CN103992365B - 一种阿维菌素B2a的提取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种阿维菌素B2a的提取方法，步骤如下：1）将单组份阿维菌素B2a发酵液进行板框过滤，收集菌体，采用乙醇和甲苯混合有机溶剂，所述乙醇和甲苯混合有机溶剂中乙醇和甲苯的体积比1～5，进行浸提2～6小时，所得溶液为阿维菌素B2a浸提液；2）在步骤1）阿维菌素B2a浸提液中加入活性炭，加热到50℃～80℃，脱色，过滤除去活性炭；3）步骤2）脱色后的阿维菌素B2a浸提液进行冷冻干燥，获得结晶的阿维菌素B2a。本发明采用廉价的活性炭、甲苯和乙醇对发酵液进行处理，获得结晶的阿维菌素B2a完全达到纯度要求，而且工艺简单、经济适用。
Description
技术领域
本发明涉及一种阿维菌素B2a的制备方法，特别是一种阿维菌素B2a的提取方法。
背景技术
阿维菌素(Avermectins)是由阿维链霉菌(Streptomycesavermitilis)产生的一组结构相似的十六元大环内酯齐敦果糖双糖衍生物，1975年由日本北里研究所从日本静冈县的一个土壤样品中分离得到。阿维菌素具有广谱、高效抗各种线虫和人类寄生虫的活性。阿维菌素杀虫和抗寄生虫机制较为独特，与其它抗寄生虫药物无交叉耐药性、毒性低、无残留等优点，因此阿维菌素是至今发现最有效的杀虫剂（包括杀螨虫）之一。阿维菌素有八种组分（A组分4种和B组分4种）：即Ala，Alb，A2a，A2b，Bla，Blb，B2a，B2b，通常只有Bl具有药效，并以Bla活性最高。作为比较成熟的生物农药产品，在过去的几十年内，阿维菌素主要集中研究B1a,然而目前研究表明，在B组分中，除B1a外，其他三种组分如B2a也有较大应用价值。
由于B2a也具有类似于B1a的活性官能团结构，因此类似于B1a系列的下游产品存在了一定的理论和现实依据，B2a即是其中重要的组分。然而，制备出纯度较高的B2a精品还有赖于精提工艺的开发。通常目前的阿维菌素B2a是阿维菌素发酵菌渣中除阿维菌素B1a外的另一主要活性组分，在完成对B1a的提取精制后，主要存在于结晶母液中。据有关报道，阿维菌素B2a其药效比现在市场上的阿维菌素B1a药效更佳，而且毒性更小，但是由于没有一种有效的提取分离阿维菌素B2a的工艺，所以目前市场上未见其精品。导致当前阿维菌素B2a通常都是用来配制阿维菌素B1a油膏。随着市场对阿维菌素B1a油膏的限制使用，对于阿维菌素B1a结晶母液的后处理问题越来越重要，而对于单组分阿维菌素发酵菌渣来说，其结晶母液中主要成分是阿维菌素B2a。因此，从阿维菌素B2a的药效来看，应该比阿维菌素B1a具有更大的市场潜力，而且还具备进一步开发阿维菌素B2a下游产品（如伊维菌素）的潜力。因此，我们在开发阿维菌素B组分菌种的过程中，需要解决目前生产阿维菌素B2a过程如何提取B2a精品的问题，这样不仅解决了市场对阿维菌素B1a油膏的限制使用所带来的隐患，而且还进一步拓展了阿维菌素系列产品的生存空间，意义重大。
关于阿维菌素B2a提取的报道，主要有两种方法：一种是在正己烷和乙醇复合溶剂中结晶；一种是采用硅胶层析分离。申请人通过小试摸索结晶方法，已经从阿维菌素B1a结晶母液中获得了含量80%以上的阿维菌素B2a，而且产品具有良好的外观。目前，对阿维菌素B2a的研究提取工艺主要有：超临界CO2萃取工艺、超声波提取工艺以及常规的乙醇回流提取工艺，通过结晶纯度可达到80.21％。如CN专利201210548729公开了一种阿维菌素B2a的提取制备方法，其主要是将阿维菌素混合组分的发酵液制成干菌丝体，通过一般浸提、浓缩后进行甲苯萃取获得母液，在母液中重新进行甲苯萃取和结晶，获得阿维菌素B2a粗品，该发明采用发酵液制成干菌体，劳动强度大，在工业阶段难以实现，而且通过单一溶剂的浸提、浓缩难以达到实际效果。而US5077398虽采用正己烷和乙醇复合溶剂，但在实际试验过程中正己烷价格较高，使用效果不佳，制备阿维菌素B2a也很难实现。现有技术均未对发酵液的色素进行脱色，会导致发酵液的色素积累影响阿维菌素的结晶过程。
发明内容
为了解决上述提取方法的不完善的技术问题，本发明的目的是提供一种阿维菌素B2a的提取方法，该方法采用混合溶剂（乙醇和甲苯）浸提、活性炭脱色等有效方法的处理，同时控制乙醇和甲苯的配比，得到的阿维菌素B2a完全达到提取要求，而且工艺简单、经济适用。
