孔石莼中防污活性物质的提取与分离
海洋污损生物是附着和生长在船舶和各种水下设施表面的动物、植物和微生物。船舶及海中设施因海洋污损生物生长造成的危害为生物污损。全世界每年由生物污损造成的损失巨大，必须采取相应措施进行防污。对船舶而言，外壳水下部位最有效的防污措施是涂装防污涂料。而传统防污涂料，以有机锡和滴滴涕等有毒防污剂的毒杀方式达到防污目的，却对海洋环境造成严重污染。因此，新型无毒环保型防污材料研究成为海洋防污技术研究的热点。其中，从生物体中分离提取防污活性物质是重要途径之一。孔石莼是我国黄海沿海常见的大型藻类植物，其自身具有防止其它污损生物附着的机制。本论文即以孔石莼为研究对象，通过化学手段分离提取防污活性物质。
本文采用两种工艺对孔石莼进行了溶剂提取，分别得到防污活性提取物UPAFS－A和提取物UPAFS－B。对硅藻生长的抑制率>90％的情况下，提取物UPYPAFS－A所需浓度为0.4mg/ml，而提取物UPAFS－B为0.9mg/ml，可见提取物UPAFS－A防污活性明显高于提取物UPAFS－B。因此对提取物UPAFS－A进一步研究。
提取物UPAFS－A采用硅胶柱层析方法进一步分离，依次用石油醚、乙酸乙酯、乙醇、乙醇：水(2:1)洗脱，得到六段产物UPAFS－A1、UPAFS－A2、UPAFS－A3、UPAFS－A4、UPAFS－A5、UPAFS－A6。利用两种污损生物对其进行了防污活性检测，发现产物UPAFS－A5不但产量较大而且防污效果最好：0.4mg/ml浓度以上，对硅藻抑制率>90％；0.6mg/ml浓度以上能完全抑制贻贝足丝附着。
活性物质UPAFS－A5采用薄层色谱和硅胶柱层析方法进一步分离。考察了不黧洗脱条件的分离情况，实验得到最佳洗脱方式为先用乙酸乙酯：乙醇(1:19)洗脱，再用乙醇：水(2:1)洗脱。活性物质UPAFS－A5经柱层析分离后得到四种产物UPAFS－A51、UPAFS－A52、UPAFS－A53、UPAFS－A54。经防污活性检测发现，产物UPAFS－A52对硅藻和贻贝的防污效果均优于分离前UPAFS－A的UPAFS－A：0.3mg/ml浓度以上对硅藻抑制率>95％，且0.8mg/ml浓度以上，在实验的14天内未见硅藻附着；对贻贝的有效抑制浓度比分离前下降0.3mg/ml。可见活性物质UPAFS－A52所含有效防污活性成分含量是本研究所有提取物和分离产物中最高的。
活性物质UPAFS－A52采用高效液相色谱和液质联用技术进行了分离和分析。首先探讨了液相色谱条件，优化得到最佳条件为乙腈－水梯度洗脱，231am波长检测，02～0.8ml/min流速。然后活性物质UPAFS－A52经质谱检测表明其主要含有九种物质，分子量分别为：244.0、399、339.3、441、452.4、565.5、678.5、791.6、904.7，其中主要成分是一类结构非常相似的物质，其分子结构上只相差一个质荷比为113.1的基团。
本论文从孔石莼中提取得到具有防污活性的物质，为后续新型防污材料开发提供了重要的依据。在今后的研究中还需要对孔石莼提取物进行多种污损生物的防污活性评价，并进一步增加提取物产量，以解析活性物质的分子结构。
孔石莼;生物污损;防污活性物质;硅藻;液相色谱
中国海洋大学
硕士
分析化学
张桂玲;蔺存国
2009
中文
R284
68
2009-09-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）