CN102617668A - 一种高纯度阿维菌素精粉生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种阿维菌素精粉生产工艺。该生产工艺方法是将发酵液滤饼用醋酸仲丁酯萃取；三次有机酯相萃取液合并后加入四丁基溴化铵水溶液洗涤、过滤；将滤液继续浓缩后降温结晶得到一次粗品；将一次粗品用乙醇溶解过滤，自然降温到室温后，按乙醇和水体积比为：7∶1～4∶1，加入水进行溶析结晶，洗涤、干燥后得到阿维菌素精粉产品。本发明方法可以得到纯度和收率均较高的阿维菌素结晶产品；同传统方法相比该方法结晶时间较短、减少了重复结晶的次数、生产成本低，是一种低成本、高效、高纯度的阿维菌素精粉生产工艺。

Description

一种高纯度阿维菌素精粉生产工艺

技术领域

本发明涉及一种阿维菌素精粉生产工艺。

背景技术

阿维菌素是一种低毒、高效、高选择、绿色、环保型、生物源的杀虫剂，它完全解决了传统农药存在对环境产生污染的问题，是我国“七五”、“八五”、“九五”、“十五”和“十一五”的重点攻关项目。随着近几年阿维菌素及下游产品的普及和推广，不仅带动了我国农业、畜牧业的大力发展，而且促进了农牧业生产向绿色、无害化方向转变。

作为目前世界上最为有效的杀虫剂之一的阿维菌素，国内年使用量约为2500吨左右，成为农药杀虫剂中的当家产品。在农药上常用的阿维菌素产品主要有阿维菌素精粉和阿维菌素油膏两种。

阿维菌素精粉一般工艺是发酵液滤饼用甲醇或乙醇浸提，合并浸提液，并减压浓缩，然后用水或饱和盐水洗涤后，浓缩液用乙醇经过三到四次重结晶、干燥得到阿维菌素精粉产品。使用这种工艺的弊端在于：使用精粉重结晶次数多，乙醇消耗量大，生产成本高。

发明内容

本发明克服了现有技术中的缺点，提供了一种阿维菌素精粉生产工艺，所得产品为高纯度。

本发明的技术方案是：将发酵液滤饼用醋酸仲丁酯萃取；三次有机酯相萃取液合并后加入四丁基溴化铵水溶液洗涤、过滤；将滤液继续浓缩后，降温结晶得到一次粗品；将一次粗品用乙醇溶解、过滤，自然降温到室温后，按乙醇和水的体积比加入水进行溶析结晶，洗涤干燥后得到阿维菌素精粉产品。

一种阿维菌素精粉生产工艺，

该工艺包括以下步骤：

A)先将发酵液滤饼用醋酸仲丁酯萃取；

B)将上述的有机酯相萃取液合并后，加入四丁基溴化铵水溶液洗涤、过滤，得到滤液；

C)将上述滤液继续浓缩后，降温、结晶得到一次粗品；

D)将上述一次粗品用乙醇溶解、过滤，自然降温到室温后，按乙醇和水体积比为：7∶1～4∶1，加入水进行溶析结晶，洗涤、干燥后得到阿维菌素精粉产品。

根据以上所述的阿维菌素精粉生产工艺，

一般的工艺条件是：

A、将上述发酵液滤饼闪蒸干燥至含水量在18％～22％的干菌丝体后，按干菌丝体与醋酸仲丁酯的质量比为：1∶2～1∶6，用醋酸仲丁酯萃取2～4次，每次萃取7～9小时；

B、将上述有机酯相萃取液合并后，加0.3～0.8％的四丁基溴化铵水溶液洗涤1～4次、过滤；

C、将浓缩液继续浓缩后，降温到15～20℃自然结晶、过滤得到一次粗品；

D、将一次粗品用乙醇在70～80℃溶解、过滤，自然降温到室温后，按乙醇和水体积比为：5∶1～2∶1加入水，搅拌养晶5～7小时，静止3～5小时后过滤、洗涤、干燥后得到阿维菌素精粉产品。

应当说明的是本发明实验所用的湿含量18～22％发酵干菌丝体的来源如下：

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湿含量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湿含量18～22％发酵干菌丝体作本发明试验用。

根据以上所述的高纯度阿维菌素精粉生产工艺：

较好的工艺条件是：

上述A步骤中每次萃取时醋酸仲丁酯用量为：含水量在18％～22％的干菌丝体与醋酸仲丁酯按质量比为：1∶2～1∶4，用醋酸仲丁酯萃取2～3次，每次萃取8小时；

上述B步骤中：有机酯相萃取液合并后，加0.3～0.6％的四丁基溴化铵水溶液洗涤1～2次、过滤；

上述C步骤中：保证总的结晶时间为9～11小时；

上述D步骤中：将一次粗品用乙醇在70～80℃溶解、过滤，自然降温到室温后，按乙醇和水体积比为：4∶1～3∶1加入水，搅拌养晶5～7小时，静止3～5小时后过滤、洗涤、干燥后得到阿维菌素精粉产品。

