JP2935668B2 - Novel sesquiterpene, its production method and use - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、新規セスキテルペ
ン及びその製造法、並びに該化合物の防汚剤としての用
途に関する。[0001] The present invention relates to a novel sesquiterpene, a method for producing the same, and use of the compound as an antifouling agent.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来より、フジツボをはじめとする付着
生物による海洋構造物、船舶、魚網等の生物汚損は、船
舶や水産業等に多大な被害を与えている。そのため、こ
れらの生物付着に対する防汚剤としてビス（トリ−ｎ−
ブチルスズ）オキシド（ＴＢＴＯ）等の有機スズ化合物
がこれまで用いられてきたが、その毒性による環境汚染
のために使用が極端に制限されている。そのため、これ
らに代わる防汚剤の開発は急務となっている。海洋生物
の中には自らが産生する化学物質により他の生物の付着
を阻害しているものが存在する。これらの生物由来の化
合物を用いることにより、よりクリーンで強力な防汚剤
が開発できるものと考えられている。また、応用面ばか
りではなく海洋生物の生態系を解明するための基礎的な
研究にも繋がる。2. Description of the Related Art Conventionally, biofouling of marine structures, ships, fish nets, and the like due to attached organisms such as barnacles has caused enormous damage to ships and fisheries industries. Therefore, bis (tri-n-)
Organotin compounds such as (butyltin) oxide (TBTO) have been used, but their use is extremely limited due to environmental pollution due to their toxicity. Therefore, there is an urgent need to develop antifouling agents to replace them. Some marine organisms inhibit the attachment of other organisms by chemicals produced by themselves. It is thought that a cleaner and stronger antifouling agent can be developed by using these biological compounds. It will also lead to basic research to elucidate the ecosystem of marine life as well as its application.

【０００３】更に、前記の機能に加えて、抗腫瘍活性、
各種酵素阻害活性等の生物活性を有する化合物は、医薬
品及び研究用試薬の開発のためのリード化合物として供
されている。従って、海洋生物から得られる生物活性物
質に関する研究は、防汚剤としてばかりではなく、幅広
い分野における海洋生物資源の有効利用の観点において
も注目されている。このような状況において、本発明者
らは、海洋生物の幼生の付着・変態機構について研究を
進めてきた。この領域は、遊泳している幼生が固着生活
をする成体へと変態する過程を制御している化学物質、
あるいは、変態に伴う各種器官の変化等、依然として未
解決の領域が多数残されている。海洋生物の幼生の付着
・変態する過程を阻害する活性物質については、いくつ
かの報告例はあるが、まだ十分に把握されていないのが
現状である。Further, in addition to the above functions, antitumor activity,
Compounds having biological activities such as various enzyme inhibitory activities have been used as lead compounds for the development of pharmaceuticals and research reagents. Therefore, research on bioactive substances obtained from marine organisms has attracted attention not only as antifouling agents but also from the viewpoint of effective use of marine biological resources in a wide range of fields. Under such circumstances, the present inventors have studied on the attachment and metamorphosis mechanism of larvae of marine organisms. This area contains chemicals that control the process by which swimming larvae transform into sessile adults.
Alternatively, many unsolved areas remain, such as changes in various organs accompanying metamorphosis. There are some reports on active substances that inhibit the process of attachment and metamorphosis of larvae of marine organisms, but at present it has not been fully understood.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、前述し
た状況に鑑みて、タテジマフジツボの幼生の付着・変態
を阻害する活性物質の検索を海洋生物を対象に行ったと
ころ、軟体動物のウミウシから付着・変態阻害物質を単
離し、構造を決定することに成功し、本発明を完成する
に至った。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned situation, the present inventors conducted a search on marine organisms for an active substance that inhibits attachment and metamorphosis of larvae of Barnacle barnacles. The inventors succeeded in isolating the adhesion / metamorphosis inhibitor from sea slugs and determining the structure, thereby completing the present invention.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、以下の発明を
包含する。 （１）次式（Ｉ）：The present invention includes the following inventions. (1) The following formula (I):

【０００６】[0006]

【化３】 Embedded image

【０００７】（式中、Ｒ¹ はイソシアノ基、ホルムアミ
ド基、イソチオシアナト基又はアミノ基を表し、Ｒ² は
水素原子又はアシル基を表す。）で示される化合物。(Wherein, R ¹ represents an isocyano group, formamide group, isothiocyanato group or amino group, and R ² represents a hydrogen atom or an acyl group).

