小檗堿在制備海洋污損生物防除劑中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明屬于天然產(chǎn)物領(lǐng)域，具體涉及小檗堿在制備海洋污損生物防除劑中的應(yīng) 用。
【背景技術(shù)】：
[0002] 海洋污損生物是指固著或棲息在船舶和人工設(shè)施水下部位，對人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)產(chǎn)生 不利影響的所有動(dòng)物、植物和微生物，其危害主要是增大船舶行進(jìn)阻力，增加燃料消耗，降 低航速，影響艦船的機(jī)動(dòng)性及戰(zhàn)斗力；堵塞用水管道，妨礙供水或減低冷卻效果；改變金屬 腐蝕過程，引發(fā)局部腐蝕或穿孔腐蝕；降低儀表及轉(zhuǎn)動(dòng)部件的靈敏度，干擾儀器設(shè)備正常運(yùn) 行；增加海洋設(shè)施的自重并提高其重心，顯著增大波浪和海流所引起的動(dòng)力載荷效應(yīng)；與 經(jīng)濟(jì)養(yǎng)殖對象如貝類等生物爭奪附著基和餌料，堵塞養(yǎng)殖設(shè)施的網(wǎng)孔，阻礙內(nèi)外環(huán)境水體 交換，甚至直接附著在養(yǎng)殖對象上干擾其生長發(fā)育過程和降低其品質(zhì)。
[0003] 以往的防污涂料以毒料釋放為主要途徑，通過在物體表面形成對藻類孢子和無脊 椎動(dòng)物幼蟲具有毒殺作用的毒料濃度層，實(shí)現(xiàn)污損生物防除目的，故不可避免存在著危害 海洋生態(tài)環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)和弊端，甚至還會通過食物鏈危害人類健康。因此，開發(fā)新型、高效、低 毒、環(huán)保防污劑已成為當(dāng)前急需解決的問題和研究熱點(diǎn)。
[0004] 由于海洋污損生物由動(dòng)物、植物和微生物組成，其中危害較大且難以清除的種類 主要是具石灰質(zhì)外殼、營固著生活的無柄蔓足類（藤壺）和雙殼類軟體動(dòng)物（貽貝和牡 蠣）。因此，防污化合物篩選測試工作多以無柄蔓足類和雙殼類為測試對象。
[0005] 在熱帶、亞熱帶沿岸海域，網(wǎng)紋藤壺是無柄蔓足類的典型代表，并且是污損生物群 落中占絕對優(yōu)勢的種類；翡翠貽貝則是東海和南海常見的雙殼類軟體動(dòng)物，也是附著在船 舶、航（?。?biāo)和水產(chǎn)養(yǎng)殖設(shè)施上的重要污損生物種類。驗(yàn)證試驗(yàn)采用網(wǎng)紋藤壺和翡翠貽 貝作為實(shí)驗(yàn)對象，所獲得的研究成果將具有廣泛的代表性。
[0006] 污損生物通常分為兩個(gè)生活階段，從幼蟲脫出卵膜發(fā)育至?xí)r斷時(shí)續(xù)地探索物體表 面準(zhǔn)備附著變態(tài)為止，為浮游生活階段；一旦幼蟲選好定居位置，在附著基表面附著、變態(tài) 形成幼體后，則為固著或附著生活階段。從污損角度來看，其對人類產(chǎn)生危害始于固著或附 著以后。如能有效地抑制幼蟲的附著變態(tài)，就能達(dá)到防除的目的。因此，采用該兩類海洋生 物的幼蟲為實(shí)驗(yàn)對象來檢驗(yàn)化合物的防污效果，是具有科學(xué)合理性和代表性意義的。
[0007] 海洋生物天然化學(xué)防污作用機(jī)制可為開發(fā)無公害防污技術(shù)提供借鑒，而且海洋生 物本身也應(yīng)是新型防污劑的重要來源，但是相關(guān)天然化合物在海洋生物體內(nèi)的含量比較 少，且結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，不便于深入開發(fā)和廣泛應(yīng)用。因此，從種類繁多、分布廣泛、取材便利 的陸生植物資源中尋找更適于推廣應(yīng)用的高效環(huán)保防污化合物，將是一種全新的嘗試、探 索和選擇，而且具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
