一种提高阿维菌素B1a精粉产能和内在质量的浸提方法与流程

本发明涉及一种生物农药的制备方法，尤其是一种提高阿维菌素B1a精粉产能和内在质量的浸提方法，属于农药制备
技术领域：
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背景技术：
：：阿维菌素是由链霉菌中发酵产物分离提取得到的一组结构类似的十六元大环内酯类抗生素，由一组结构相近的8个同系物组成，B1和B2是该同系物中的两大组分。阿维菌素B类组分对线虫，昆虫，螨类具有极高的生物杀虫活性。阿维菌素作为目前世界上最为有效的杀虫剂之一，国内年使用量约为4100吨左右，成为农药杀虫剂中的当家产品。阿维菌素是一种最广谱、高效、安全、稳定的杀虫药物，具有很强的除杀螨虫、昆虫和寄生虫的活性，也可以用于人、畜和农作物，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。目前，阿维菌素浸提的生产工艺过程如下：将发酵液经板框压滤，弃滤液，得到菌丝体滤饼，经干燥后得到阿维菌素烘干菌丝，然后用甲醇浸泡提取，浸提工艺采用8倍的常温甲醇浸泡提取，此法提取的浸提液效价低，且甲醇使用量大，因此，现有的阿维菌素浸提存在产量低、能耗高、工艺时间长、生产成本高的弊病。高级脂肪酸油酯作为阿维菌素发酵过程中的不可避免的产物，在阿维菌素提取过程中也将作为杂质随阿维菌素一同被提取到浸提液中，而在阿维菌素后续的除杂过程中，虽然多次的重结晶能利用母液带走其中一大部分，但仍有一部分油脂残留到精粉之中而影响精品的内在质量。CN102060901A“一种石油醚去油的方法”公布的方法虽然能在后续洗涤能将油酯去除，但石油醚存在单耗高，且石油醚闪点较低，存在极大安全隐患。技术实现要素：：针对现有阿维菌素浸提工艺提取效价低、甲醇使用量大；精粉中油酯多导致阿维菌素B1a含量低、内在质量差的技术问题，本发明一种提高阿维菌素B1a精粉产能和内在质量的浸提方法。本发明的技术方案如下：一种提高阿维菌素B1a精粉产能和内在质量的浸提方法，包括步骤如下：(1)将阿维菌素菌丝加入到温度40～45℃、质量浓度为95～97％的甲醇溶剂中，阿维菌素菌丝与甲醇溶剂的质量体积比为：1∶(3～5)，单位g/mL，保温搅拌20～30分钟，过滤得到阿维菌素浸提液；(2)将阿维菌素浸提液降温至0℃以下，保温2～4小时，然后过滤收集滤液；(3)将步骤(2)的滤液升温至60～70℃，于真空条件下浓缩，得油膏稠料，向油膏稠料中加入75～85℃的热水，搅拌20～30分钟，然后静置分层，去掉上层水，得纯化后油膏稠料；(4)纯化后油膏稠料加甲醇溶剂中，升温至65～75℃溶解，调整搅拌速度，缓慢降温至20～30℃进行结晶，保温1～2小时进行养晶，抽滤得B1a粗品，(5)将B1a粗品加入甲醇升温溶解，加入活性炭搅拌升温至65～70℃，待B1a粗品完全溶解后，保温30分钟，进行抽滤，回收滤液常压浓缩至B1a粗品重量的2～4倍进行重结晶，过滤，得到阿维菌素B1a晶体。本发明优选的，本发明的方法还包括步骤(6)，将步骤(5)的阿维菌素B1a晶体按照步骤(5)的方法重复操作1～3次，然后进行抽滤、干燥，得到阿维菌素B1a精粉。本发明优选的，步骤(1)，浸提时所用的甲醇溶剂温度为40℃，甲醇溶剂的质量浓度为95％，阿维菌素菌丝与甲醇溶剂的质量体积比为：1∶5，单位g/mL。本发明优选的，步骤(2)，阿维菌素浸提液降温至0℃，保温时间为4小时。本发明优选的，步骤(3)，真空浓缩的真空度为-0.05～-0.07Mpa，热水的加入量与油膏稠料的体积比为1：(1～4)，优选的，热水的温度为80℃，搅拌时间为30分钟。本发明优选的，步骤(3)，静置分层时间为10-18min。