【０００８】（２）軟体動物ウミウシより抽出・精製す
ることを特徴とする次式（I'）：(2) The following formula (I ') characterized by being extracted and purified from mollusc nudibranchs:

【０００９】[0009]

【化４】 Embedded image

【００１０】で示される化合物の製造法。 （３）前記（１）に記載の化合物を有効成分として含有
する防汚剤。 前記式（Ｉ）で示される本発明の化合物のうち、Ｒ¹ が
イソシアノ基で、Ｒ²が水素原子である化合物、即ち前
記式 (I') で示される化合物は、軟体動物ウミウシより
抽出・精製することにより得ることができる。A process for producing the compound represented by the formula (1). (3) An antifouling agent containing the compound according to (1) as an active ingredient. Among the compounds of the present invention represented by the above formula (I), a compound in which R ¹ is an isocyano group and R ² is a hydrogen atom, that is, a compound represented by the above formula (I ′) is extracted and extracted from molluscan sea snails. It can be obtained by purification.

【００１１】ここで用いる原料動物としては、軟体動物
ウミウシに属するもの、例えば、Phyllidia 属に属する
コイボウミウシ(P. pustulosa)、キイロイボウミウシ
(P. ocelata)、タテヒダイボウミウシ(P. varicosa) 、
P. pulitzeri、P. bourguini等、Cadlina 属に属する
C. luteomarginata等が挙げられる。抽出溶媒として
は、一般には有機溶媒、好ましくはメタノール、エタノ
ール、アセトン、ジクロロメタン等の非含水溶媒が挙げ
られる。得られた抽出液は濃縮後、好ましくは、水とジ
クロロメタン等の非極性溶媒で分配して得られる有機相
を濃縮後、精製することにより目的とするセスキテルペ
ンを効率よく得ることができる。The raw material animals used herein include those belonging to mollusc sea slugs, for example, P. pustulosa, and keyhole slugs belonging to the genus Phyllidia.
(P. ocelata), Mandarin Emperor (P. varicosa),
Belongs to the genus Cadlina, such as P. pulitzeri and P. bourguini
C. luteomarginata and the like. The extraction solvent generally includes an organic solvent, preferably a non-aqueous solvent such as methanol, ethanol, acetone and dichloromethane. The obtained extract is concentrated, preferably, an organic phase obtained by partitioning with water and a nonpolar solvent such as dichloromethane is concentrated, and then purified, whereby the desired sesquiterpene can be efficiently obtained.

【００１２】精製は、シリカゲルクロマトグラフィー、
逆相シリカゲルクロマトグラフィー、高速液体クロマト
グラフィー等を適宜組み合わせることにより行うことが
できる。また、前記式（Ｉ）においてＲ¹ で表されるイ
ソシアノ基は、酢酸で室温下で加水分解することにより
ホルムアミド基に、これを更に６規定塩酸で加水分解又
は水素化ホウ素ナトリウムで還元することによりアミノ
基に変換することができる。また、前記イソシアノ基
は、過剰のイオウで加熱処理することによりイソチオシ
アナト基に変換することができる。Purification is performed by silica gel chromatography,
It can be performed by appropriately combining reverse phase silica gel chromatography, high performance liquid chromatography and the like. The isocyano group represented by R ¹ in the above formula (I) is hydrolyzed with acetic acid at room temperature to formamide group, which is further hydrolyzed with 6N hydrochloric acid or reduced with sodium borohydride. Can convert to an amino group. The isocyano group can be converted to an isothiocyanato group by heat treatment with excess sulfur.

