专利名称：一种阿维菌素Bla的结晶方法
技术领域：
本发明涉及一种阿维菌素B1a的结晶方法。
背景技术：
阿维菌素(Avermectins)是一组结构类似的十六元大环内酯类抗生素，但并不具有抗微生物抗真菌的活性，而具有很强的杀虫活性。作为杀虫剂，它可以驱杀几乎所有的线虫类、昆虫类和螨虫类，一次用药能达到80～100％的驱尽率，并且它对人和哺乳动物的安全性高，是一种良好的生物农药。
阿维菌素是由链霉菌Sreptomyces avermitilis产生的一组大环内酯类物质，包括结构相似的8种天然组分。根据C-5位上取代基不同，C-22和C-23之间的单双键差异及C-25位上取代基的不同，分别用A，B；1，2；a，b组合来表示。其中以B1a的药效最佳。
阿维菌素B1a是通过阿维菌素发酵产物分离提纯得到的。现有的提纯工艺步骤主要包括浸提、浓缩结晶和重结晶提纯。结晶是其提纯工艺的关键。目前工业上需要使用乙醇结晶四次才可以得到阿维菌素B1a，而结晶次数多导致产品生产的成本高。
在美国专利US5077398中公开了一种对阿维菌素的浸提液进行分离提纯的方案，其为首先将浸提液浓缩成油状，再将相对高温(80℃)下的原油滴加到相对低温的烃类和醇类的混合溶剂(约80∶20)中进行沉淀结晶，然后再降温养晶。此方法通过一次结晶得到的B1晶体纯度可以达到93～95％，但是其无法对B1a和B1b进行进一步分离。
在文献1田益民、杨红等.阿维菌素结晶工艺的改进.中国医药工业杂志，2002，33(9)432～434中公开了对阿维菌素一次粗粉的各种结晶工艺的研究。其利用乙醇作为结晶溶剂，研究了包括常温静置结晶、低温静置结晶、室温补水结晶、真空流加补水结晶在内的各种结晶工艺。其中4℃静置结晶法得到的B1a含量高，而流加补水结晶法的收率高。但是，这几种结晶方法的持续时间长，而且不能兼顾结晶纯度和收率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术使用乙醇结晶结晶次数多导致产品生产的成本高、采用对浸提液进行沉淀结晶法无法对B1a和B1b进行进一步分离、利用乙醇对一次粗粉进行结晶的持续时间长，且不能兼顾结晶纯度和收率的缺陷，从而提供一种结晶纯度和收率均较高、稳定性较好且结晶时间较短、结晶次数少、生产成本低廉的阿维菌素B1a的结晶方法。
本发明的目的是通过如下的技术方案实现的本发明提供一种阿维菌素B1a的结晶方法，包括如下步骤1)用结晶溶剂正丁醇将阿维菌素B1a的一次粗粉在75～100℃时搅拌溶解至饱和，趁热过滤，滤去饱和溶液中的不溶性杂质，得到澄清的热饱和溶液；所述的阿维菌素B1a的一次粗粉是工业结晶一次粗粉，通过对菌丝利用有机溶剂浸提所得的浸提液浓缩结晶得到，一次粗粉中的阿维菌素B1a纯度在50％以上；2)将热饱和溶液缓慢冷却至过饱和度为1～3时，投入晶种，并于此温度边恒温，边以40～120r/min的速度搅拌20～60min；所述的晶种是通过对阿维菌素B1a的过饱和溶液施加超声波10～30min促进成核制得的；3)边以120～300r/min的速度搅拌，边按先慢后快的方式降温结晶，降温的具体方式如下在饱和溶液的温度大于65℃时，以0.03～0.01℃/min的速度降温；在饱和溶液的温度为65～55℃时，以0.03～0.05℃/min的速度降温；在饱和溶液的温度为55～45℃时，以0.05～0.1℃/min的速度降温；在饱和溶液温度为45～35℃时，以0.1～0.2℃/min的速度降温；在饱和溶液的温度为35～25℃时，以0.2～0.4℃/min的速度降温，降温至室温(25～10℃)后，搅拌养晶1～3小时；4)将所得的晶浆过滤或离心分离，用少量正丁醇、乙醇、或甲醇洗涤晶体，再用少量正己烷洗涤晶体，干燥后得到阿维菌素B1a。