本发明优选的，步骤(4)纯化后油膏稠料与甲醇溶剂的体积比为(8～12)：(6～8)，优选的，纯化后油膏稠料与甲醇溶剂的体积比为10∶8，甲醇溶剂的质量浓度为95～97％，优选的，甲醇溶剂的质量浓度为95％。本发明优选的，步骤(4)，搅拌速度为10～20r/min，缓慢降温速率为3～5℃每小时，缓慢降温至25℃进行结晶。得到的B1a粗品经甲醇溶解冷冻无絮状物。本发明优选的，步骤(5)，B1a粗品与甲醇的质量体积比：1：(10～20)，单位g/mL，优选的，B1a粗品与甲醇的质量体积比：1：15，单位g/mL，甲醇的质量浓度为99％。本发明优选的，步骤(5)，活性炭用量为B1a粗品质量的1％。阿维菌素在甲醇中的溶解度是随着甲醇浓度的升高而升高，高级脂肪酸油酯作为阿维菌素发酵过程中的不可避免的产物，浸提到浸提液后，在后续结晶和重结晶过程中虽然母液会带走一部分但带走不完全而留在精粉中，本发明意外发现，阿维菌素菌丝经温度40～45℃、质量浓度为95～97％的甲醇得到的浸提液，经低温后，高级脂肪酸油酯随着温度的降低，在甲醇中的溶解度会迅速降低而大量析出，过滤后，通过后续的结晶和重结晶会使精粉中没有油酯残留而提高含量，从而提高精粉的内在质量。本发明取得的技术进步：1、本发明的方法，利用温度40～45℃、质量浓度为95～97％的甲醇浸泡阿维菌素菌丝，甲醇使用量由原来干粉重量的8倍减少到了现在的5倍，效价由原来的12000μ/ml提高到了20000μ/ml以上，产量增加了30％，由此克服了现有技术浸提收率低、能耗高、工艺时间长、生产成本高的弊病。2、本发明的方法，利用浸提液低温去除其中的油酯，为生产高纯度精粉提供了必要保障，也是后续减少重结晶次数的保证；精品质量得到显著的提高，产品不再出现烘干后发黄现象，做下游产品也不再出现因阿维菌素含油量过高而不能用情况，阿维菌素B1a的含量可由原来的93％提高到94.5％以上。附图说明：图1a为本发明实施例1步骤(1)得到的浸提液降温至-20℃，浸提液照片图；图1b为对比例1步骤(1)得到的浸提液降温至-20℃，浸提液照片图；图2a为本发明实施例1制得的B1a精粉用50倍甲醇溶解，制得精品溶解液，将得到的精品溶解液降温至-20℃，溶解液照片图；图2b为对比例1制得的B1a精粉用50倍甲醇溶解，制得精品溶解液，将得到的精品溶解液降温至-20℃，溶解液照片图。具体实施方式：下面通过具体实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。实施例中所用的阿维菌素烘干菌丝为按照如下步骤制备而得：阿维菌素发酵干菌丝体：阿维菌素生产菌种阿佛曼链霉菌经过280～300小时有氧发酵，发酵液效价达到一定标准后，停止发酵，将该阿维菌素发酵液经过板框压滤机过滤后得到水份70％左右发酵液滤饼和废发酵水溶液，然后再将70％左右发酵液滤饼经过闪蒸干燥至水份8～10％发酵干菌丝体作为本发明实施例的原料使用。实施例所用的设备均为常规现有设备。实施例1：一种提高阿维菌素B1a精粉产能和内在质量的浸提方法，包括步骤如下：(1)取阿维菌素烘干菌丝2000g(菌丝效价为10230μ/g)，加入10000mL温度40℃、质量浓度为95％的甲醇中搅拌30分钟，过滤得到阿维菌素浸提液9900ml，用HPLC对所得浸提液进行检测，浸提液效价：20842μ/ml。(2)取浸提液5L，在0℃的条件下冷冻4小时，析出絮状物后，抽滤得到滤液，滤液放置于0℃的条件下保温，无絮状物析出。(3)将步骤(2)的滤液升温至65℃，于真空条件下浓缩，得油膏稠料，向油膏稠料中加入80℃的热水，热水的加入量与油膏稠料的体积比为1：2，搅拌30分钟，然后静置15min分层，去掉上层水，得纯化后油膏稠料；(4)纯化后油膏稠料加甲醇溶剂中，纯化后油膏稠料与甲醇溶剂的体积比为10：8，甲醇溶剂的质量浓度为95％。