一種從阿維菌素B1a一次結晶母液中提取殘留阿維菌素B1a的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種從抗生素廢液中提取殘留的有生物活性的抗生素組分的方法，具 體的說涉及一種從阿維菌素Bla-次結晶母液中提取殘留的阿維菌素Bla的方法。
【背景技術】
[0002] 阿維菌素，英文名稱Avermectins，為鏈霉菌的天然發酵組分，是由日本北里大學 大村智等和美國Merck公司首先開發的一類具有殺蟲、殺螨、殺線蟲活性的十六元大環內 酯化合物，其有8種不同的結構，分別為Ala、Alb、A2a、A2b、Bla、Blb、B2a和B2b，共組成 4對同系物。其中Ala、A2a、Bla和B2a具有更高的活性，其中又尤以Bla的生物活性最強。 阿維菌素自80年代初問世以來已廣泛應用于動物寄生蟲防治和農作物防治。
[0003] 阿維菌素的結構式為：
[0004]
[0005] 式中，不同結構的阿維菌素的R1基團、X-Y及R2基團分別見下表：
[0006]
[0007] 目前阿維菌素的生產工藝過程如下：用經過優選的高產斜面菌種制備液體菌種， 然后發酵260小時左右，發酵結束，將發酵液經板框壓濾，棄濾液，得到菌絲體濾餅，經干燥 后用甲醇提取，之后脫溶劑并轉相脫水溶性和部分醇溶性雜質，然后加入適量的甲醇進行 結晶，即可獲得阿維菌素結晶（Bla組分）和一次結晶母液。
[0008] 上面所提到的工藝方法中，一次結晶母液中殘留有大量阿維菌素Bla組分，其占 到全部有效發酵組分Bla總量的25%。目前對一次結晶母液的處理方法一般是將其濃縮后 加入甲苯制成油膏用于生產制劑或直接作為廢棄物排放。但由于阿維菌素油膏所含雜質較 多，作為廢棄物排放后對環境及農作物的危害仍是未知的，而如用于生產制劑，其所含的有 毒溶劑甲苯也是一大不安全因素，因此，2012年5月份國家質檢總局曾將阿維菌素油膏用 于生產制劑列入重要督辦案件，各省均有執法人員對部分阿維菌素原藥生產和制劑加工企 業進行了執法檢查，引起行業震動。另外，由于阿維菌素B1組分是現階段廣泛應用于動植 物以防治害蟲，寄生蟲的組分，所以如何能夠把殘留在一次結晶母液中的阿維菌素B1 (特 別是生物活性最好的Bla組分）提取出來迫在眉睫，如此也能夠減少環境污染和資源浪費。
[0009] 關于提取殘留在一次結晶母液中的有效成分Bla組分的方法，目前已知的方法主 要有兩種。一種是采用層析分離的辦法，如ZL201010192026. 2公開了一種提取殘留阿維菌 素的方法，其主要是首先用硅膠柱做固定相，用一定配比的乙酸乙酯/石油醚作流動相對 有效成分和雜質進行分離，然后再把有效成分濃縮換用碳十八烷基硅烷柱做固定相用一定 比例的甲醇/水做流動相進行洗脫分離，再脫溶回收主要有效成分阿維菌素B1，該方法雖 然能有效將母液中的活性成分分離提取出來，但該發明使用的固定相和流動相成本都高， 同時工藝過于繁瑣，也不能給使用者帶來顯著收益，難以實現產業化和工業化，不能有效解 決眼前的實際技術難題。另一種途經是采用萃取結晶的方法，如CN104876991A公開了一種 從阿維菌素Bla結晶母液中二次結晶制備阿維菌素Bla精粉的方法，該方法是將母液濃縮 后得油膏，然后利用乙酸仲丁酯萃取，所得萃取液水洗除雜后升溫養晶、結晶，得阿維菌素 Bla精粉。該方法雖然對Bla組分的回收率比較高，但所制得的精粉中Bla組分含量較低， 僅為10%左右，依然不能滿足產業上的需求。除此之外，行業內目前尚無其它更好的回收一 次結晶母液中Bla組分的方法。
