客观日本

冈山大学等成功合成对附着于船底的藤壶等有效的阻附剂

2024年07月26日 化学材料

冈山大学学术研究院环境生命自然科学学域(理)的高村浩由副教授、门田功教授、冈山大学研究生院自然科学研究科的研究生杉谷侑纪、森下谅平、兵库县立大学自然环境科学研究所的赖末武史副教授等人组成的研究团队发表研究成果称,成功化学合成了从软珊瑚中离析出来的天然有机化合物“香紫苏内酯F(Scabrolide F)”。研究还发现,“香紫苏内酯F”具有阻碍纹藤壶附着的作用。由于该物质仅阻碍附着而不表现毒性,所以有望应用于有效且环保的防附剂等用途。相关研究成果已于5月23日发表在英国皇家化学学会期刊《Organic & Biomolecular Chemistry》上。

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图1“香紫苏内酯F”的生物活性评估(供图:冈山大学)

当贻贝、苔藓虫、藤壶等附着类生物附着在船底时,会增加船只与海水间的阻力,导致船舶的燃油效率降低,温室气体的排放量增加。此外,附着生物还会附着在沿海发电厂等设施的进水和排水系统上,导致冷却系统的效率下降。

目前,虽然已将几种重金属化合物和有机化合物用作阻附剂,但都属于生物杀伤型阻附剂,曾有研究报告其对环境具有不良影响。

研究团队对合成的香紫苏内酯F及其6种相关化合物进行了针对纹藤壶(腺介幼体)的生物活性评估。

结果证实,这些化合物在半数附着阻碍浓度(EC50)为2.65-9.46μg/mL的条件下具有阻碍附着的效果。而且任何一种化合物在浓度为50μg/mL的条件下均未表现出毒性。

高村副教授表示:“生物附着造成的损害是一个全球性问题。我们的团队正致力于合成和评估具有阻碍生物附着效果的化合物。此次研究中,研究生杉谷和森下(研究当时)解决了很多问题,并成功合成了天然有机化合物——香紫苏内酯F及其相关化合物。我们从合作研究研究员赖末副教授那里取得了纹藤壶的腺介幼体,并利用这些幼体研究了化合物产生的附着阻碍效果。这是一次真正意义上的团队合作。我希望更多研究人员能参与到这一领域的研究之中,从分子水平上解决生物附着带来的问题。”

原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部

【论文信息】
期刊:Organic & Biomolecular Chemistry
论文:Total Synthesis and Structure-Antifouling Activity Relationship of Scabrolide F
DOI:10.1039/d4ob00698d