升温至70℃溶解，调整搅拌速度为10～20r/min，以5℃每小时的降温速率缓慢降温至25℃进行结晶，保温2小时进行养晶，抽滤得B1a粗品226g，用HPLC对本步所得粗品、母液的B1a含量进行检测粗品含量：68.87％；本步所得粗品经甲醇溶解后冷冻观察无絮状物。(5)将上述粗品用99％甲醇升温溶解，加入活性炭搅拌升温至65～70℃，待粗品完全溶解后，保温30分钟，进行抽滤，回收滤液至结晶罐，然后常压浓缩滤液至粗品重量的3倍过滤，得到阿维菌素B1a晶体。其中，重结晶所用的甲醇溶剂：粗品＝15ml：1g；活性炭用量为粗结晶质量的1％；(6)将步骤(5)的阿维菌素B1a晶体76g，按照步骤(5)的方法重复操作3次，然后进行抽滤、干燥，用HPLC对本步所得B1a精粉含量进行检测：B1a含量95.03％，精品经甲醇溶解冷冻无絮状物，产品质量合格。对比例1：一种提高阿维菌素B1a精粉产量和含量的制备方法，步骤如下：(1)取阿维菌素烘干菌丝2000g(菌丝效价为10230μ/g)，加入10000mL温度25℃、质量浓度为92％的甲醇中搅拌30分钟，过滤得到阿维菌素浸提液9900ml，用HPLC对所得浸提液进行检测，浸提液效价：12561μ/ml。(2)浸提液升温至70℃真空蒸馏2小时，将溶液浓缩成膏状，得油膏稠料，浓缩时的真空度为-0.07Mpa。向油膏稠料中加入80℃的热水，热水的加入量与油膏稠料的体积比为1：2，搅拌30分钟，然后静置15min分层，去掉上层水，得纯化后油膏稠料；(3)纯化后油膏稠料加甲醇溶剂中，纯化后油膏稠料与甲醇溶剂的体积比为10：8，甲醇溶剂的质量浓度为95％。升温至70℃溶解，调整搅拌速度为10～20r/min，以5℃每小时的降温速率缓慢降温至25℃进行结晶，保温2小时进行养晶，抽滤得B1a粗品粗品233g，用HPLC对本步所得粗品、母液的B1a含量进行检测粗品含量：64.11％；本步所得粗品经甲醇溶解后絮状物明显。(4)将上述粗品用99％甲醇升温溶解，加入活性炭搅拌升温至65～70℃，待粗品完全溶解后，保温30分钟，进行抽滤，回收滤液至结晶罐，然后常压浓缩滤液至粗品重量的3倍过滤，得到阿维菌素B1a晶体。其中，重结晶所用的甲醇溶剂：粗品＝15ml：1g；活性炭用量为粗结晶质量的1％；(5)将步骤(4)的阿维菌素B1a晶体76g，按照步骤(4)的方法重复操作3次，然后进行抽滤、干燥，用HPLC对本步所得B1a精粉含量进行检测：B1a含量93.02％，精品经50倍甲醇溶解降温冷冻，絮状物明显。本发明实施例1与对比例1的工艺方法对浸提液效价、精粉b1a含量的影响如下表1所示。表1甲醇用量浸提液效价μ/ml精粉b1a含量本发明实施例15倍2084295.03％对比例18倍1256193.02％实施例2：一种提高阿维菌素B1a精粉产能和内在质量的浸提方法，包括步骤如下：(1)取阿维菌素烘干菌丝2000g(菌丝效价为10230μ/g)，加入10000mL温度42℃、质量浓度为96％的甲醇中搅拌30分钟，过滤得到阿维菌素浸提液9900ml，用HPLC对所得浸提液进行检测，浸提液效价：20143μ/ml。(2)取浸提液5L，在0℃的条件下冷冻3小时，析出絮状物后，抽滤得到滤液，滤液放置于0℃的条件下保温，无絮状物析出。(3)将步骤(2)的滤液升温至70℃，于真空条件下浓缩，得油膏稠料，向油膏稠料中加入78℃的热水，热水的加入量与油膏稠料的体积比为1：3，搅拌30分钟，然后静置15min分层，去掉上层水，得纯化后油膏稠料；(4)纯化后油膏稠料加甲醇溶剂中，纯化后油膏稠料与甲醇溶剂的体积比为10：7，甲醇溶剂的质量浓度为95％。