本发明提供的阿维菌素B1a的结晶方法是对阿维菌素工业一次结晶粗粉进行结晶提纯阿维菌素B1a的冷却结晶工艺，其为对现有的阿维菌素B1a结晶工艺进行改进得到的。该方法的主要特点在于选择了一种合适的结晶溶剂——正丁醇代替了原有的工业结晶溶剂——乙醇，并采用超声辅助制备晶种，在一个合适的过饱和度加入晶种，并且按照分段恒速降温方式降温，降温过程中调节搅拌强度。与现有技术相比，本发明提供的阿维菌素B1a的结晶方法的优益之处在于1、可以提高产品的收率。这是由于阿维菌素B1a在正丁醇中的溶解度曲线较其在乙醇中的溶解度曲线斜率大，所以阿维菌素在正丁醇中的溶解度随温度的变化量较其在乙醇中的溶解度随温度的变化量大，结晶的收率得到提高。
2、可以得到纯度较高的阿维菌素B1a结晶产品。这是因为正丁醇结晶的亚稳区较乙醇结晶的亚稳区宽，容易控制晶种的加入时机，通过在合适的时机添加晶种，按一定的降温方式冷却结晶，所得晶体的纯度有明显的提高。
3、改善了晶习。利用正丁醇结晶所得阿维菌素B1a晶体呈棱柱状，比起利用乙醇结晶所得的针状晶体流动性好，不易结块，便于工业生产上的包装、运输和保存。
4、节约生产时间，降低生产成本。此结晶工艺的批处理量约是传统的乙醇结晶的两倍，要达到一定的产品纯度所需的结晶次数少，综合收率高，节约了生产时间和成本，且得到的产品的稳定性较好，是一种较传统生产方法廉价、高效的提纯方法。
具体实施例方式
实施例1在500ml的球形结晶罐中，投入约40g工业一次粗粉(通过对菌丝利用有机溶剂浸提所得的浸提液浓缩结晶得到，其中的阿维菌素B1a纯度为78.21％)，加入265ml正丁醇，在水浴条件下搅拌升温至80℃，恒温约25min，待充分溶解后，趁热滤去不溶性的杂质。将所得的澄清的热饱和溶液在水浴中自然冷却降温到68℃时，其过饱和度为1.1，加入0.5g由超声辅助制备的晶种(该晶种是对阿维菌素的过饱和溶液施加超声波20min制得的)以100r/min的转速搅拌溶液，并在此温度恒温20min。
再调节搅拌速度至150r/min，并按照以下降温程序降温在饱和溶液的温度为68～65℃时，以0.03℃/min的速度降温；在饱和溶液的温度为65～55℃时，以0.05℃/min的速度降温；在饱和溶液的温度为55～47℃时，以0.075℃/min的速度降温；在饱和溶液温度为47～40℃时，以0.1℃/min的速度降温；在饱和溶液温度为40～30℃时，以0.2℃/min的速度降温；在饱和溶液的温度为30～25℃时，以0.3℃/min的速度降温。降温至室温25℃后，搅拌养晶1小时，减压抽滤分离晶浆，将湿晶用50ml正丁醇洗涤一遍，再用50ml正己烷洗涤一遍，干燥后得到阿维菌素B1a 21.74g。用HPLC(高效液相色谱)法分析其纯度为95.52％，所得到的阿维菌素B1a产品的收率为66.38％。
实施例2在1000ml的球形结晶罐中，投入约80g工业一次粗粉(通过对菌丝利用有机溶剂浸提所得的浸提液浓缩结晶得到，其中的阿维菌素B1a纯度为80.05％)，加入600ml正丁醇，在水浴条件下搅拌升温至75℃，恒温约30min，待充分溶解后，趁热滤去不溶性的杂质。将所得的澄清的热饱和溶液在水浴中自然冷却降温到65℃时，其过饱和度为1.3，加入1g由超声辅助制备的晶种(该晶种是对阿维菌素的过饱和溶液施加超声波15min制得的)，以120r/min的转速搅拌溶液，并在此温度恒温20min。
再调节搅拌速度至180r/min，并按照以下降温程序降温在饱和溶液的温度为65～55℃时，以0.05℃/min的速度降温；在饱和溶液的温度为55～47℃时，以0.075℃/min的速度降温；在饱和溶液温度为47～40℃时，以0.1℃/min的速度降温；在饱和溶液温度为40～30℃时，以0.2℃/min的速度降温；在饱和溶液的温度为30～25℃时，以0.3℃/min的速度降温。降温至室温25℃后，搅拌养晶1.5小时，减压抽滤分离晶浆，将湿晶用100ml正丁醇洗涤一遍，再用100ml正己烷洗涤一遍，放置到真空干燥箱中烘干称重，得到阿维菌素B1a 42.96g。用HPLC(高效液相色谱)法分析其纯度为95.39％，所得到的阿维菌素B1a产品的收率为65.60％。
