专利名称：一种高纯度井冈霉素粉剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及高纯度井冈霉素粉剂的制备方法，这种方法特别指是用喷雾干燥法制 备高纯度井冈霉素粉剂。
背景技术：
1973年上海农药研究所在江西省井冈山、浙江省杭州植物园等地同时分离得到 对水稻纹枯病有很好防治效果的抗生素产生菌，产物经过提纯鉴定，并将其命名为"井 冈霉素(Jinggangmycins) 1975年井冈霉素正式投产，随后继续进行菌种选育和发酵工艺的研究，生产水 平逐步提高，生产成本不断下降，产量逐渐增加。目前，井冈霉素已经成为我国最大 的农用抗生素品种，是一个重要的生物农药产业。井冈霉素由A、 B、 C、 D、 E、 F等几种成分组成。其主要组分A对水稻纹枯病的 活性最强，由于井冈霉素毒性低，药效长，活力稳定，己成为生物农药中的主要产品， 深受广大农民的欢迎。当水稻纹枯病菌的菌丝接触到井冈霉素后，能很快被菌体细胞 吸收并在菌体内传导，干扰和抑制菌体细胞正常生长发育，从而起到防治作用。井冈 霉素以它的高效、安全、经济性代替了化学农药——有机砷制剂，成了防治水稻纹枯 病的当家药剂，80年代以来生产水平不断提高，成本不断降低，90年代的年产量稳 定在3000-4000t(以原药计)，在防治对象上也有进展，除水稻纹枯病外，近年来，已 在水稻稻曲病、小麦纹枯病，及玉米纹枯病等的防治中取得了很好的效果。另外，还 可以用于果树病虫害。
总的说来，井冈霉素作为一种理想的生物农药，具有以下优点1、具高效性、 持效长；2、有内吸性和治疗作用；3、毒性低，对环境安全；4、成本低廉；5、未发 现抗药性，可以认为至今尚没有发现水稻纹枯病菌对井冈霉素产生抗药性，其原因是 纹枯病菌对药物难以产生抗性。如果有安全性、经济性更好，更高效的新农药出现，老品种即可被逐步替代。井 冈霉素是目前防治水稻纹枯病药剂中最安全、最经济、最有效的微生物农药。它在30余年中战胜了各种纹枯病的防治手段，至今尚未发现一种在总体性能上能超过井冈霉 素防治纹枯病的药剂。即使目前发现有一个化合物具有优良的性状，有可能和井冈霉 素竞争，实现产业化也至少需IO年时间。从以上分析可见，井冈霉素虽然己使用了 很长时间，但经久不衰的局面还将会继续下去。近年来，井冈霉素的应用范围在不断的扩大，这对井冈霉素的纯度提出了更高的要求，由A组分含量较高的高纯度井冈霉素粉剂配制而成的复合农药已在水稻稻曲病、小麦纹枯病，及玉米纹枯病等的防治中取得了很好的效果。分析井闪霉素A的结构可以发现，井冈霉素A是由氨基环醇类化合物构成。用微 生物酶解的方法，裂解井闪霉素的C-N键，生产井冈霉烯胺(有效霉烯胺)，再通过 化学合成技术可以生产井冈霉醇胺。井冈霉醇胺是合成新一代降糖药——伏格列波糖 的关键中间体。糖尿病是人类的多发病和常见病，井冈霉醇胺作为糖尿病治疗药物中 间体，具有良好的应用前景，其需求量很大。井冈霉素生物催化技术生产井闪霉醇胺 的产业化技术开发，可以形成从生物农药到生物医药的产业链。但是需要高纯度的井 冈霉素粉剂做原料。目前，井冈霉素的产品分为水剂和粉剂两种，水剂的生产工艺为发酵液经过预处 理再过滤，通过浓縮而得，含有较多的糖、蛋白质等培养基残留成分，水剂中有效成 分井冈霉素A的浓度为卜10%，井冈霉素八的纯度《40%;井冈霉素粉剂的生产方法是 采用传统的浓縮，脱色，真空干燥等工艺，粉剂中有效成分井冈霉素A的纯度只有10-40%。另外，井冈霉素A是氨基糖苷类抗生素，由e葡萄糖与井冈霉亚基胺A通过糖苷键连接而成，当加热浓縮时，少部分发生脱水或降解，然后进一步縮合生成粘稠状的 黑褐色产物，它们给产品带来不良的色泽。推广使用高纯度井冈霉素粉剂产品，复合健康、环保、绿色和可持续发展的要求， 特别是环境压力的增大，世界各国都提高了井冈霉素的质量标准，现有的工艺生产的 井冈霉素无法满足市场的需要。现工艺生产井冈霉素粉剂存在的问题主要有1、产品质量低粉剂中有效成分 井冈霉素A的含量低，产品颗粒大而且不均匀，色泽差，速溶性差，干燥后的产品仍 然有较强的吸湿性；2、生产效率低工艺为间歇操作，干燥周期长。因此，现有的 工艺生产的产品难以打开国际市场，也难以满足井冈霉素下游产品开发的需要。
