一種化感物質(zhì)抑藻劑及其提取純化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于水體污染控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種化感物質(zhì)抑藻劑及其提取純 化方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 赤潮防治技術(shù)主要有以下兩種思路：控制近岸海域水體氮磷等營養(yǎng)元素和控制赤 潮藻類。目前，控制赤潮藻類的技術(shù)包括物理控藻技術(shù)、化學(xué)控藻技術(shù)和生物控藻技術(shù)，其 中常使用的方法主要是物理法和化學(xué)法。目前，應(yīng)用最為廣泛的物理控藻方法是撒播粘土 法，機理是利用粘土微粒對赤潮生物的絮凝作用去除赤潮生物，但絮凝法存在用量大、成本 高及沉降物及其毒素對底棲生物生存有影響等問題，易于引發(fā)次生生態(tài)災(zāi)害；而應(yīng)用最為 廣泛的化學(xué)控藻方法是潑灑化學(xué)除藻劑，主要是硫酸銅，機理是利用銅離子的毒性去干擾 藻類光合反應(yīng)系統(tǒng)，使之無法正常進行光合作用，而最終達到殺滅藻類的目的。但銅離子是 重金屬離子，不具有選擇性，在殺藻的同時被其他水生植物和動物吸收或攝取，造成水體中 的其他生物死亡，或者在生物體內(nèi)積累最終給生態(tài)環(huán)境和人類健康造成破壞。
[0003] 最近興起的利用植物的化感作用控制赤潮藻類的化感控藻技術(shù)頗受關(guān)注，被認為 是高效、生態(tài)安全性好的新型控藻技術(shù)。大型海水藻類與赤潮藻類共存于同一海域生態(tài)環(huán) 境，其生活時產(chǎn)生并分泌的化感物質(zhì)具有生態(tài)安全性好與抑藻性能佳等特點，可作為赤潮 藻類抑制劑使用。但目前從大型海藻提取的化感物質(zhì)抑藻劑具有提取工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本 尚昂等缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供來源廣泛、提取純化工藝簡單、生產(chǎn)成本低廉且抑藻效果 極佳的化感物質(zhì)抑藻劑及其提取純化方法，可將其應(yīng)用于近岸海域和海水養(yǎng)殖池塘赤潮藻 類的控制及抑殺。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種化感物質(zhì)抑藻劑，含有 98. 6 % 以上的己二酸二辛醋（Hexanedioic acid, bis (2-ethylhexyl) ester，簡稱 DOA 或 DEHA)〇
[0006] 所述己二酸二辛酯為從剛毛藻中提取的化感物質(zhì)。
[0007] 上述的化感物質(zhì)抑藻劑的提取純化方法，包括以下步驟：
[0008] (1)將海水剛毛藻洗凈、烘干、粉碎；
[0009] (2)用乙醇避光浸泡提取1-3天，過孔徑為0. 45微米的微孔濾膜獲得乙醇浸提液， 減壓蒸發(fā)濃縮，得到浸膏；
[0010] (3)用蒸餾水將浸膏溶解，過濾，得到的水相加入石油醚萃取，充分振蕩，避光靜置 分層，中下層部分用正丁醇避光萃取，得下層水相；用乙酸乙酯避光萃取，充分振蕩，靜置分 層，過濾獲得乙酸乙酯相提取物；
[0011] (4)乙酸乙酯相提取物經(jīng)乙酸乙酯稀釋后向硅膠-氧化鋁層析柱滴流，上樣完全 后，用丙酮/正己烷洗脫，再經(jīng)減壓濃縮、氮氣吹干或避光陰干，即可得到具有抑藻活性的 化感物質(zhì)抑藻劑己二酸二辛酯。
[0012] 使用石油醚、正丁醇、乙酸乙酯避光萃取，每次萃取的時間為3-5小時。所述步驟 (2)中減壓蒸發(fā)濃縮是在40_50°C下采用旋轉(zhuǎn)減壓蒸發(fā)。
[0013] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的化感物質(zhì)抑藻劑來源于天然植物材料，環(huán)境親和 性強，使用中無二次污染。剛毛藻（Cladophora sp.)為近岸海域及海水養(yǎng)殖池塘中常見大 型海水藻類，分布廣泛，原料易得。另外，施用該化感物質(zhì)抑藻劑后不會造成水體顏色的改 變。該化感物質(zhì)抑藻劑提取工藝簡單易行，成本低廉，有利于實際推廣使用。使用時不受地 域、節(jié)氣、溫度等的限制。
【附圖說明】
[0014] 圖1是本發(fā)明的化感物質(zhì)抑藻劑提取純化方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0015] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細說明：
[0016] 實驗材料：剛毛藻（Cladophora sp.)采自山東省青島市紅島經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的海水 對蟲下養(yǎng)殖池塘；赤潮異彎藻（Heterosigma akashiwo)和短裸甲藻（Gymnodinium breve)由 中國科學(xué)院海洋研宄所海洋生物種質(zhì)庫提供，采用2/f培養(yǎng)液培養(yǎng)；
[0017] 實施例1化感物質(zhì)抑藻劑的提取步驟如下：
[0018] 第一步，將采集回實驗室的新鮮海水剛毛藻洗凈后50°C烘干、粉碎；
[0019] 第二步，將500克海水剛毛藻粉末烘干后用3升乙醇避光浸泡提取48小時，過孔 徑為0. 45微米的微孔濾膜獲得乙醇浸提液；