【發明內容】
[0010] 本發明的目的是針對目前殘留在阿維菌素一次結晶母液中的Bla活性組分難以 提取的技術難題，提供一種高效、低成本的提取阿維菌素一次結晶母液中殘留阿維菌素Bla 組分的方法。
[0011] 為實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：
[0012] -種從阿維菌素Bla-次結晶母液中提取殘留阿維菌素Bla的方法，該方法包括 以下步驟：
[0013] ①阿維菌素Bla-次結晶母液脫溶濃縮，制成第一油膏；
[0014] ②向第一油膏中加入低級酮，在70°C~80°C條件下攪拌溶解第一油膏，然后程序 降溫至0°C~10°C停止降溫，然后離心或過濾，回收所得上清液或濾液，進行脫溶濃縮，得 第二油膏；
[0015] 所述低級酮為二甲基酮、甲基乙基酮、2-戊酮、甲基異丁酮、甲基乙烯酮、環己酮中 的任意一種；
[0016] ③向第二油膏中加入結晶溶劑，在60°C~70°C條件下攪拌溶解第二油膏，然后程 序降溫至20°C~30°C停止降溫，攪拌養晶5h~6h，所得的晶漿過濾或離心分離后，所得晶 體洗滌并干燥，即得阿維菌素Bla粗粉；
[0017] ④所得粗粉中加入甲醇溶劑，粗粉：甲醇=lg: 10mL，升溫至65°C溶解后加活性 炭進行脫色處理，然后過濾掉活性炭，所得濾液進行重結晶，經離心或過濾后得到晶體；
[0018] ⑤將步驟④所得晶體再按步驟④的操作重復進行處理1-2次，得到阿維菌素Bla 含量彡95%的阿維菌素Bla精粉。
[0019] 本發明所述的從阿維菌素Bla-次結晶母液中提取殘留阿維菌素Bla的方法，步 驟②中，第一油膏與低級酮的質量比為1 : 3~4;步驟③中，第二油膏與結晶溶劑的質量 比為1 : 1~2。
[0020] 本發明所述的從阿維菌素Bla-次結晶母液中提取殘留阿維菌素Bla的方法，步 驟②中，程序降溫方式為每小時降l〇°C。
[0021] 本發明所述的從阿維菌素Bla-次結晶母液中提取殘留阿維菌素Bla的方法，步 驟③中，結晶溶劑為甲醇、乙醇、丙醇和正丁醇中的任意一種。
[0022] 本發明所述的從阿維菌素Bla-次結晶母液中提取殘留阿維菌素Bla的方法，步 驟③中，程序降溫方式為每小時降l〇°C。
[0023] 本發明所述的從阿維菌素Bla-次結晶母液中提取殘留阿維菌素Bla的方法，步 驟④中，加活性炭進行脫色處理的具體條件是：加入所得粗粉質量1-5%的活性炭，然后加 熱保持微沸狀態lh。
[0024] 本發明所述的從阿維菌素Bla-次結晶母液中提取殘留阿維菌素Bla的方法，步 驟④中，進行重結晶的具體條件是：對所得濾液進行攪拌并程序降溫至25°C條件下停止降 溫，養晶2h再過濾。
[0025] 本發明所述的從阿維菌素Bla-次結晶母液中提取殘留阿維菌素Bla的方法，步 驟④中，程序降溫方式為每小時降5°C。
[0026] 步驟②中所述第二油膏是將所得上清液或濾液在0. 01-0. 02MPa、50_80°C條件下 進行脫溶濃縮。
[0027] 本發明所采用的方法具有以下突出優勢：
[0028] 本發明針對一次結晶母液中Bla組分回收難的問題，采用了新的結晶工藝過程， 回收了一次結晶母液中80%~86%的Bla組分，從而使得阿維菌素生產中有效成分阿維菌 素Bla總收率上升為94%~96%，最高可比傳統工藝70. 9%的收率（舊的阿維菌素提取工 藝在生產中約占發酵總量30%的阿維菌素Bla殘留在一母液中無法再次提取出來）提高至 少24個百分點，有效解決了長期以來研究人員渴望解決的技術難題。