发明内容
本发明针对现有的井冈霉素粉剂制备方法中存在的问题，提供了一种以较低浓度 高纯度(井冈霉素A的浓度为100-500mg/ml)的井冈霉素水溶液不经过浓縮和脱色直 接喷雾干燥制备高纯度井冈霉素粉剂的方法。本发明所述的高纯度井冈霉素粉剂的制备方法，所述的方法按如下方法制得将 井冈霉素的发酵液过滤，取滤液、用强碱性阴离子树脂除去杂质，再用强酸性阳离子树脂吸附井冈霉素，吸附完毕，用去离子水洗涤，再用0.5-1.5N氨水洗脱，收集含 有井冈霉素A的洗脱液，将洗脱液进行减压蒸发，除去氨气，得到井冈霉素A水溶液， 调整井冈霉素A水溶液的浓度为100—500mg/ml，泵入喷雾干燥器，进行喷雾干燥， 得到井冈霉素粉剂。在用氨水洗脱同时用高效液相色谱进行检测，收集含有井冈霉素A的洗脱液。 本发明中所用的强碱性阴离子树脂型号为201X4或201X7;
本发明所用的强酸性阳离子树脂型号为001 X4或001 X7。 本发明方法喷雾干燥器的气流进风温度为130-200°C，出风温度为40-120°C。 具体的，本发明所述的井冈霉素的发酵液按如下方法制备取菌种为 5Yrepto历/ces / j^ros"co/ /ctw var. /2V7^ga/^e"57's接禾中入发酵培养基，在揽摔式或 气升式发酵罐中进行发酵，发酵温度38-40°C，通气量0. 7-1. 3wm，发酵40_50h即 得井冈霉素发酵液，所述的培养基组成90g/l玉米粉，40g/l大豆粉，5g/l酵母膏， 0. lg/1 K2HP04，溶剂为水。再将含有井冈霉素的发酵液经过过滤，得到滤液、用强碱性阴离子树脂除去杂质， 再用强酸性阳离子树脂吸附井闪霉素，吸附完毕，用2倍树脂体积的去离子水洗涤， 再用0.5-1.5N氨水洗脱，边洗脱边用高效液相色谱进行检测，收集含有井冈霉素A 的洗脱液，将洗脱液进行常规减压蒸发，除去氨气，得到井冈霉素A的水溶液，通过 高效液相色谱进行检测调整井冈霉素A浓度为100-500mg/ml。将上述得到的浓度为100-500mg/ml的井闪霉素水溶液，泵入喷雾干燥器，通过 雾化器形成雾滴，喷射进入干燥室，气流与雾滴运动方向相同，进风温度为130-200°C， 出风温度为40-120°C，干燥获得的井冈霉素粉末沉降进入收集室，废气沿回风管导入 袋虑器或旋风分离器，收集随废气带走的粉末状产品，然后经过排风机排入大气中。 得到的井冈霉素粉末中井冈霉素A的纯度用液相进行分析，在60%-90°/。之间。 本发明的喷雾干燥方法中，雾化的方法有三种(1) 离心喷雾将井冈霉素溶液注于急速的水平旋转的喷洒盘上，借助离心力 使料液沿喷洒盘的沟道散布到盘的边缘，分散成雾滴，离心喷洒盘的转速为 10000-40000rpm。(2) 压力喷雾用高压泵以5~20MPa的压力将井冈霉素液体从(D5 1.5mm喷 孔喷出。分散成5CT100 u m的均匀液滴。(3) 气流喷雾依靠压力为0.25 0.6MPa的压縮空气通过喷嘴时产生的高速度，