[0008] 小檗堿又稱黃連素，是一種常見的異喹啉生物堿，廣泛存在于小檗科等四個(gè)科十 個(gè)屬的許多植物中，最早在1826年由夏瓦利埃和佩爾坦首次從Xanthoxylonclava樹皮中 獲得。本發(fā)明所使用的小檗堿提取自毛茛科黃連屬植物黃連（Coptis chinensis)。小檗堿 有很強(qiáng)的抗菌作用，具有多種藥理功能。然而，在海洋污損生物防除領(lǐng)域，未見任何有關(guān)報(bào) 道公開過其抗附著作用和將其用于污損生物防除方面。
[0009] 小檗堿，英文名稱Berberine，為黃色針狀結(jié)晶，分子式為C2()H 1SN04+，分子量為 336. 36,化學(xué)結(jié)構(gòu)式如式（I )所示。


【發(fā)明內(nèi)容】
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[0012] 本發(fā)明的目的是提供小檗堿在制備海洋污損生物防除劑中的應(yīng)用。
[0013] 本發(fā)明的小檗堿在涂覆量為10yg/cm2時(shí)，藤壺幼蟲72小時(shí)后的附著率為 22. 1%，遠(yuǎn)低于對照組的87. 7%，表明小檗堿對藤壺幼蟲產(chǎn)生明顯的抑制作用。在小檗 堿涂覆量為lyg/cm2時(shí)，貽貝幼蟲的附著率僅為5. 2%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于對照組，差異極其顯著 (p〈0. 01)，表明小檗堿能有效地抑制翡翠貽貝幼蟲的附著。由此可見小檗堿對蔓足類和雙 殼類動(dòng)物的幼蟲附著有很好的抑制作用。
[0014] 因此，本發(fā)明提供了小檗堿在制備海洋污損生物防除劑中的應(yīng)用。
[0015] 所述的海洋污損生物防除劑優(yōu)選為藤壺幼蟲防除劑或者貽貝幼蟲防除劑。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
[0017] 本發(fā)明的小檗堿當(dāng)?shù)蛣┝客扛灿诠腆w表面時(shí)，即有明顯的抑制海洋生物附著的作 用，因此能夠用于制備海洋污損生物防除劑。并且小檗堿為天然存在的有機(jī)化合物，不會污 染水體環(huán)境和通過食物鏈傳遞導(dǎo)致其在生物體中的富集，對環(huán)境友好，安全性高，在有效抑 制海洋生物附著的同時(shí)，不含銅和錫等重金屬元素，從環(huán)境保護(hù)角度而言具有良好的社會 效益，并且小檗堿來源十分廣泛，分離制備途徑簡便，適合于大規(guī)模生產(chǎn)，推廣潛力大，在海 洋污損生物防除中具有良好的應(yīng)用前景。
【具體實(shí)施方式】：
[0018] 以下實(shí)施例是對本發(fā)明的進(jìn)一步說明，而不是對本發(fā)明的限制。
[0019] 實(shí)施例1 :
[0020] 實(shí)驗(yàn)組：將小檗堿用蒸餾水溶解，配制濃度為28. 26 μ g/ml的溶液。在直徑為6cm 的培養(yǎng)皿中加入1ml該溶液，并使其均勻覆蓋培養(yǎng)皿底部。待溶劑完全揮發(fā)后，涂覆于培養(yǎng) 皿底部的小檗堿的劑量為10 μ g/cm2。加入IOml海水。
[0021] 對照組：加 Iml蒸餾水，使其均勻分布于培養(yǎng)皿底部，待揮發(fā)完全再加入IOml海 水。
[0022] 空白組：加入IOml海水。
[0023] 實(shí)驗(yàn)組、空白組和對照組各設(shè)5個(gè)平行樣。于各樣品中分別加入30只網(wǎng)紋藤壺金 星幼蟲。置于溫度為29°C左右的恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)于黑暗環(huán)境中培養(yǎng)。每隔24小時(shí)觀察一次。 培養(yǎng)72小時(shí)后對各組幼蟲最終的附著和死亡狀況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