[0029] 采用本發明的方法能夠有效回收一次結晶母液中Bla組分，經一次結晶就可回收 母液中86%的Bla組分，并且所得粗粉中Bla組分含量高達65%。
[0030] 另外，本發明的方法具有工序簡單、成本低廉的優點，符合工業生產的需要，滿足 了產業上的需求，同時解決了國家禁止使用油膏的現實問題。
【具體實施方式】
[0031] 本發明實施例和對比例所用一次結晶母液的獲取按照《阿維菌素生產工藝 初探》，作者：宋維鋒，中國石油和化工標準與質量，2011,31(8) :50.DOI:10. 3969/ j.issn. 1673-4076. 2011. 08. 032.所公開的工藝步驟進行，具體的：按常規工藝操作，將阿 維菌素發酵液經板框壓濾，棄濾液，得到菌絲體濾餅，經干燥后用甲醇（菌絲體濾餅：甲醇 =lkg: 8kg)浸提，浸提液脫溶劑至膏狀，水洗后，然后加入油膏質量0.7倍的甲醇升溫溶 解，然后降溫結晶，再經抽濾、干燥，可獲得阿維菌素結晶（Bla組分）和一次結晶母液。 [0032] 實施例1
[0033] (1)取2000mL(相當于2300g)阿維菌素Bla-次結晶母液，在80°C脫溶2h，得到 第一油膏為715g(HPLC檢測其所含Bla為5. 76% );
[0034] (2)向第一油膏中加入甲基異丁酮2145g，在80°C攪拌溶解第一油膏，然后程序降 溫（每小時l〇°C)至0°C，然后過濾除去沉淀物（HPLC檢測沉淀物中Bla含量彡0. 5% )， 回收濾液；
[0035] (3)所得濾液在0· 02Mpa下70°C脫溶濃縮得到第二油膏500g(HPLC檢測第二油膏 中含Bla= 8. 03% )，在第二油膏中加入結晶溶劑丙醇500g，在70°C攪拌溶解第二油膏，然 后程序降溫至30°C(每小時降10°C)，然后在此溫度下攪拌（攪拌的條件是30rpm)養晶 5h;將所得的晶漿過濾，所得晶體洗滌并干燥，即得到阿維菌素Bla粗粉（53. 9g)，晶漿過濾 后所得濾液經濃縮后剩余442g;
[0036] 用HPLC對本步所得粗粉和濃縮后的濾液中含有的Bla、Blb和B2 (包括B2a和B2b) 組分的含量進行檢測，結果見表1 ;
[0037] 表 1 :
[0038]
[0039] (4)在所得53. 9g粗粉加入539mL(相當于426. 3g)甲醇溶解，然后加熱至65°C并 加入粗粉質量5%的活性炭，加熱保持微沸狀態1小時后，過濾除去活性炭；所得濾液邊攪 拌（60rpm)邊程序降溫（每小時降5°C)到25°C后養晶2h進行重結晶，然后抽濾回收晶 體；
[0040] (5)將步驟（4)抽濾回收的晶體按步驟（4)的條件再重復進行1次重結晶處理，得 到阿維菌素Bla含量95 %的阿維菌素Bla精粉34. 7g。
[0041] 按本發明方法可將阿維菌素Bla-次結晶母液中80%的Bla進行再提取，將本發 明的方法與傳統阿維菌素Bla生產工藝相結合，使得阿維菌素Bla生產中有效成分阿維菌 素Bla總收率提高為94%，有效解決了長期以來研究人員渴望解決的技術難題。
[0042] 實施例2
[0043] (1)取2000mL(相當于2300g)阿維菌素Bla-次結晶母液，在80°C脫溶2h，得到 第一油膏為