[0020] 第三步，海水剛毛藻的乙醇浸提液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在50°C下減壓蒸發(fā)濃縮，得到浸 膏；
[0021] 第四步，用蒸餾水將浸膏溶解，并將溶液分為溶于水和沉淀兩個部分；
[0022] 第五步，向溶于水部分加入50毫升的石油醚，充分振蕩，避光靜置分層。
[0023] 第六步，取第五步中下層部分用100毫升正丁醇避光萃取，充分振蕩，靜置分層， 得到下層水相和上層正丁醇相；
[0024] 第七步，取第六步中的下層水相用100毫升乙酸乙酯避光萃取，充分振蕩，靜置分 層，分別得到下層水相和上層乙酸乙酯相，過濾獲得乙酸乙酯相提取物；
[0025] 第八步，乙酸乙酯相提取物經(jīng)乙酸乙酯稀釋后裝入滴液漏斗中，由滴液漏斗向?qū)?析柱（硅膠-氧化鋁）滴流，上樣完全后，用丙酮/正己烷洗脫，再經(jīng)減壓濃縮、氮氣吹干 (或避光陰干）即可得到具有抑藻活性的化感物質(zhì)抑藻劑（見圖1)。
[0026] 實施例2化感物質(zhì)抑藻劑的氣質(zhì)聯(lián)用（GC-MS)分析
[0027] 對本發(fā)明的化感物質(zhì)抑藻劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)采用氣質(zhì)聯(lián)用儀（GC-MS)分析。氣相色 譜條件為，進樣口溫度：250°C氣化，傳輸線溫度280°C，流速：1. 50mL/min，分流比：100:1， 柱類型：Hp-5MS，30X0. 25X0. 25,升溫程序：初始溫度100°C，以保持5°C /min升至120°C 后，再以在10°C /min速度下加熱至280°C，保留3min ;質(zhì)譜條件為，離子源溫度：230°C，檢 測器電壓：1200V，全掃描間隔時間：0. 5Sec，掃描荷質(zhì)比：400-700aum，進樣方式：不分流進 樣，進樣體積：lyL。應(yīng)用NIST質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫，分析質(zhì)譜圖，分析各組分物質(zhì)。通過GC-MS分 析鑒定出3種化合物，見表1。
[0028] 表1化感物質(zhì)抑藻劑的組成及相對含量
[0029]
【主權(quán)項】
1. 一種化感物質(zhì)抑藻劑，其特征在于，含有98. 6%以上的己二酸二辛酯。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的化感物質(zhì)抑藻劑，其特征在于，所述己二酸二辛酯為從剛毛 藻中提取的化感物質(zhì)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的化感物質(zhì)抑藻劑的提取純化方法，其特征在于，包括以下步 驟： (1) 將海水剛毛藻洗凈、烘干、粉碎； (2) 用乙醇避光浸泡提取2-3天，過孔徑為0. 45微米的微孔濾膜獲得乙醇浸提液，減壓 蒸發(fā)濃縮，得到浸膏； (3) 用蒸餾水將浸膏溶解，過濾，得到的水相加入石油醚萃取，充分振蕩，避光靜置分 層，中下層部分用正丁醇避光萃取，得下層水相；用乙酸乙酯避光萃取，充分振蕩，靜置分 層，過濾獲得乙酸乙酯相提取物； (4) 乙酸乙酯相提取物經(jīng)乙酸乙酯稀釋后向硅膠-氧化鋁層析柱滴流，上樣完全后，用 丙酮/正己烷洗脫，再經(jīng)減壓濃縮、氮氣吹干或避光陰干，即可得到具有抑藻活性的化感物 質(zhì)抑藻劑己二酸二辛酯。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的化感物質(zhì)抑藻劑的提取純化方法，其特征在于，使用石油醚、 正丁醇、乙酸乙酯避光萃取，每次萃取的時間為3-5小時。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的化感物質(zhì)抑藻劑的提取純化方法，其特征在于，所述步驟（2) 中減壓蒸發(fā)濃縮是在40-50°C下采用旋轉(zhuǎn)減壓蒸發(fā)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種化感物質(zhì)抑藻劑及其提取純化方法，所述的化感物質(zhì)抑藻劑為己二酸二辛酯，可從海水大型藻類剛毛藻經(jīng)有機溶劑提取后再經(jīng)硅膠-氧化鋁層析純化獲得，含量達98.6％以上。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，化感物質(zhì)抑藻劑己二酸二辛酯可強烈抑制赤潮藻類——赤潮異彎藻和短裸甲藻的生長，且呈現(xiàn)出顯著的濃度依賴效應(yīng)，EC50-96h分別為5.82mg/L和2.74mg/L。本發(fā)明的化感物質(zhì)抑藻劑來源于天然植物材料，環(huán)境親和性強，抑藻效果佳，且不受地域及氣候限制；同時提取純化工藝簡單，可廣泛應(yīng)用于近岸海域、養(yǎng)殖池塘等富營養(yǎng)化水體中赤潮藻類的控制及抑殺。
【IPC分類】C07C67-48, C02F103-08, C07C69-44, C02F1-50, A01N37-04, A01P13-00
【公開號】CN104782626
【申請?zhí)枴緾N201510137572
【發(fā)明人】畢相東, 董少杰, 徐大為, 郭永軍, 李永仁, 梁健
【申請人】天津農(nóng)學(xué)院
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年3月26日