011] 2)取步骤1)中所得的粗提物浸膏用其8-10倍体积的蒸馏水溶解稀释，然后加入溶 解粗提物浸膏蒸馏水体积1-1.5倍的乙酸乙酯反复萃取，合并萃取液浓缩得到提取物浸膏， 备用；
[0012] 3)取步骤2)中得到的提取物浸膏进行硅胶柱层析分离，以石油醚-丙酮或石油醚-乙酸乙酯为洗脱剂进行梯度洗脱，收集各组分洗脱液，经薄层层析检测；
[0013] 4)收集上述体积比20:1-10:1洗脱剂洗脱下的洗脱液组分依次进行凝胶柱、反相 硅胶柱和正相硅胶柱层析分离纯化，并用薄层层析检测Rf为0.4-0.5即为式I所示化合物。
[0014] 所述步骤1)将海绵(Hymerhabdia sp.)用海水冲洗、除去杂物、切碎、冷冻干燥后 粉碎至40-100目，然后用有机溶剂常温浸提取3-4次，每次24小时，合并每次的提取液，待 用。
[0015]所述有机溶剂可为丙酮、乙醇、甲醇或体积比为1:1的二氯甲烷-甲醇。
[0016]所述步骤4)中凝胶柱层析洗脱液可为体积比1:1的氯仿-甲醇或二氯甲烷-甲醇； 反相硅胶柱层析洗脱液可为体积比80:20-95:5的甲醇-水或乙醇-水;正相硅胶柱层析洗脱 液可为体积比为8:1-3:1的石油醚-丙酮或体积比为15:1-5:1的石油醚-乙酸乙酯。
[0017]步骤4)中所述薄层层析检测展开剂为体积比10:卜2:1的石油醚-丙酮。
[0018] -种海绵二萜类化合物的应用，所述式I所示海绵二萜类化合物作为海洋防污剂 的应用。
[0019]所述式I所示海绵二萜类化合物作为抑制藤壶幼虫的海洋防污剂的应用。
[0020] 本发明具有以下优点：
[0021] 1.本发明通过对海绵样品的提取、分离纯化获得的二萜类天然产物，属于新的小 分子天然有机化合物，结构新颖，容易制备获得。
[0022] 2.本发明涉及的海绵为Hymerhabdia属是环渤海地区一种常见的温带潮间带海 绵，广泛分布于中国山东、辽宁等沿海地区，生物样品容易采集。
[0023] 3.本发明的海绵二萜类化合物经海洋生物污损活性测试得出该化合物具有显著 的对藤壶幼虫致死的活性，其LC5Q值为3.63±0.30微克/毫升。
【附图说明】
[0024]图1为本发明实施例提供的海绵二萜类化合物结构图。
【具体实施方式】
[0025]以下实施实例是对本发明的进一步说明，但本发明的内容并不局限于此。
[0026] 实施例1:
[0027] 海绵二萜类化合物结构式为式I，所示：
[0029]式I所示化合物的制备：
[0030] 材料来源：样品采集自山东烟台沿海温带潮间带，属于寻常海绵纲 (〇611108口01^丨&6)软海绵目（]^1；[。11011(11^(1&)小轴海绵科(41；[11611丨(1&6)办11161'11&&(1丨&属的海 绵。
[0031] 提取和分离：
[0032 ]将采集到的海绵样品用海水冲洗、除去杂物、切碎、冷冻干燥后备用。取1kg干燥后 的样品，用甲醇常温提取4次，每次24小时，合并提取液，在温度40°C左右减压浓缩，回收甲 醇，得到粗提物浸膏l〇〇g。将所得的粗提物浸膏加入2L蒸馏水使其混悬于水中，然后用等体 积的乙酸乙酯萃取3次，合并萃取液浓缩得到萃取物浸膏。将乙酸乙酯萃取物浸膏（20g)进 行正相硅胶柱(200-300目）层析分离，以石油醚一丙酮为洗脱剂按体积比为100 :1，50 :1， 20:1，10:1，5:1，2:1，1:1，1:2，1:5，0:1比例进行梯度洗脱，收集各组分洗脱液，根据薄层层 析(TLC)检测，10%硫酸一乙醇显色剂的显色特征及Rf值，合并相同或类似部分，得到6个组 分(A-F)。将组分C(500mg，石油醚一丙酮5:1的洗脱部分)依次经SephadexLH-20凝胶柱、 反相硅胶柱和正相硅胶柱层析分离纯化，SephadexLH-20凝胶柱层析时洗脱液用体积比1: 1的二氯甲烷-甲醇，反相柱层析用体积比为90:10的甲醇-水进行洗脱，硅胶柱层析用体积 比为8:1的石油醚-丙酮系统进行洗脱。并用TLC检测，展开剂为体积比5:1的石油醚一丙酮 系统，纯化收集Rf值为0.4-0.6部分，即得到式I所示化合物(30mg)。经TLC检测，呈单个、均 匀的黄绿色斑点，确定为纯化合物。经核磁共振谱分析，其结构鉴定为一种结构新颖的二萜 类化合物，结构式I所示，命名为Hymerhabdri ηA(表1)。
[0034] 式I化合物(Hymerhabdr in A)的理化性质及波谱特征:无色晶体（甲醇），易溶于二 氯甲烷、丙酮、乙酸乙酯，可溶于甲醇，难溶于水。高分辨质谱(HRESMS)m/z : 329.2449[M+ Na]+，计算值为C2〇H34〇2Na，329 · 2457。核磁共振氢谱（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