一种从阿维菌素B1a一次结晶母液中提取残留阿维菌素B1a的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种从抗生素废液中提取残留的有生物活性的抗生素组分的方法，具 体的说涉及一种从阿维菌素Bla-次结晶母液中提取残留的阿维菌素Bla的方法。
【背景技术】
[0002] 阿维菌素，英文名称Avermectins，为链霉菌的天然发酵组分，是由日本北里大学 大村智等和美国Merck公司首先开发的一类具有杀虫、杀螨、杀线虫活性的十六元大环内 酯化合物，其有8种不同的结构，分别为Ala、Alb、A2a、A2b、Bla、Blb、B2a和B2b，共组成 4对同系物。其中Ala、A2a、Bla和B2a具有更高的活性，其中又尤以Bla的生物活性最强。 阿维菌素自80年代初问世以来已广泛应用于动物寄生虫防治和农作物防治。
[0003] 阿维菌素的结构式为：
[0004]
[0005] 式中，不同结构的阿维菌素的R1基团、X-Y及R2基团分别见下表：
[0006]
[0007] 目前阿维菌素的生产工艺过程如下：用经过优选的高产斜面菌种制备液体菌种， 然后发酵260小时左右，发酵结束，将发酵液经板框压滤，弃滤液，得到菌丝体滤饼，经干燥 后用甲醇提取，之后脱溶剂并转相脱水溶性和部分醇溶性杂质，然后加入适量的甲醇进行 结晶，即可获得阿维菌素结晶（Bla组分）和一次结晶母液。
[0008] 上面所提到的工艺方法中，一次结晶母液中残留有大量阿维菌素Bla组分，其占 到全部有效发酵组分Bla总量的25%。目前对一次结晶母液的处理方法一般是将其浓缩后 加入甲苯制成油膏用于生产制剂或直接作为废弃物排放。但由于阿维菌素油膏所含杂质较 多，作为废弃物排放后对环境及农作物的危害仍是未知的，而如用于生产制剂，其所含的有 毒溶剂甲苯也是一大不安全因素，因此，2012年5月份国家质检总局曾将阿维菌素油膏用 于生产制剂列入重要督办案件，各省均有执法人员对部分阿维菌素原药生产和制剂加工企 业进行了执法检查，引起行业震动。另外，由于阿维菌素B1组分是现阶段广泛应用于动植 物以防治害虫，寄生虫的组分，所以如何能够把残留在一次结晶母液中的阿维菌素B1 (特 别是生物活性最好的Bla组分）提取出来迫在眉睫，如此也能够减少环境污染和资源浪费。
[0009] 关于提取残留在一次结晶母液中的有效成分Bla组分的方法，目前已知的方法主 要有两种。一种是采用层析分离的办法，如ZL201010192026. 2公开了一种提取残留阿维菌 素的方法，其主要是首先用硅胶柱做固定相，用一定配比的乙酸乙酯/石油醚作流动相对 有效成分和杂质进行分离，然后再把有效成分浓缩换用碳十八烷基硅烷柱做固定相用一定 比例的甲醇/水做流动相进行洗脱分离，再脱溶回收主要有效成分阿维菌素B1，该方法虽 然能有效将母液中的活性成分分离提取出来，但该发明使用的固定相和流动相成本都高， 同时工艺过于繁琐，也不能给使用者带来显著收益，难以实现产业化和工业化，不能有效解 决眼前的实际技术难题。另一种途经是采用萃取结晶的方法，如CN104876991A公开了一种 从阿维菌素Bla结晶母液中二次结晶制备阿维菌素Bla精粉的方法，该方法是将母液浓缩 后得油膏，然后利用乙酸仲丁酯萃取，所得萃取液水洗除杂后升温养晶、结晶，得阿维菌素 Bla精粉。该方法虽然对Bla组分的回收率比较高，但所制得的精粉中Bla组分含量较低， 仅为10%左右，依然不能满足产业上的需求。除此之外，行业内目前尚无其它更好的回收一 次结晶母液中Bla组分的方法。