根据以上所述的高纯度阿维菌素精粉生产工艺：

最好的工艺条件是：

上述A步骤中每次萃取时醋酸仲丁酯用量为：含水量在18％～22％的干菌丝体与醋酸仲丁酯按质量比为：1∶3；

其中A步骤中：最好是浸泡在醋酸仲丁酯中，充分搅拌均匀、常温浸提8小时；

上述B步骤中：有机酯相萃取液合并后，加0.3～0.6％的四丁基溴化铵水溶液洗涤1～2次、过滤；

C步骤中：保证总的结晶时间为10小时。

具体工艺流程及工艺控制条件如下：

A、将阿维菌素发酵液干菌丝体干燥到含水量在18％～22％时，按照含水量在18％～22％的上述干菌丝体与醋酸仲丁酯的质量比为：1∶2～1∶6的比例，浸泡在醋酸仲丁酯中，充分搅拌均匀常温浸提(或固液萃取，以下同)7～9小时，进行板框过滤，收集菌丝体重复上述浸提2～4次，收集以上2～4次浸提所产生的浸提液；

B、将上述2～4次有机酯相浸提液合并后进行蒸馏、浓缩，蒸馏过程中，蒸馏塔液位控制在50％～60％，塔底温度控制110～120℃，馏出液温度控制75～80℃，初步浓缩回收部分醋酸仲丁酯后，浓缩液中按照体积比4∶1的比例加0.3～0.8％的四丁基溴化铵水溶液进行洗涤除杂、分层、过滤；

C、将过滤后的溶液中醋酸仲丁酯完全蒸出后，按水与乙醇的质量比为：1∶6比例加入乙醇，加入2～3％的活性炭，乙醇热溶解过滤后，在结晶釜中自然降温2小时，然后开夹套一次水降温，继续降温至15～18℃，同时保证总的结晶时间为9～11小时，这样一次结晶完成、过滤得到一次粗品；

D、将一次粗品按水与乙醇的质量比为：1∶8，用乙醇采取带压升温加热到70～80℃热溶解后，过滤，将乙醇热溶液浓缩至饱和后缓慢冷却至室温时，按乙醇和水体积比为：7∶1～4∶1加入水，且以90～110r/min的速度搅拌20～40min加完，然后再以260～320r/min的速度搅拌，按先慢后快的方式搅拌结晶；搅拌养晶5～7小时，静止3～5小时后过滤；将所得的晶浆离心分离，用冷石油醚进行浸泡洗涤滤饼15～20min后继续离心抽干的二次结晶品，送入双锥(即双锥形回转真空干燥器)进行真空加热干燥，干燥后得阿维菌素精粉产品。

如以上所述的工艺，

其特征在于：

优选的是：

其中步骤A中：浸泡在醋酸仲丁酯中，充分搅拌均匀常温浸提8小时，

其中步骤B中：采用0.3～0.6％的四丁基溴化铵水溶液进行洗涤除杂、分层、过滤，

其中步骤C中：保证总的结晶时间为10小时。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

本发明创新点有三方面，同时，可以看到本发明的有益效果：

(1)步骤A：用少量的环保型无毒溶剂醋酸仲丁酯代替甲醇或乙醇，减少了溶剂消耗量，具有较好的环保效益和经济效益；

(2)步骤B：用0.3～0.6％的四丁基溴化铵水溶液进行洗涤、该方法较传统的水洗或饱和盐水洗涤除杂效果更好、溶液更易分层，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；

(3)步骤D：阿维菌素精粉结晶步骤进行了创新，一次降温结晶和二次采用水做溶析剂进行溶析结晶相结合的混合结晶法，较传统结晶工艺减少了结晶的次数，提高产品质量、最终达到了简化工艺步骤、降低溶剂消耗、节约了生产成本的效果，而且最重要的是提高了精粉产品质量，具有较好的实用价值，并具有较好的社会效益和经济效益。

具体实施方式

下面用具体的实施例，对本发明作进一步的描述。

实施例1

A、取1000公斤含水量在18％的阿维菌素发酵液干菌丝体，按质量比1∶4每次加入醋酸仲丁酯4000公斤(4吨)进行三次浸提，合并三次浸提液的(12000公斤)12吨的醋酸仲丁酯浸提液；该步骤用醋酸仲丁酯代替了传统工艺中采用乙醇溶液浸提干菌丝的工艺，溶剂用量少、浸提率高；