升温至72℃溶解，调整搅拌速度为10～20r/min，以5℃每小时的降温速率缓慢降温至25℃进行结晶，保温2小时进行养晶，抽滤得B1a粗品223.05g，用HPLC对本步所得粗品、母液的B1a含量进行检测粗品含量：64.32％；本步所得粗品经甲醇溶解后冷冻观察无絮状物。(5)将上述粗品用99％甲醇升温溶解，加入活性炭搅拌升温至65～70℃，待粗品完全溶解后，保温30分钟，进行抽滤，回收滤液至结晶罐，然后常压浓缩滤液至粗品重量的3倍过滤，得到阿维菌素B1a晶体。其中，重结晶所用的甲醇溶剂：粗品＝15ml：1g；活性炭用量为粗结晶质量的1％；(6)将步骤(5)的阿维菌素B1a晶体76g，按照步骤(5)的方法重复操作3次，然后进行抽滤、干燥，用HPLC对本步所得B1a精粉含量进行检测：B1a含量94.89％，精品经甲醇溶解冷冻无絮状物，产品质量合格。对比例2：一种提高阿维菌素B1a精粉产量和含量的制备方法，步骤如下：(1)取阿维菌素烘干菌丝2000g(菌丝效价为10230μ/g)，加入10000mL温度25℃、质量浓度为92％的甲醇中搅拌30分钟，过滤得到阿维菌素浸提液9900ml，用HPLC对所得浸提液进行检测，浸提液效价：12338μ/ml。(2)浸提液升温至70℃真空蒸馏2小时，将溶液浓缩成膏状，得油膏稠料，浓缩时的真空度为-0.07Mpa。向油膏稠料中加入80℃的热水，热水的加入量与油膏稠料的体积比为1：2，搅拌30分钟，然后静置15min分层，去掉上层水，得纯化后油膏稠料；(3)纯化后油膏稠料加甲醇溶剂中，纯化后油膏稠料与甲醇溶剂的体积比为10：8，甲醇溶剂的质量浓度为95％。升温至70℃溶解，调整搅拌速度为10～20r/min，以5℃每小时的降温速率缓慢降温至25℃进行结晶，保温2小时进行养晶，抽滤得B1a粗品粗品223.05g，用HPLC对本步所得粗品、母液的B1a含量进行检测粗品含量：65.33％，母液效价：16576μ/ml；本步所得粗品经甲醇溶解降温到0℃，絮状物明显。(4)将上述粗品用99％甲醇升温溶解，加入活性炭搅拌升温至65～70℃，待粗品完全溶解后，保温30分钟，进行抽滤，回收滤液至结晶罐，然后常压浓缩滤液至粗品重量的3倍过滤，得到阿维菌素B1a晶体。其中，重结晶所用的甲醇溶剂：粗品＝15ml：1g；活性炭用量为粗结晶质量的1％；(5)将步骤(4)的阿维菌素B1a晶体76g，按照步骤(4)的方法重复操作3次，然后进行抽滤、干燥，用HPLC对本步所得B1a精粉含量进行检测：B1a含量92.87％，精品经甲醇溶解降温冷冻，絮状物明显。本发明实施例2与对比例2的工艺方法对浸提液效价、精粉b1a含量的影响如下表1所示。表2甲醇用量浸提液效价μ/ml精粉b1a含量本发明实施例15倍2014394.89％对比例18倍1233892.87％实施例3：一种提高阿维菌素B1a精粉产能和内在质量的浸提方法，包括步骤如下：(1)取阿维菌素烘干菌丝2000g(菌丝效价为10230μ/g)，加入10000mL温度45℃、质量浓度为96％的甲醇中搅拌30分钟，过滤得到阿维菌素浸提液9900ml，用HPLC对所得浸提液进行检测，浸提液效价：20617μ/ml。(2)取浸提液5L，在-1℃的条件下冷冻2小时，析出絮状物后，抽滤得到滤液，滤液放置于0℃的条件下保温，无絮状物析出。(3)将步骤(2)的滤液升温至68℃，于真空条件下浓缩，得油膏稠料，向油膏稠料中加入82℃的热水，热水的加入量与油膏稠料的体积比为1：2.5，搅拌30分钟，然后静置15min分层，去掉上层水，得纯化后油膏稠料；(4)纯化后油膏稠料加甲醇溶剂中，纯化后油膏稠料与甲醇溶剂的体积比为11：8，甲醇溶剂的质量浓度为95％。