【００１３】また、前記式（Ｉ）においてＲ² が水素原
子である化合物は常法によりエステル化又はアシル化す
ることにより、Ｒ² がアシル基である化合物に変換する
ことができる。ここで、アシル基としては、例えば、ホ
ルミル基、アセチル基、メチルブテノイル基等の炭素数
１〜５の脂肪族アシル基；ベンゾイル基、モノ又はジヒ
ドロキシベンゾイル基等の芳香族アシル基が挙げられ
る。以上のようにして得られる前記セスキテルペンは、
タテジマフジツボ等の水中有害付着生物の付着・変態を
阻害する活性を有し、防汚剤として有用である。The compound of the formula (I) wherein R ² is a hydrogen atom can be converted to a compound wherein R ² is an acyl group by esterification or acylation by a conventional method. Here, examples of the acyl group include an aliphatic acyl group having 1 to 5 carbon atoms such as a formyl group, an acetyl group and a methylbutenoyl group; and an aromatic acyl group such as a benzoyl group and a mono- or dihydroxybenzoyl group. The sesquiterpene obtained as described above,
It has the activity of inhibiting the attachment and transformation of harmful organisms in water such as barnacles and is useful as an antifouling agent.

【００１４】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施形態の一例
を以下に示す。前記式（Ｉ）で示される本発明の化合物
のうち、Ｒ¹ がイソシアノ基で、Ｒ²が水素原子である
化合物、即ち前記式 (I') で示される化合物は、軟体動
物ウミウシをエタノール等の非含水溶媒で抽出後、得ら
れた抽出液を濃縮し、水とジクロロメタン等の非極性溶
媒で分配して得られる有機相を濃縮後、各種クロマトグ
ラフィーを適宜組み合わせて精製することによって得る
ことができる。更に、常法により他の誘導体に変換する
こともできる。前記セスキテルペンを防汚剤として使用
する場合、該化合物は単独で使用してもよいし、他の防
汚剤と混合して使用することもできる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An example of a preferred embodiment of the present invention will be described below. Among the compounds of the present invention represented by the above formula (I), the compound in which R ¹ is an isocyano group and R ² is a hydrogen atom, that is, the compound represented by the above formula (I ′), is obtained by converting mollusc nudibranch to ethanol or the like. After extraction with a non-aqueous solvent, the obtained extract is concentrated, and the organic phase obtained by partitioning with water and a non-polar solvent such as dichloromethane is concentrated, followed by purification by appropriately combining various types of chromatography. Can be. Furthermore, it can be converted to another derivative by a conventional method. When the sesquiterpene is used as an antifouling agent, the compound may be used alone or in combination with another antifouling agent.

【００１５】本発明の防汚剤は、塗料、溶液、乳剤等の
形に調製して使用される。これらの調製は通常行われる
一般的な処方を採用して実施できる。例えば、塗料とし
て使用する場合は、前記セスキテルペンを塗料調製剤に
配合して防汚塗料を調製し、これを船底、水中構築物、
冷却用取水路等に塗布することができる。この際使用さ
れる塗膜形成剤としては、例えば油ワニス、合成樹脂、
人造ゴム等が挙げられる。防汚塗料には所望に応じ更に
溶剤、体質顔料等を加えることができる。この場合、前
記セスキテルペンは塗料の重量に基づき０．１〜５０
％、好ましくは１〜３０％の割合で配合される。The antifouling agent of the present invention is prepared and used in the form of a paint, a solution, an emulsion or the like. These preparations can be carried out by employing a commonly used general formulation. For example, when used as a paint, the sesquiterpene is blended with a paint preparation agent to prepare an antifouling paint, which is used as a ship bottom, an underwater structure,
It can be applied to a cooling intake channel or the like. As the film forming agent used at this time, for example, oil varnish, synthetic resin,
And artificial rubber. Solvents, extenders and the like can be further added to the antifouling paint as desired. In this case, the sesquiterpene is 0.1 to 50 based on the weight of the paint.
%, Preferably 1 to 30%.