【发明内容】
[0010] 本发明的目的是针对目前残留在阿维菌素一次结晶母液中的Bla活性组分难以 提取的技术难题，提供一种高效、低成本的提取阿维菌素一次结晶母液中残留阿维菌素Bla 组分的方法。
[0011] 为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
[0012] -种从阿维菌素Bla-次结晶母液中提取残留阿维菌素Bla的方法，该方法包括 以下步骤：
[0013] ①阿维菌素Bla-次结晶母液脱溶浓缩，制成第一油膏；
[0014] ②向第一油膏中加入低级酮，在70°C~80°C条件下搅拌溶解第一油膏，然后程序 降温至0°C~10°C停止降温，然后离心或过滤，回收所得上清液或滤液，进行脱溶浓缩，得 第二油膏；
[0015] 所述低级酮为二甲基酮、甲基乙基酮、2-戊酮、甲基异丁酮、甲基乙烯酮、环己酮中 的任意一种；
[0016] ③向第二油膏中加入结晶溶剂，在60°C~70°C条件下搅拌溶解第二油膏，然后程 序降温至20°C~30°C停止降温，搅拌养晶5h~6h，所得的晶浆过滤或离心分离后，所得晶 体洗涤并干燥，即得阿维菌素Bla粗粉；
[0017] ④所得粗粉中加入甲醇溶剂，粗粉：甲醇=lg: 10mL，升温至65°C溶解后加活性 炭进行脱色处理，然后过滤掉活性炭，所得滤液进行重结晶，经离心或过滤后得到晶体；
[0018] ⑤将步骤④所得晶体再按步骤④的操作重复进行处理1-2次，得到阿维菌素Bla 含量彡95%的阿维菌素Bla精粉。
[0019] 本发明所述的从阿维菌素Bla-次结晶母液中提取残留阿维菌素Bla的方法，步 骤②中，第一油膏与低级酮的质量比为1 : 3~4;步骤③中，第二油膏与结晶溶剂的质量 比为1 : 1~2。
[0020] 本发明所述的从阿维菌素Bla-次结晶母液中提取残留阿维菌素Bla的方法，步 骤②中，程序降温方式为每小时降l〇°C。
[0021] 本发明所述的从阿维菌素Bla-次结晶母液中提取残留阿维菌素Bla的方法，步 骤③中，结晶溶剂为甲醇、乙醇、丙醇和正丁醇中的任意一种。
[0022] 本发明所述的从阿维菌素Bla-次结晶母液中提取残留阿维菌素Bla的方法，步 骤③中，程序降温方式为每小时降l〇°C。
[0023] 本发明所述的从阿维菌素Bla-次结晶母液中提取残留阿维菌素Bla的方法，步 骤④中，加活性炭进行脱色处理的具体条件是：加入所得粗粉质量1-5%的活性炭，然后加 热保持微沸状态lh。
[0024] 本发明所述的从阿维菌素Bla-次结晶母液中提取残留阿维菌素Bla的方法，步 骤④中，进行重结晶的具体条件是：对所得滤液进行搅拌并程序降温至25°C条件下停止降 温，养晶2h再过滤。
[0025] 本发明所述的从阿维菌素Bla-次结晶母液中提取残留阿维菌素Bla的方法，步 骤④中，程序降温方式为每小时降5°C。
[0026] 步骤②中所述第二油膏是将所得上清液或滤液在0. 01-0. 02MPa、50_80°C条件下 进行脱溶浓缩。
[0027] 本发明所采用的方法具有以下突出优势：
[0028] 本发明针对一次结晶母液中Bla组分回收难的问题，采用了新的结晶工艺过程， 回收了一次结晶母液中80%~86%的Bla组分，从而使得阿维菌素生产中有效成分阿维菌 素Bla总收率上升为94%~96%，最高可比传统工艺70. 9%的收率（旧的阿维菌素提取工 艺在生产中约占发酵总量30%的阿维菌素Bla残留在一母液中无法再次提取出来）提高至 少24个百分点，有效解决了长期以来研究人员渴望解决的技术难题。