将液体吸出并被雾化。此种喷嘴孔径较大，为广4mm。本发明获得的井冈霉素粉剂为浅黄色粉末，颗粒度小，色泽均一，含水量《5%， 水不溶物《0. 5%。含水量的测定方法如下取10g的样品，在105。C士2。C下烘至恒重，求算样品 失水重量占样品重量百分数。水不溶物的测定方法如下取10g样品，熔解于100ml蒸馏水中，搅拌溶解，加 热至沸腾，然后乘热过滤，用蒸馏水洗涤3次，每次25ml，滤渣在105"C土2T:下烘 至恒重，求算滤渣占样品重量百分数。本发明中井闪霉素的高效液相色谱检测方法岛津液相色谱仪一套(包括双泵 LC-10AT VP，紫外检测器SPD-10A VP);色谱柱依兰特Hypersil ODS2 5u(250X4. 6cm)， 流动相1.8gNa2HP04 12仏0和25ml甲醇，用纯净水定容1000mL;检测波长210nm; 进样量20uL。本发明的有益效果1、大幅度提高产品质量，改善原来工艺制备的产品速溶性 差，干燥后的产品仍然有较强的吸湿性的问题，本发明工艺可以获得色泽佳，水容性，抗吸湿性，速溶性均优良的产品。产品的含水量《5%，水不溶物《0.5%。 2、能以工 业规模连续化生产，产品质量稳定，便于长期保存，方便应用。3、减少了传统工艺 中井冈霉素水溶液的浓縮工序和脱色工序，降低了能耗、设备投资、从而降低了成本。
具体实施例方式
实施例1:井冈霉素的发酵使用的菌禾中为 5Yre々to7i7ce51力jgrasco/ ic"s var. /zV^卵/^e/7w's。发酵培养基组成(g/l): 90g玉米粉，40g大豆粉，5g酵母膏，0. lg K2HP04，在搅拌式发酵罐中进行发酵，发酵温度4(TC，通气量1.0vvm，发酵时间44h， 即可得到井冈霉素发酵液。经过高效液相分析，发酵液中井冈霉素A的浓度为 20mg/ml。取上面方法得到的含有井冈霉素的发酵液18L经过过滤，得到滤液、用5L201 X4树脂除去杂质，再用5L001X7树脂吸附井冈霉素，吸附完毕，IOL去离子水洗 涤，再用l.ON氨水洗脱，边洗脱边用高效液相色谱进行检测，收集含有井冈霉素A 的洗脱液，将洗脱液进行减压蒸留，除去氨气，得到l升井冈霉素水溶液，检测可知 井冈霉素A的浓度为300mg/ml，用计量泵以2. 0升/小时的流速流加进入离心喷雾器 中，离心喷盘的转速为30000rpm，喷距直径1. 5米，进风温度为20(TC，出风温度为 120°C，气流与雾滴运动方向相同，经过0.5小时的喷雾干燥，获得了0.28公斤的井 冈霉素粉剂，含水量4%，水不溶物0.3%。井冈霉素A的纯度为65%。实施例2:井冈霉素的发酵的方法同实施例1。取上面方法得到的含有井冈霉素的发酵液225L经过过滤，得到滤液、用50 L 201 X7树脂除去杂质，再用50L001X4树脂吸附井冈霉素，吸附完毕，IOOL去离子水 洗涤，再用1.5N氨水洗脱，边洗脱边用高效液相色谱进行检测，收集含有井冈霉素 A的洗脱液，将洗脱液进行减压蒸发，除去氨气，得到9L的井冈霉素水溶液(井冈 霉素A的浓度为500mg/ml)，用高压(6MPa)泵喷射入干燥室，干燥室的进风温度为 180°C，出风口温度为IOO'C，气流与雾滴运动方向相同，经过1.0小时的干燥，获得 了4.3公斤的井冈霉素粉剂，含水量5%，水不溶物0.4%。井冈霉素A的纯度为650/0。实施例3:井冈霉素的发酵液的制备同实施例1。取上面方法得到的含有井冈霉素的发酵液40L经过过滤，得到滤液、用3L201 X4树脂除去杂质，再用3 L 001X4树脂吸附井冈霉素，吸附完毕，6L去离子水洗 涤，再用0.5N氨水洗脱，边洗脱边用高效液相色谱进行检测，收集含有井冈霉素A 的洗脱液，将洗脱液进行减压蒸发，除去氨气，得到6L的井冈霉素水溶液(井冈霉 素A的浓度为100mg/ml)，依靠压力为0. 3MPa的压縮空气通过喷嘴时产生的高速度将 井闪霉素水溶液吸出并被雾化。干燥室的进风温度为18(TC，出风口温度为IO(TC， 气流与雾滴运动方向相同，经过0.5小时的干燥，获得0.57公斤的井冈霉素粉剂， 含水量4%。