【００１６】本発明の防汚剤を溶液として使用する場合
は、例えば、前記セスキテルペンを塗膜形成剤に配合
し、溶媒に溶解した溶液とし、これを水中生物の付着繁
殖を防止する目的で養殖漁網、定置漁網等に塗布するこ
とができる。塗膜形成剤としては、例えば天然樹脂、合
成樹脂、人造ゴム等が使用され、溶媒としてはトルエ
ン、キシレン、クメン、酢酸エチル、メチルイソブチル
ケトン、メタノール等が使用される。この溶液には必要
に応じ、可塑剤等の添加剤を加えることができる。溶液
として使用する場合、前記セスキテルペンは溶液の重量
に基づき０．１〜１００％、好ましくは０．１〜３０％
の割合で配合される。When the antifouling agent of the present invention is used as a solution, for example, the above-mentioned sesquiterpene is blended with a film-forming agent to form a solution dissolved in a solvent, which is used for the purpose of preventing adhesion and propagation of organisms in water. It can be applied to aquaculture nets, fixed fishing nets and the like. As the coating film forming agent, for example, a natural resin, a synthetic resin, an artificial rubber, or the like is used, and as the solvent, toluene, xylene, cumene, ethyl acetate, methyl isobutyl ketone, methanol, or the like is used. If necessary, additives such as a plasticizer can be added to this solution. When used as a solution, the sesquiterpene is 0.1-100%, preferably 0.1-30%, based on the weight of the solution.
In the proportion of

【００１７】乳剤として使用する場合は、溶媒中に前記
セスキテルペンを溶解し、更に界面活性剤を添加して常
法により乳剤を調製する。界面活性剤としては、普通一
般のものが用いられる。乳剤として用いる場合、前記セ
スキテルペンは乳剤の重量に基づき０．１〜８０％、好
ましくは０．１〜３０％の割合で配合される。また、本
発明の防汚剤は、養殖漁網、定置網等水中使用物素材の
高分子樹脂に練り込んで使用することもできる。When used as an emulsion, the above-mentioned sesquiterpene is dissolved in a solvent, and a surfactant is further added to prepare an emulsion according to a conventional method. As the surfactant, an ordinary surfactant is generally used. When used as an emulsion, the sesquiterpene is incorporated at a ratio of 0.1 to 80%, preferably 0.1 to 30% based on the weight of the emulsion. Further, the antifouling agent of the present invention can be used by kneading it into a polymer resin of a material used in water such as aquaculture nets and fixed nets.

【００１８】[0018]

【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、本発明の範囲は、かかる実施例に限定される
ものではない。EXAMPLES The present invention will be described more specifically with reference to the following examples, but the scope of the present invention is not limited to these examples.