对比效果见表1

B、将A步骤浸提液加热浓缩至3000升后加入750升0.3％的四丁基溴化铵水溶液进行1次洗涤、分层；

具体对比效果见表2，操作步骤简化，为提高收率提供保证，四丁基溴化铵水洗一次即可去除更多的杂质；

表2

C、将醋酸仲丁酯全部蒸出，按水与乙醇的质量比为：1∶6比例加入乙醇600升、6公斤活性炭，热溶解过滤后，在结晶釜中自然降温2小时，然后开夹套一次水降温，继续降温至17℃，同时保证总的结晶时间为10小时，这样一次结晶完成、过滤得到一次粗品102.3公斤，B1含量93.3％；将对照组甲苯全部蒸出后，加入乙醇600升，热溶解过滤后，结晶得到一次粗品98.7公斤，B1含量89.3％(其中B1是指阿维菌素产品有效成分)。因新工艺较原工艺操作简化，收率明显提高，且因在本步骤加入了活性炭，一次粗品颜色为淡黄，而对照组颜色棕黄色；

此处对以上和以下所述的B1进行说明：

B1：天然阿维菌素中含有8个组分，主要有4种即A1a、A2a、B1a和B2a，其总含量≥80％；对应的4个比例较小的同系物是A1b、A2b、B1b和B2b，其总含量≤20％。目前市售Avermectin农药是以阿维菌素为主要杀虫成分(Avermectin B1a+B1b，其中B1a不低于90％、B1b不超过5％)，所以用B1＝B1a+B1b的含量代表阿维菌素有效成分。

D、将一次粗品用800升乙醇70℃热溶解过滤，按乙醇和水体积比为：4∶1缓慢加入200升水，以90r/min的速度搅拌，20～40min内加完，然后再以260r/min的速度搅拌，按先慢后快的方式搅拌结晶；搅拌养晶5小时，静止3小时；将所得的晶浆离心分离，用冷石油醚进行浸泡，双锥形回转真空干燥器干燥后得阿维菌素精粉产品。

对照组则需要两次重溶和结晶。

本发明的C、D两步结晶法比传统的结晶工艺步骤简单，减少了重复结晶次数，而且产品的收率和含量都有较大提高。

新旧工艺效果对比见下表3：

实施例2

A、取1000公斤含水量在18％的阿维菌素发酵液干菌丝体，按质量比为：1∶5，每次加入醋酸仲丁酯5吨进行三次浸提，合并三次浸提液的(15000公斤)15吨的醋酸仲丁酯浸提液；该步骤用醋酸仲丁酯代替了传统工艺中乙醇溶液浸提干菌丝溶剂用量少、浸提率高，

对比效果见表4

B、将A步骤浸提液加热浓缩至3000升后加入750升0.4％的四丁基溴化铵水溶液进行1次洗涤、分层；具体对比效果见表5，操作步骤简化，为提高收率提供保证，四丁基溴化铵水洗一次即可去除更多的杂质；

结果见以下表5

表5

C、将醋酸仲丁酯全部蒸出，按水与乙醇的质量比为：1∶6比例加入乙醇680升、6.2公斤活性炭，热溶解过滤后，在结晶釜中自然降温2小时，然后开夹套一次水降温，继续降温至16℃，同时保证总的结晶时间为10小时，这样一次结晶完成、过滤得到一次粗品103.3公斤，B1含量93.15％；将对照组甲苯全部蒸出后，加入乙醇600升，热溶解过滤后，结晶得到一次粗品98.7公斤，B1含量89.3％；

因新工艺较原工艺操作简化，收率明显提高，且因在本步骤中加入了活性炭，一次粗品颜色为淡黄，而对照组颜色棕黄色。

D、将一次粗品用820升乙醇75℃热溶解过滤，按乙醇和水体积比为：6∶1缓慢加入120升水以100r/min的速度搅拌，20～40min内加完，然后再以280r/min的速度搅拌，按先慢后快的方式搅拌结晶；搅拌养晶6小时，静止4小时；将所得的晶浆离心分离，用冷石油醚进行浸泡，双锥形回转真空干燥器干燥后得到阿维菌素精粉产品。

对照组则需要两次重溶和结晶。

新旧工艺效果对比见下表6：

实施例3

A、取1000公斤含水量在18％的阿维菌素发酵液干菌丝体，按质量比为：1∶3每次加入醋酸仲丁酯3000公斤(3吨)进行三次浸提，合并三次浸提液的9000公斤(9吨)的醋酸仲丁酯浸提液；

