卤代吲哚及其衍生物作为海洋防污剂的应用的制作方法
【专利摘要】本发明属于海洋防污涂料【技术领域】，具体的说是一种卤代吲哚及其衍生物作为海洋防污剂的应用。卤代吲哚及其衍生物作为海洋防污剂的应用。所述卤代吲哚、卤代吲哚衍生物中的一种或几种作为海洋防污剂的应用。本发明所述卤代吲哚类化合物能够抑制海洋污损微生物、海洋藻类、大型海洋污损动物的附着，显示出高效、广谱的防污活性。卤代吲哚类化合物广泛存在于海洋生物中，易于被生物降解，低毒、无污染，用其制备的海洋防污剂不含重金属，不会对环境造成危害。同时，卤代吲哚类化合物人工合成方法简单，有利于其在海洋防污涂料中的应用。
【专利说明】卤代吲哚及其衍生物作为海洋防污剂的应用
【技术领域】
[0001]本发明属于海洋防污涂料【技术领域】，具体的说是一种卤代吲哚及其衍生物作为海洋防污剂的应用。
【背景技术】
[0002]海洋污损生物附着在舰船、码头、海水养殖网箱的表面，对海洋军事、海洋运输、水产养殖等产生巨大的经济损失，据不完全统计，全世界生物污损造成的损失每年约几百亿美兀。
[0003]防污涂料是解决生物污损最有效、也是最经济的方法。传统防污涂料主要是通过缓慢释放含有铜、锡、汞、铅等重金属来达到防污效果的，但是这类防污剂对海岸污染严重，对海洋生态以及人类的饮食健康均存在一定的安全隐患。特别是有机锡类的化合物毒性较强且在自然环境中不易被降解，具有典型的致癌致畸致突变的毒性效应。鉴于上述传统防污剂的缺点，需要开发一类不含金属的低毒高效的防污剂来替代有机锡重金属防污剂。目前，相关研究工作主要集中在从生物次生代谢产物中寻找天然海洋防污剂，这类化合物具有以下特点:1)在一定浓度范围内，对污损生物有效，非污损生物无效，即存在特异性；2)环境中的半衰期短，易降解，防止在食物链中富集至有毒水平。但是，它们由于种类少、数量有限，难以满足海洋防污涂料工业化生产的需要。
[0004]专利CN200810016654.8公开利用丹皮酚及其衍生物作为海洋防污剂，对硅藻、贻贝均具有较强的抑制作用， 有效抑制浓度小于10mg/L ;专利CN201010155166.2公开合成苯并异噻唑啉酮类化合物，该类化合物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌具有明显的抑菌效果，可以有效生物膜的生长；专利CN200410036387.2公开合成吲哚酰胺衍生物并制备成防污涂料进行海上防污活性评价；专利CN201210244723.7公开了吲哚生物碱类化合物及其盐类对藤壶幼虫附着活性评价，EC50值为6.16~17.51mg/L。这类化合物对海洋污损生物的附着有一定的抑制作用，但是效果尚未能与有机锡类化合物相媲美，同时，人工合成化合物结构复杂、产率低，仍需进一步研发高效、低毒的海洋防污剂。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种卤代吲哚及其衍生物作为海洋防污剂的应用。
[0006]为实现上述目的，本发明采用技术方案为:
[0007]—种卤代吲哚及其衍生物作为海洋防污剂的应用。所述卤代吲哚、卤代吲哚衍生物中的一种或几种作为海洋防污剂的应用。
[0008]所述卤代吲哚、卤代吲哚衍生物中的一种或几种作为有效成分与防污涂料混合作为海洋防污剂的应用，其中所述其有效成分为防污涂料重量的1%_20%。