【００１９】（実施例１） （１）単離操作 紀伊半島勝浦で採集したコイボウミウシ(P. pustulosa)
１個体を採取後すぐにエタノールに浸漬した。浸漬液を
ろ過後、減圧乾固し、水とジクロロメタンを各40 mlず
つ加え、２相分配する操作を３回繰り返した。ジクロロ
メタン相を合一、減圧乾固したものをヘキサンに溶解し
て Wako gel C-300 （シリカゲル）を充填したカラム
(1.5 ×5 cm) に添加し、ヘキサン 100％、ヘキサン：
エーテル (99:1) 、ヘキサン：エーテル (98:2) 、ヘキ
サン：エーテル (95:5) 、ヘキサン：エーテル (9:1)、
ヘキサン：エーテル (8:2)、ヘキサン：エーテル (6:4)
で順次溶出した。その結果、ヘキサン：エーテル (95:
5) 画分に着生阻害活性が認められた。得られたヘキサ
ン：エーテル (95:5) 画分を再度 Wako gel C-300 （シ
リカゲル）を充填したカラム (1.5 ×5 cm) に添加し、
ヘキサン：エーテル (96:4) 、ヘキサン：エーテル (9
5:5) 、ヘキサン：エーテル (93:7) 、ヘキサン：エー
テル (9:1)、ヘキサン：エーテル (8:2)、ヘキサン：エ
ーテル (1:1)で順次溶出した。ここで活性の認められた
ヘキサン：エーテル (9:1)画分より、高速液体クロマト
グラフィー (Senshupak silica 1251-N 、4.6 ×250 m
m、溶媒ヘキサン：酢酸エチル (9:1)、流速 1.0 ml/min
、検出 UV 254 nm) によって保持時間19〜26分の活性
画分を得た。この活性画分を更に高速液体クロマトグラ
フィー (Senshupak silica 1251-N 、4.6 ×250 mm、溶
媒ヘキサン：エーテル (3:1)、流速 1.0 ml/min 、検出
UV 220 nm、RI) によって付着阻害物質（保持時間12
分）を 0.8 mg 得た。(Example 1) (1) Isolation operation Caribbean cattle (P. pustulosa) collected at Katsuura, Kii Peninsula
Immediately after collection, one individual was immersed in ethanol. After filtering the immersion liquid, it was dried under reduced pressure, and the operation of adding water and dichloromethane (40 ml each) and distributing two phases was repeated three times. A column filled with Wako gel C-300 (silica gel) after dissolving the dichloromethane phase under reduced pressure to dryness in hexane
(1.5 x 5 cm), hexane 100%, hexane:
Ether (99: 1), hexane: ether (98: 2), hexane: ether (95: 5), hexane: ether (9: 1),
Hexane: ether (8: 2), hexane: ether (6: 4)
Eluted sequentially. As a result, hexane: ether (95:
5) Fractions showed epidermal inhibition activity. The obtained hexane: ether (95: 5) fraction was added again to a column (1.5 × 5 cm) packed with Wako gel C-300 (silica gel),
Hexane: ether (96: 4), Hexane: ether (9
5: 5), hexane: ether (93: 7), hexane: ether (9: 1), hexane: ether (8: 2), hexane: ether (1: 1). High-performance liquid chromatography (Senshupak silica 1251-N, 4.6 x 250 m
m, solvent hexane: ethyl acetate (9: 1), flow rate 1.0 ml / min
, Detection UV 254 nm) to obtain an active fraction having a retention time of 19 to 26 minutes. The active fraction was further subjected to high performance liquid chromatography (Senshupak silica 1251-N, 4.6 × 250 mm, solvent hexane: ether (3: 1), flow rate 1.0 ml / min, detection
UV adhesion at 220 nm, RI)
0.8) was obtained.

【００２０】（２）付着阻害物質の構造決定 （１）で得られた付着阻害物質の構造は、１次元及び２
次元 NMRスペクトル、マススペクトル並びに IR スペク
トルの解析により次式（I'）と決定された。(2) Determination of the structure of the adhesion inhibitor The structure of the adhesion inhibitor obtained in (1) is one-dimensional and two-dimensional.
The following formula (I ') was determined by analysis of the dimension NMR spectrum, mass spectrum and IR spectrum.

【００２１】[0021]