升温至68℃溶解，调整搅拌速度为10～20r/min，以5℃每小时的降温速率缓慢降温至25℃进行结晶，保温2小时进行养晶，抽滤得B1a粗品230g，用HPLC对本步所得粗品、母液的B1a含量进行检测粗品含量：64.33％，母液效价：16576μ/ml；本步所得粗品经甲醇溶解后冷冻观察无絮状物。(5)将上述粗品用99％甲醇升温溶解，加入活性炭搅拌升温至65～70℃，待粗品完全溶解后，保温30分钟，进行抽滤，回收滤液至结晶罐，然后常压浓缩滤液至粗品重量的3倍过滤，得到阿维菌素B1a晶体。其中，重结晶所用的甲醇溶剂：粗品＝16ml：1g；活性炭用量为粗结晶质量的1％；(6)将步骤(5)的阿维菌素B1a晶体76g，按照步骤(5)的方法重复操作3次，然后进行抽滤、干燥，用HPLC对本步所得B1a精粉含量进行检测：B1a含量94.81％，精品经甲醇溶解冷冻无絮状物，产品质量合格。对比例3：一种提高阿维菌素B1a精粉产量和含量的制备方法，步骤如下：(1)取阿维菌素烘干菌丝2000g(菌丝效价为10230μ/g)，加入10000mL温度25℃、质量浓度为92％的甲醇中搅拌30分钟，过滤得到阿维菌素浸提液9900ml，用HPLC对所得浸提液进行检测，浸提液效价：12831μ/ml。(2)浸提液升温至70℃真空蒸馏2小时，将溶液浓缩成膏状，得油膏稠料，浓缩时的真空度为-0.07Mpa。向油膏稠料中加入80℃的热水，热水的加入量与油膏稠料的体积比为1：2，搅拌30分钟，然后静置15min分层，去掉上层水，得纯化后油膏稠料；(3)纯化后油膏稠料加甲醇溶剂中，纯化后油膏稠料与甲醇溶剂的体积比为10：8，甲醇溶剂的质量浓度为95％。升温至70℃溶解，调整搅拌速度为10～20r/min，以5℃每小时的降温速率缓慢降温至25℃进行结晶，保温2小时进行养晶，抽滤得B1a粗品粗品227g，用HPLC对本步所得粗品、母液的B1a含量进行检测粗品含量：67.87％；本步所得粗品经甲醇溶解降温冷冻，絮状物明显。(4)将上述粗品用99％甲醇升温溶解，加入活性炭搅拌升温至65～70℃，待粗品完全溶解后，保温30分钟，进行抽滤，回收滤液至结晶罐，然后常压浓缩滤液至粗品重量的3倍过滤，得到阿维菌素B1a晶体。其中，重结晶所用的甲醇溶剂：粗品＝15ml：1g；活性炭用量为粗结晶质量的1％；(5)将步骤(4)的阿维菌素B1a晶体76g，按照步骤(4)的方法重复操作3次，然后进行抽滤、干燥，用HPLC对本步所得B1a精粉含量进行检测：B1a含量93.14％，精品经甲醇溶解降温冷冻，絮状物明显。本发明实施例3与对比例3的工艺方法对浸提液效价、精粉b1a含量的影响如下表1所示。表3甲醇用量浸提液效价μ/ml精粉b1a含量本发明实施例15倍2061794.81％对比例18倍1283193.14％实验例1、将本发明实施例1步骤(1)得到的浸提液与对比例1步骤(1)得到的浸提液降温至-20℃，降温速率相同，观察浸提液中絮状物，对比图如图1a、图1b所示，通过图片对比可以看出，本发明的方法，利用40℃，浓度95％甲醇浸泡阿维菌素菌丝得到的浸提液冷冻后无絮状物，而采用现有技术浸提得到的浸提液冷冻后絮状物明显，在低温条件下浸提液中的油酯将以絮状物的形式析出，存在的絮状物越多说明浸提液中的油酯越多，对后续的提纯不利，后续的结晶和重结晶过程中不易除去。2、分别将本发明实施例1、对比例1制得的B1a精粉用50倍水溶解，制得精品溶解液，将得到的精品溶解液降温至-20℃，降温速率相同，观察溶解液中絮状物，对比图如图2a、图2b所示，通过图片对比可以看出，本发明的方法得到的精品溶解液冷冻后无絮状物，而采用现有技术浸提得到的精品溶解液冷冻后絮状物明显，在低温条件下精粉溶解液中的油酯将以絮状物的形式析出，存在的絮状物越多说明精粉质量越差，含量越低，产品会出现烘干后发黄现象，做下游产品也会出现因阿维菌素含油酯量过高而不能用情况。当前第1页1 2 3