[0024] 表1列出了實(shí)驗(yàn)組、對照組和空白組金星幼蟲的附著和死亡率?？梢?，在恒溫培養(yǎng) 箱中培養(yǎng)72小時(shí)后，空白組的幼蟲附著率為89. 8%，對照組87. 7%，空白組和對照組金星 幼蟲的附著率無顯著差異（P>〇. 05)，表明作為溶劑的蒸餾水揮發(fā)后不會遺留影響金星幼蟲 活性的有害物質(zhì)。至于培養(yǎng)皿底部覆蓋小檗堿的實(shí)驗(yàn)組，其金星幼蟲的附著率為22. 1 %，遠(yuǎn) 遠(yuǎn)小于對照組，且差異極其顯著（P〈〇. 01)，表明小檗堿在10 μ g/cm2的劑量下能有效地抑制 網(wǎng)紋藤壺金星幼蟲的附著。
[0025] 表1 :網(wǎng)紋藤壺金星幼蟲附著狀況
[0028] 實(shí)施例2
[0029] 實(shí)驗(yàn)組：將小檗堿用蒸餾水溶解，配制濃度為28. 26 μ g/ml的溶液。在直徑為6cm 的培養(yǎng)皿中加入1ml該溶液并使其均勻覆蓋培養(yǎng)皿底部。待溶劑完全揮發(fā)后，涂覆于培養(yǎng) 皿底部的小檗堿含量為1. 〇 μ g/cm2。加入IOml海水。
[0030] 對照組：加 Iml蒸餾水，使溶液均勻分布于培養(yǎng)皿底部，待溶劑揮發(fā)完全，再加入 IOml海水。
[0031] 空白組：加入IOml海水。
[0032] 幼蟲數(shù)量的確定：從育苗池取含翡翠貽貝面盤幼蟲的水體并用篩絹濃縮。分三次 各取50ml，滴入1-2滴福爾馬林溶液殺死幼蟲后于顯微鏡下計(jì)數(shù)，所得平均值即為水體中 幼蟲的密度。
[0033] 實(shí)驗(yàn)組、空白組和對照組均設(shè)5個(gè)平行樣，在各樣品中加入約30個(gè)翡翠貽貝幼蟲。 在溫度約為26°C的培養(yǎng)箱中于黑暗環(huán)境下培養(yǎng)。每隔24小時(shí)觀察一次。培養(yǎng)72小時(shí)后對 各組翡翠貽貝幼蟲最終的附著和死亡狀況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
[0034] 表2列出了實(shí)驗(yàn)組、對照組和空白組翡翠貽貝幼蟲的附著和死亡率?？梢?，在恒溫 培養(yǎng)箱中培養(yǎng)72小時(shí)后，空白組的幼蟲附著率約為36. 5%，對照組約35. 2%，空白組和對 照組面盤幼蟲的附著率無顯著差異（P>〇. 05)，表明作為溶劑的蒸餾水仿?lián)]發(fā)后不會遺留影 響面盤幼蟲活性的有害物質(zhì)。而經(jīng)小檗堿處理的實(shí)驗(yàn)組，其幼蟲的附著率僅為5. 2%，遠(yuǎn)遠(yuǎn) 低于對照組，差異極其顯著（P〈〇. 01)，表明這種化合物能有效地抑制翡翠貽貝幼蟲的附著。 表2 :翡翠貽貝面盤幼蟲附著狀況

【主權(quán)項(xiàng)】
1. 小檗堿在制備海洋污損生物防除劑中的應(yīng)用，所述的小檗堿的結(jié)構(gòu)式如式（I )所 示：2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，所述的海洋污損生物防除劑為藤壺幼蟲 防除劑或者貽貝幼蟲防除劑。
【專利摘要】本發(fā)明公開了小檗堿在制備海洋污損生物防除劑中的應(yīng)用。所述的小檗堿的結(jié)構(gòu)式如式(Ⅰ)所示。本發(fā)明的小檗堿當(dāng)?shù)蛣┝客扛灿诠腆w表面時(shí)，即有明顯的抑制藤壺和貽貝幼蟲附著的作用，因此能夠用于制備海洋污損生物防除劑。并且其為天然存在的有機(jī)化合物，不會污染水體環(huán)境和通過食物鏈傳遞導(dǎo)致其在生物體中的富集，對環(huán)境友好，安全性高，在有效抑制海洋生物附著的同時(shí)，不含銅和錫等重金屬元素，從環(huán)境保護(hù)角度而言具有良好的社會效益，并且其來源廣泛，分離制備途徑簡便，適合于大規(guī)模生產(chǎn)，推廣潛力大，在海洋污損生物防除中具有良好的應(yīng)用前景。
【IPC分類】A01N43/90, A01P9/00, A01P7/00
【公開號】CN105325432
【申請?zhí)枴緾N201510922203
【發(fā)明人】嚴(yán)濤, 黃日明, 曹文浩, 蔣小飛, 張慧, 陳殷寧, 陳迪
【申請人】中國科學(xué)院南海海洋研究所
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年12月10日