【化５】 Embedded image

【００２２】当該付着阻害物質の物理化学定数は以下の
通りである。 分子式 C₁₆H₂₅NO ［α］_D ＝＋88.8°(c=0.025, CHCl₃) 高分解能 EIMS 247.1943 (M⁺、Δ +0.7 mmu) IR (neat) 3320、2122 cm^{-1 1} H NMR (CDCl₃) 2.34 (H-1), 1.24, 1.75 (H-2), 1.59,
1.92 (H-3), 5.52 (H-5), 1.79 (H-7), 1.11, 1.71 (H
-8), 1.95, 2.08 (H-9), 2.10 (H-11), 0.83 (H-12),
0.96 (H-13), 1.31 (H-14), 1.24 (H-15) ppm¹³ C NMR (CDCl₃) 45.8 (C-1), 20.2 (C-2), 29.8 (C-
3), 80.4 (C-4), 125.3 (C-5), 140.7 (C-6), 47.7 (C-
7), 21.8 (C-8), 41.3 (C-9), 61.8 (C-10), 26.5(C-1
1), 17.4 (C-12), 22.0 (C-13), 24.2 (C-14), 21.5 (C
-15), 153.3 (C-16)ppmThe physicochemical constants of the adhesion inhibitor are as follows. Molecular formula _{C 16 H 25 NO [α]} D = + 88.8 ° (c = 0.025, CHCl 3) High resolution ^{EIMS 247.1943 (M +, Δ +0.7} mmu) IR (neat) 3320,2122 cm -1 1 H NMR ( CDCl ₃ ) 2.34 (H-1), 1.24, 1.75 (H-2), 1.59,
1.92 (H-3), 5.52 (H-5), 1.79 (H-7), 1.11, 1.71 (H
-8), 1.95, 2.08 (H-9), 2.10 (H-11), 0.83 (H-12),
0.96 (H-13), 1.31 (H-14), 1.24 (H-15) ppm ¹³ C NMR (CDCl ₃ ) 45.8 (C-1), 20.2 (C-2), 29.8 (C-
3), 80.4 (C-4), 125.3 (C-5), 140.7 (C-6), 47.7 (C-
7), 21.8 (C-8), 41.3 (C-9), 61.8 (C-10), 26.5 (C-1
1), 17.4 (C-12), 22.0 (C-13), 24.2 (C-14), 21.5 (C
-15), 153.3 (C-16) ppm

【００２３】（３）付着阻害物質の活性 当該付着阻害物質は、0.17μg/mlの濃度でタテジマフジ
ツボのキプリス幼生の付着を50％阻害した。10μg/mlの
濃度でも、同幼生の死亡率は５％以下であった。(3) Activity of the adhesion inhibitor The adhesion inhibitor inhibited the attachment of the cypris larvae of the barnacle by 50% at a concentration of 0.17 μg / ml. Even at a concentration of 10 μg / ml, the mortality of the larva was less than 5%.

【００２４】[0024]

【発明の効果】本発明によりタテジマフジツボ等の水中
有害付着生物の付着・変態を阻害する活性を有し、防汚
剤として有用なセスキテルペンが提供される。Industrial Applicability According to the present invention, there is provided a sesquiterpene which has an activity of inhibiting the adhesion and metamorphosis of harmful organisms in water, such as barnacle barnacles, and is useful as an antifoulant.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｋ 3/00 １１２ Ｃ０９Ｋ 3/00 １１２Ｚ (56)参考文献 Ｊ．Ｎａｔ．Ｐｒｏｄ．，（1991）54 （１）ｐ．71−78 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) ＣＡＰＬＵＳ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. ⁶ Identification symbol FI C09K 3/00 112 C09K 3/00 112Z (56) References Nat. Prod. , (1991) 54 (1) p. 71-78 (58) Fields surveyed (Int. Cl. ⁶ , DB name) CAPLUS (STN) REGISTRY (STN)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 次式（Ｉ）： 【化１】 （式中、Ｒ^１はイソシアノ基、ホルムアミド基、イソチ
オシアナト基又はアミノ基を表し、Ｒ^２は水素原子、炭
素数１〜５の脂肪族アシル基又は芳香族アシル基を表
す。）で示される化合物。(1) The following formula (I): (Wherein, R ¹ represents an isocyano group, a formamide group, an isothiocyanato group or an amino group, and R ² represents a hydrogen atom ,
Represents an aliphatic acyl group or an aromatic acyl group having a prime number of 1 to 5 ; ). 【請求項２】 軟体動物ウミウシより抽出・精製するこ
とを特徴とする次式（Ｉ′）： 【化２】 で示される化合物の製造法。2. The following formula (I '), which is extracted and purified from mollusc nudibranchs: A method for producing a compound represented by the formula: 【請求項３】 請求項１記載の化合物を有効成分として
含有する防汚剤。3. An antifouling agent containing the compound according to claim 1 as an active ingredient.