[0009]所述卤代吲哚衍生物的分子式为C8HmNR1R2,结构式为:
[0010]产1
H
[0011]其中R1选自氢、卤素、醛基、氰基、酰胺基、乙酰肼、硝基、氨基中的一种；
[0012]R2选自氢、卤素、甲基、氰基、硝基、氨基中的一种或两种；
[0013]m是2-6的整数。
[0014]进一步的说，所述R1为氢、卤素、醛基、氰基、酰胺基中的一种；所述的R2为氢、卤素、甲基、氰基、硝基、氨基中的一种或两种邱为3-5的整数。
[0015]更进一步的说，所述卤代吲哚、卤代吲哚衍生物为4-氟吲哚、5-氟吲哚、6-氟吲哚、7-氟吲哚、3-氯吲哚、4-氯吲哚、5-氯吲哚、6-氯吲哚、7-氯吲哚、3-溴吲哚、4-溴吲哚、
5-溴吲哚、6-溴吲哚、7-溴吲哚、3-溴-6-氟吲哚、4，5-二氟吲哚、4，6- 二氟吲哚、4，7- 二氟Π引哚、5，6- 二氟Π引哚、5，7- 二氟Π引哚、4_氯-5-氟-Π引哚、5，6_ 二氯Π引哚，5, 7_ 二氯Π引哚、6-氯-5氟吲哚、4-溴-6-氟吲哚、5-溴-7-氟吲哚、5-溴-6-氯吲哚、5-氟-6-氯吲哚、6-溴-5-氟吲哚、6-溴-5-氯吲哚、7-溴-4-氟吲哚；4_氯-3-甲醛吲哚、4-溴-3-甲醛吲哚、5-氟-3-甲醛吲哚、5-溴-3-甲醛吲哚、6-氟-3-甲醛吲哚、7-氯-3-甲醛吲哚、
6-溴-3-甲醛吲哚；3_溴-4-硝基吲哚、3-溴-5-硝基吲哚、3-溴-7-硝基吲哚、5-溴-7-硝基吲哚；3_溴-4-氰基吲哚、5-溴-3-氰基吲哚、7-氯-3-氰基吲哚、5-氟-3-氰基吲哚、6-溴-3-氰基吲哚；5_溴-7-氨基吲哚；5_溴-3-乙酰胺吲哚或4-氟-5，7- 二甲基吲哚。
[0016]本发明具有以下优点:
[0017]1.本发明卤代吲哚，作为海洋海鞘、海绵、苔藓虫等生物的次生代谢产物，水溶性差，防污性能高，水中易被降解，适用于海洋防污剂。本发明所述卤代吲哚类化合物能够抑制海洋污损微生物、海洋藻类、大型海洋污损动物的附着，显示出高效、广谱的防污活性。卤代吲哚类化合物广泛存在于海洋生物中，易于被生物降解，低毒、无污染，用其制备的海洋防污剂不含重金属，不会对环境造成危害。同时，卤代吲哚类化合物人工合成方法简单，有利于其在海洋防污涂料中的应用。
[0018]2.卤代吲哚及其衍生物具有环境友好性，对污损生物具有趋避性，而无杀伤性；对海洋污损生物均具有明显的抑制作用，具有高效、广谱的生物活性。
[0019]3.本发明所采用的卤代吲哚及其衍生物结构简单，化学合成条件成熟、简单，产率高，有些已工业化大规模生产。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本发明实施例提供的卤代吲哚类化合物对紫贻贝足丝恢复情况图。
【具体实施方式】
[0021 ] 下面通过实施例对本发明给予进一步说明，但本发明不限于此。
[0022]实施例1卤代吲哚对海洋污损微生物的抑制作用
[0023]海洋微型污损生物的生物检测模型采用海洋中最主要的微型污损生物一海洋污损细菌。由海上挂板获得生物膜，运用常规的微生物分离方法获得铜绿假单胞菌(Pseudonomas aeruginosa)。