对比实施例1在500ml的球形结晶罐中，投入20g工业一次粗粉(纯度78.21％)，加入300ml乙醇，其余步骤同实施例1，得到阿维菌素B1a 10.78g，纯度为90.01％，收率为62.27％。
对比实施例2在500ml的球形结晶罐中，投入20g工业一次粗粉(纯度78.21％)，加入300ml乙醇，升温将粗粉溶解，滤去不溶杂质，自然匀速降温，降温速率为0.075℃/min，降至室温时，养晶3小时，结晶过程中搅拌速率为150r/min，其余步骤同对比实施例1，得到阿维菌素B1a 10.77g，纯度为87.34％，收率为60.21％。
由此可见，使用本发明提供的方法结晶阿维菌素B1a，可以以较短的结晶时间、较少的结晶次数，得到兼顾结晶纯度和收率产品。
权利要求
1.一种阿维菌素B1a的结晶方法，包括如下步骤1)用结晶溶剂正丁醇将阿维菌素B1a的一次粗粉在75～100℃时搅拌溶解至饱和，趁热过滤，滤去饱和溶液中的不溶性杂质，得到澄清的热饱和溶液；2)将热饱和溶液缓慢冷却至过饱和度为1～3时，投入晶种，并于此温度边恒温，边以40～120r/min的速度搅拌20～60min；3)边以120～300r/min的速度搅拌，边按先慢后快的方式降温结晶；降温至室温后，搅拌养晶1～3小时；4)将所得的晶浆过滤或离心分离，洗涤晶体，干燥后得到阿维菌素B1a。
2.如权利要求1所述的阿维菌素B1a的结晶方法，其特征在于所述步骤1)的阿维菌素B1a的一次粗粉是工业结晶一次粗粉，通过对菌丝利用有机溶剂浸提所得的浸提液浓缩结晶得到。
3.如权利要求1或2所述的阿维菌素B1a的结晶方法，其特征在于所述步骤1)的阿维菌素B1a的一次粗粉中的阿维菌素B1a纯度在50％以上。
4.如权利要求1所述的阿维菌素B1a的结晶方法，其特征在于所述步骤2)的晶种是通过对阿维菌素B1a的过饱和溶液施加超声波10～30min促进成核制得的。
5.如权利要求1所述的阿维菌素B1a的结晶方法，其特征在于所述步骤3)的先慢后快的降温方式具体如下在饱和溶液的温度大于65℃时，以0.03～0.01℃/min的速度降温；在饱和溶液的温度为65～55℃时，以0.03～0.05℃/min的速度降温；在饱和溶液的温度为55～45℃时，以0.05～0.1℃/min的速度降温；在饱和溶液温度为45～35℃时，以0.1～0.2℃/min的速度降温；在饱和溶液的温度为35～25℃时，以0.2～0.4℃/min的速度降温。
全文摘要
本发明涉及一种阿维菌素B1a的结晶方法，包括用结晶溶剂正丁醇将阿维菌素B1a的一次粗粉在75～100℃时搅拌溶解至饱和，趁热过滤，得到澄清的热饱和溶液；将此溶液缓慢冷却至过饱和度为1～3时，投入晶种，恒温搅拌20～60min；以120～300r/min的速度搅拌，并按先慢后快的方式降温结晶，降温至室温后，搅拌养晶；将所得的晶浆过滤或离心分离，洗涤晶体，干燥后得到阿维菌素B1a。该方法可以得到纯度和收率均较高的阿维菌素B1a结晶产品；而且所得阿维菌素B1a晶体呈棱柱状，比起利用乙醇结晶所得的针状晶体流动性好，不易结块，便于工业生产上的包装、运输和保存；该方法结晶时间较短、结晶次数少、生产成本低廉，是一种较传统生产方法廉价、高效的提纯方法。
文档编号C07H17/00GK1824669SQ200510008569
公开日2006年8月30日 申请日期2005年2月22日 优先权日2005年2月22日
发明者刘吉, 常志东, 谢智, 安振涛, 申淑锋, 孙兴华, 胡欣, 王明梅, 刘会洲 申请人:中国科学院过程工程研究所