[0029] 采用本发明的方法能够有效回收一次结晶母液中Bla组分，经一次结晶就可回收 母液中86%的Bla组分，并且所得粗粉中Bla组分含量高达65%。
[0030] 另外，本发明的方法具有工序简单、成本低廉的优点，符合工业生产的需要，满足 了产业上的需求，同时解决了国家禁止使用油膏的现实问题。
【具体实施方式】
[0031] 本发明实施例和对比例所用一次结晶母液的获取按照《阿维菌素生产工艺 初探》，作者：宋维锋，中国石油和化工标准与质量，2011,31(8) :50.DOI:10. 3969/ j.issn. 1673-4076. 2011. 08. 032.所公开的工艺步骤进行，具体的：按常规工艺操作，将阿 维菌素发酵液经板框压滤，弃滤液，得到菌丝体滤饼，经干燥后用甲醇（菌丝体滤饼：甲醇 =lkg: 8kg)浸提，浸提液脱溶剂至膏状，水洗后，然后加入油膏质量0.7倍的甲醇升温溶 解，然后降温结晶，再经抽滤、干燥，可获得阿维菌素结晶（Bla组分）和一次结晶母液。 [0032] 实施例1
[0033] (1)取2000mL(相当于2300g)阿维菌素Bla-次结晶母液，在80°C脱溶2h，得到 第一油膏为715g(HPLC检测其所含Bla为5. 76% );
[0034] (2)向第一油膏中加入甲基异丁酮2145g，在80°C搅拌溶解第一油膏，然后程序降 温（每小时l〇°C)至0°C，然后过滤除去沉淀物（HPLC检测沉淀物中Bla含量彡0. 5% )， 回收滤液；
[0035] (3)所得滤液在0· 02Mpa下70°C脱溶浓缩得到第二油膏500g(HPLC检测第二油膏 中含Bla= 8. 03% )，在第二油膏中加入结晶溶剂丙醇500g，在70°C搅拌溶解第二油膏，然 后程序降温至30°C(每小时降10°C)，然后在此温度下搅拌（搅拌的条件是30rpm)养晶 5h;将所得的晶浆过滤，所得晶体洗涤并干燥，即得到阿维菌素Bla粗粉（53. 9g)，晶浆过滤 后所得滤液经浓缩后剩余442g;
[0036] 用HPLC对本步所得粗粉和浓缩后的滤液中含有的Bla、Blb和B2 (包括B2a和B2b) 组分的含量进行检测，结果见表1 ;
[0037] 表 1 :
[0038]
[0039] (4)在所得53. 9g粗粉加入539mL(相当于426. 3g)甲醇溶解，然后加热至65°C并 加入粗粉质量5%的活性炭，加热保持微沸状态1小时后，过滤除去活性炭；所得滤液边搅 拌（60rpm)边程序降温（每小时降5°C)到25°C后养晶2h进行重结晶，然后抽滤回收晶 体；
[0040] (5)将步骤（4)抽滤回收的晶体按步骤（4)的条件再重复进行1次重结晶处理，得 到阿维菌素Bla含量95 %的阿维菌素Bla精粉34. 7g。
[0041] 按本发明方法可将阿维菌素Bla-次结晶母液中80%的Bla进行再提取，将本发 明的方法与传统阿维菌素Bla生产工艺相结合，使得阿维菌素Bla生产中有效成分阿维菌 素Bla总收率提高为94%，有效解决了长期以来研究人员渴望解决的技术难题。
[0042] 实施例2
[0043] (1)取2000mL(相当于2300g)阿维菌素Bla-次结晶母液，在80°C脱溶2h，得到 第一油膏为