[0024]将铜绿假单胞菌接种于液体LB海水培养基中，摇床培养过夜后，无菌海水稀释成菌体浓度为16个/ml。
[0025]6-溴-3-氰基吲哚、3-溴-5-硝基吲哚、5_溴_6_氯吲哚以DMSO为溶剂配成浓度为100mg/L母液，按照倍稀法设置7个浓度梯度的母液(每个浓度DMSO浓度一定，且小于0.5%)。依次向24孔板中，每孔中加入不同浓度的母液、菌悬液、LB液体培养基及灭菌的盖玻片，对照组不加卤代吲哚母液，30C培养24小时，显微镜下观察盖玻片上细菌附着数量，各实验组和对照组均设置3个平行。实验结果表明，卤代吲哚在低浓度下可以明显抑制铜绿假单胞菌的附着，其 EC5tl 为 6.5mg/L、8.6mg/L、18.9mg/L。
[0026]实施例2卤代吲哚对海洋污损藻类的抑制作用
[0027]海洋微型污损生物的生物检测模型采用烟台海域中最主要的微型污损藻类——双眉藻。由本实验室海上挂板获得生物膜，运用常规的微藻分离方法获得的双眉藻(Amphora coffea eformis var.perpusilla),米用 f/2 培养基进行纯化培养。
[0028]将双眉藻接种于f/2培养基中，培养至对数生长期，无菌海水稀释成浓度为16个/ml。
[0029]6-溴-3-氰基吲哚、3-溴-5-硝基吲哚、5_溴_6_氯吲哚以DMSO为溶剂配成浓度为100mg/L母液，按照倍稀法设置7个浓度梯度的母液(每个浓度DMSO浓度一定，且小于
0.5%)。依次向24孔板中，每孔中加入不同浓度的母液、菌悬液、f/2培养基及灭菌的盖玻片，对照组不加卤代吲哚母液，20C培养，显微镜下观察圆形盖玻片上双眉藻附着数量，各实验组和对照组均设置3个平行。结果表明，卤代吲哚在低浓度下可以明显抑制双眉藻的附着和生长，其 EC5tl 分别为 0.90mg/L、0.84mg/L、l.03mg/L。
[0030]实施例3卤代吲哚对海洋大型污损生物的抑制作用
[0031]海洋大型污损生物的生物检测模型采用烟台海域最常见的代表生物一紫贻贝。由海上挂板采样获得紫贻贝(Mytilus edulis),长4.0cm左右,室内小球藻喂养,驯化至紫贻贝无死亡，足丝附着良好。
[0032]6-溴-3-氰基吲哚、3-溴-5-硝基吲哚、5_溴_6_氯吲哚分别用DMSO配成200g/L母液，按照被倍稀法设置7个浓度梯度的母液(每个浓度DMSO浓度一定，且小于0.5%)。依次向玻璃培养箱中加入10个足丝附着相当的紫贻贝、不同浓度的母液、新鲜的海水2L，对照组不加卤代吲哚母液。每天更换海水，观察紫贻贝足丝数，统计紫贻贝附着率、死亡率。各实验组和对照组均设置3个平行。结果表明，卤代吲哚能够抑制紫贻贝足丝的附着，并随处理时间的延长，足丝附着数、附着率逐渐降低，其EC5tl分别为4.5mg/L、l.6mg/L、5.0mg/L。
[0033]实施例4卤代吲哚对海洋大型污损生物的环境友好性
[0034]实施例3处理3天后，将紫贻贝转移至新鲜的海水中，每天更换海水，统计足丝数、观察足丝附着率。结果表明，3天后卤代吲哚浓度小于10mg/L时，紫贻贝足丝可恢复至对照水平，如图1所不。
[0035]实施例5卤代吲哚防污涂料的制备