水不溶物0.4°/。。井冈霉素A的纯度为65。/。。实施例4:取实施例1方法制得的井闪霉素的发酵液18L经过过滤，得到滤液、用5 L 201 X4树脂除去杂质，再用5L001X7树脂吸附井冈霉素，吸附完毕，IOL去离子水洗 涤，再用1.0N氨水洗脱，边洗脱边用高效液相色谱进行检测，收集含有井闪霉素A 的洗脱液，将洗脱液进行减压蒸馏浓缩，真空冷冻干燥，获得的了0.29公斤的井冈霉 素粉剂，含水量8%，水不溶物0.6%，井冈霉素A的纯度为65M。实施例5: 效果例实施l-4得到的井冈霉素粉剂产品的吸湿进行比较吸湿试验将实施例l、 2、 3、 4得到井冈霉素粉剂产品暴露在空气中IO小时，观察 他们的吸湿情况。结果实施例1、 2、 3通过喷雾干燥得到的井冈霉素粉剂产品增重 1.0%，而实施例4通过真空冷冻干燥得到的井冈霉素粉剂产品增重达5.0%。说明实 施例l、 2、 3得到的井冈霉素粉剂产品的抗吸湿性优于实施例4得到的产品。比较实施l-4得到的井闪霉素粉剂产品的含水量、水不溶物，均会发现实施例1、 2、 3得到的井闪霉素粉剂产品优于实施例4得到的产品。
权利要求
1.一种高纯度井冈霉素粉剂的制备方法，其特征在于所述的方法按如下步骤制备将井冈霉素的发酵液过滤，取滤液、用强碱性阴离子树脂除去杂质，再用强酸性阳离子吸附井冈霉素，吸附完毕，用去离子水洗涤，再用0.5-1.5N氨水洗脱，收集含有井冈霉素A的洗脱液，将有井冈霉素A的洗脱液进行减压蒸发，除去氨气，得到井冈霉素A水溶液，调整井冈霉素A水溶液的浓度为100-500mg/ml，泵入喷雾干燥器；进行喷雾干燥，得到井冈霉素粉剂。
2. 如权利要所述的求1所述高纯度井冈霉素粉剂的制备方法，其特征在于所述的氨水 洗脱同时用高效液相色谱进行检测，收集含有井冈霉素A的洗脱液。
3. 如权利要所述的求1所述高纯度井冈霉素粉剂的制备方法，其特征在于喷雾干燥器的 气流进风温度为130-200°C，出风温度为40-120°C。
4. 如权利要求1所述的高纯度井冈霉素粉剂的制备方法，其特征在于所述的强碱性阴离 子树脂型号为201X4或201X7。
5. 如权利要求1所述的高纯度井冈霉素粉剂的制备方法，其特征在于所述的强酸性阳 离子树脂型号为001X4或001X7。
6. 如权利要求1所述的高纯度井冈霉素粉剂的制备方法，其特征在于所述的井闪霉素的 发酵液按如下方法制备取菌禾中为5Yrepto77/ce51 / j^roscopiciAS var. /i/^ga/^ensis 接种入发酵培养基，在搅拌式或气升式发酵罐中进行发酵，发酵温度38-4(TC，通气量 0.7-1.3vvm，发酵40-50h即得井冈霉素发酵液，所述的培养基组成90g/l玉米粉， 40g/l大豆粉，5g/l酵母膏，0. lg/1 K風，溶剂为水。
全文摘要
本发明涉及一种井冈霉素粉剂的制备方法，按如下步骤制备将井冈霉素的发酵液过滤，取滤液、用强碱性阴离子树脂除去杂质，再用强酸性阳离子吸附井冈霉素，吸附完毕，用去离子水洗涤，再用0.5-1.5N氨水洗脱，收集含有井冈霉素A的洗脱液，将有井冈霉素A的洗脱液进行减压蒸发，除去氨气，得到井冈霉素水溶液，调整井冈霉素水溶液的浓度为100～500mg/ml，泵入喷雾干燥器；进行喷雾干燥，得到井冈霉素粉剂。该方法制得的井冈霉素粉剂有较强的吸湿性的问题，色泽佳，水容性，抗吸湿性，速溶性均较好。
文档编号C12P19/46GK101130562SQ20071007112
公开日2008年2月27日 申请日期2007年9月14日 优先权日2007年9月14日
发明者沈寅初, 薛亚平, 郑裕国, 陈小龙 申请人:浙江工业大学