该步骤用醋酸仲丁酯代替了传统工艺中乙醇溶液浸提干菌丝溶剂用量少、浸提率高，

对比效果见表7

B、将A步骤浸提液加热浓缩至3000升后加入750升0.6％的四丁基溴化铵水溶液进行1次洗涤、分层；

具体对比效果见表8，操作步骤简化，为提高收率提供保证，四丁基溴化铵水洗一次即可去除更多的杂质。

表8

C、将醋酸仲丁酯全部蒸出后，按水与乙醇的质量比为：1∶6比例加入乙醇约680升、6.2公斤活性炭，热溶解过滤后，在结晶釜中自然降温2小时，然后开夹套一次水降温，继续降温至15℃，同时保证总的结晶时间为10小时，这样一次结晶完成、过滤得到一次粗品102.89公斤，B1含量93.89％；将对照组甲苯全部蒸出加入乙醇600升，热溶解过滤后，结晶得到一次粗品98.7公斤，B1含量89.3％。因新工艺较原工艺操作简化，收率明显提高，且因在本步骤加入了活性炭，一次粗品颜色为淡黄，而对照组颜色棕黄色；

D、将一次粗品用880升乙醇70℃热溶解过滤，按乙醇和水体积比为：7∶1缓慢加入126升水以110r/min的速度搅拌，20～40min内加完，然后再以320r/min的速度搅拌，按先慢后快的方式搅拌结晶；搅拌养晶7小时，静止5小时；将所得的晶浆离心分离，用冷石油醚进行浸泡，双锥干燥后得阿维菌素精粉产品。

对照组则需要两次重溶和结晶。

新旧工艺效果对比见下表9：

通过实施例说明，利用本工艺进行生产较传统乙醇结晶工艺对比，产品有效成分B1平均含量显著提高，B1结晶平均收率大幅度提高；

因此，本发明的工艺，具有较好的经济效益、社会效益和环保效益。

应当指出：以上的实施例只是本发明的较好例子，不是用来限定本发明的保护范围的，在不脱离本发明的精神和构思的范围内，本领域普通技术人员可以进行各种改进或变化，仍然属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种阿维菌素精粉生产工艺，

其特征在于，该工艺包括以下步骤：

A)先将发酵液滤饼用醋酸仲丁酯萃取；

B)将上述的有机酯相萃取液合并后，加入四丁基溴化铵水溶液洗涤、过滤，得到滤液；

C)将上述滤液继续浓缩后，降温、结晶得到一次粗品；

D)将上述一次粗品用乙醇溶解、过滤，自然降温到室温后，按乙醇和水体积比为：7∶1～4∶1，加入水进行溶析结晶，洗涤、干燥后得到阿维菌素精粉产品。

2.根据权利要求1所述的阿维菌素精粉生产工艺，

其特征在于：

A、将上述发酵液滤饼闪蒸干燥至含水量在18％～22％的干菌丝体后，按干菌丝体与醋酸仲丁酯的质量比为：1∶2～1∶6，用醋酸仲丁酯萃取2～4次，每次萃取7～9小时；

B、将上述有机酯相萃取液合并后，加0.3～0.8％的四丁基溴化铵水溶液洗涤1～4次、过滤；

C、将浓缩液继续浓缩后，降温到15～20℃自然结晶、保证总的结晶时间为8～12小时、过滤得到一次粗品；

D、将一次粗品用乙醇在70～80℃溶解、过滤，自然降温到室温后，按乙醇和水体积比为：5∶1～2∶1加入水，搅拌养晶5～7小时，静止3～5小时后过滤、洗涤、干燥后得到阿维菌素精粉产品。

3.根据权利要求2所述的高纯度阿维菌素精粉生产工艺：

其特征在于：

上述A步骤中每次萃取时醋酸仲丁酯用量为：含水量在18％～22％的干菌丝体与醋酸仲丁酯按质量比为：1∶2～1∶4，用醋酸仲丁酯萃取2～3次，每次萃取8小时；

上述B步骤中：有机酯相萃取液合并后，加0.3～0.6％的四丁基溴化铵水溶液洗涤1～2次、过滤；

上述C步骤中保证结晶时间为9～11小时；

上述D步骤中：将一次粗品用乙醇在70～80℃溶解、过滤，自然降温到室温后，按乙醇和水体积比为：4∶1～3∶1加入水，搅拌养晶5～7小时，静止3～5小时后过滤、洗涤、干燥后得到阿维菌素精粉产品。

4.根据权利要求2所述的高纯度阿维菌素精粉生产工艺：

其特征在于：

上述A步骤中每次萃取时醋酸仲丁酯用量为：含水量在18％～22％的干菌丝体与醋酸仲丁酯按质量比为：1∶3。

其中A步骤中：最好是浸泡在醋酸仲丁酯中，充分搅拌均匀、常温浸提8小时；

上述B步骤中：有机酯相萃取液合并后，加0.3～0.6％的四丁基溴化铵水溶液洗涤1～2次、过滤；

C步骤中：保证总的结晶时间为10小时。