[0036] 防污涂料可按照现有技术记载进行混配，再加入相应的卤代吲哚及其衍生物所得物防污漆，具体组成可按重量份数计:氯化橡胶25份、氯化石蜡10份、松香6份、二甲苯20份，助剂(分散剂、消泡剂、流平剂、消泡剂、防沉剂、增稠剂)1份、滑石粉5份、氧化铁红10份、二甲苯18份、卤代吲哚及其衍生物5份；
[0037]卤代吲哚防污涂料渗出率测定
[0038]将喷过底漆、中漆和上述防污漆的马口铁，晾干后，剪成15cmX5cm的样板，置于锥形瓶中，加入200ml人工海水，密封，230C，120r/min。第1、3、5、7、10、14、21天时取样，采用HPLC测定海水中渗出的卤代吲哚及其衍生物的浓度。
[0039]渗出率计算公式:
【权利要求】
1.一种卤代吲哚及其衍生物作为海洋防污剂的应用。
2.按权利要求1所述的卤代吲哚及其衍生物作为海洋防污剂的应用，其特征在于:所述卤代吲哚、卤代吲哚衍生物中的一种或几种作为海洋防污剂的应用。
3.按权利要求1或2所述的卤代吲哚及其衍生物作为海洋防污剂的应用，其特征在于:所述卤代吲哚、卤代吲哚衍生物中的一种或几种作为有效成分与防污涂料混合作为海洋防污剂的应用，其中所述其有效成分为防污涂料重量的1%_20%。
4.按权利要求1或2所述的卤代吲哚及其衍生物作为海洋防污剂的应用，其特征在于:所述卤代吲哚衍生物的分子式为C8HmNR1R2，结构式为:
其中R1选自氢、卤素、醛基、氰基、酰胺基、乙酰肼、硝基、氨基中的一种； R2选自氢、卤素、甲基、氰基、硝基、氨基中的一种或两种； m是2-6的整数。
5.按权利要求4所述的卤代吲哚及其衍生物作为海洋防污剂的应用，其特征在于:所述R1为氢、卤素、醛基、氰基、酰胺基中的一种；所述的R2为氢、卤素、甲基、氰基、硝基、氨基中的一种或两种为3-5的整数。
6.按权利要求4所述的卤代吲哚及其衍生物作为海洋防污剂的应用，其特征在于:所述卤代吲哚、卤代吲哚衍生物为4-氟吲哚、5-氟吲哚、6-氟吲哚、7-氟吲哚、3-氯吲哚、4-氯吲哚、5-氯吲哚、6-氯吲哚、7-氯吲哚、3-溴吲哚、4-溴吲哚、5-溴吲哚、6-溴吲哚、7-溴吲哚、3-溴-6-氟吲哚、4，5- 二氟吲哚、4，6- 二氟吲哚、4，7- 二氟吲哚、5，6- 二氟吲噪、5，7- 二氣Π引噪、4_氣_5_氣-Π引噪、5，6- 二氣Π引噪，5, 7_ 二氣Π引噪、6-氣_5氣Π引噪、4-溴-6-氟吲哚、5-溴-7-氟吲哚、5-溴-6-氯吲哚、5-氟-6-氯吲哚、6-溴-5-氟吲哚、6-溴-5-氯吲哚、7-溴-4-氟吲哚；4_氯-3-甲醛吲哚、4-溴-3-甲醛吲哚、5-氟-3-甲醛吲哚、5-溴-3-甲醛吲哚、6-氟-3-甲醛吲哚、7-氯-3-甲醛吲哚、6-溴-3-甲醛吲哚；3-溴-4-硝基吲哚、3-溴-5-硝基吲哚、3-溴-7-硝基吲哚、5-溴-7-硝基吲哚；3_溴-4-氰基吲哚、5-溴-3-氰基吲哚、7-氯-3-氰基吲哚、5-氟-3-氰基吲哚、6-溴-3-氰基吲哚；5-溴-7-氨基吲哚；5_溴-3-乙酰胺吲哚或4-氟-5，7-二甲基吲哚。
【文档编号】C09D5/16GK104073045SQ201310098503
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年3月26日 优先权日:2013年3月26日
【发明者】夏传海, 刘苏静, 马宣宣, 杨翠云, 张志凯 申请人:中国科学院烟台海岸带研究所