为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种阿维菌素B2a的提取方法，其特征在于该方法包括以下的步骤：
1）将单组份阿维菌素B2a发酵液进行板框过滤，收集菌体，采用乙醇和甲苯混合有机溶剂，所述乙醇和甲苯混合有机溶剂中乙醇和甲苯的体积比1～5，进行浸提2～6小时，所得溶液为阿维菌素B2a浸提液；
2）在步骤1）阿维菌素B2a浸提液中加入活性炭，加热到50℃～80℃，脱色，过滤除去活性炭；
3）步骤2）脱色后的阿维菌素B2a浸提液进行冷冻干燥，获得结晶的阿维菌素B2a。
作为优选，步骤1）中阿维菌素B2a发酵液的菌体浓度为10-50g/L。
作为优选，步骤3）中冷冻干燥的温度为-15℃以下。
作为优选，步骤2）中活性炭的加入量为在阿维菌素B2a浸提液重量的1%～5%。
作为优选，步骤2）中脱色时间为1～6小时。
作为优选，本发明还包括精提步骤，所述的精提步骤为将步骤3）中所述的结晶的阿维菌素B2a再溶于乙醇和甲苯混合有机溶剂中，重复2）～3）步骤，更为优选，重复1～3次。
本发明采用廉价的活性炭、甲苯和乙醇对发酵液进行处理，获得结晶的阿维菌素B2a完全达到纯度要求，而且工艺简单、经济适用，为阿维菌素B2a的应用研发提供可行的提取工艺，通过大量实验发现，乙醇和甲苯的配比不同，其效果也不同，实验结果为将乙醇和甲苯的体积比控制在1～5，效果比较理想，收率和纯度都可达98%以上。进一步，本发明包括精提步骤，经1～3次重结晶获得收率99%以上的阿维菌素B2a。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
图2为实施例1获得阿维菌素B2a的液相图谱。
图3为实施例2获得阿维菌素B2a的液相图谱。
图4为实施例3获得阿维菌素B2a的液相图谱。
具体实施方式
实施例1
阿维菌素B2a发酵液经过板框过滤后，采用混合有机溶剂乙醇：甲苯=1：2（体积比），菌丝体量控制浓度为10g/L,进行浸提3小时，在阿维菌素B2a浸提液中加入一定量活性炭2%，加热温度60℃，脱色2h，过滤除去活性炭后，-15℃条件下对滤液进行冷冻干燥，获得阿维菌素B2a结晶，收率为98.2%，纯度为98.5%
重复上述混合溶剂浸提、脱色、冷冻干燥步骤2次，获得阿维菌素B2a，纯度为99.1%。具体数据如下：
实施例2
阿维菌素B2a发酵液经过板框过滤后，采用混合有机溶剂乙醇：甲苯=1：3（体积比），菌丝体量控制浓度为30g/L，进行浸提4小时，在阿维菌素B2a浸提液中加入一定量活性炭1%，加热温度70℃，脱色3h，过滤除去活性炭后，-18℃条件下对滤液进行冷冻干燥，获得阿维菌素B2a结晶，收率为98.1%，纯度为98.6%。
重复上述混合溶剂浸提、脱色、冷冻干燥步骤1次，获得阿维菌素B2a，纯度为99.2%。具体数据如下：
实施例3
阿维菌素B2a发酵液经过板框过滤后，采用混合有机溶剂乙醇：甲苯=1：4（体积比），菌丝体量控制浓度为50g/L，进行浸提3小时，在阿维菌素B2a浸提液中加入一定量活性炭5%，加热温度75℃，脱色3.5h，过滤除去活性炭后，-25℃条件下对滤液进行冷冻干燥，获得阿维菌素B2a结晶，收率为98.0%，纯度为98.8%。
重复上述混合溶剂浸提、脱色、冷冻干燥步骤3次，获得阿维菌素B2a，纯度为99.5%。具体数据如下：
与US5077398比较数据如下表：
通过对比发现，本发明所用溶剂成本低于US5077398实施例所用溶剂，而且纯度也较高。
对比实施例1
阿维菌素B2a发酵液经过板框过滤后，采用混合有机溶剂乙醇：甲苯=1：6（体积比），菌丝体量控制浓度为30g/L，进行浸提4小时，在阿维菌素B2a浸提液中加入一定量活性炭1%，加热温度70℃，脱色3h，过滤除去活性炭后，-18℃条件下对滤液进行冷冻干燥，获得阿维菌素B2a结晶，收率为91.8%，纯度为95.0%。
重复上述混合溶剂浸提、脱色、冷冻干燥步骤1次，获得阿维菌素B2a纯度为96.8%。
对比实施例2
阿维菌素B2a发酵液经过板框过滤后，采用混合有机溶剂乙醇：甲苯=6:1（体积比），菌丝体量控制浓度为30g/L，进行浸提4小时，在阿维菌素B2a浸提液中加入一定量活性炭1%，加热温度70℃，脱色3h，过滤除去活性炭后，-18℃条件下对滤液进行冷冻干燥，获得阿维菌素B2a结晶，收率为90.2%，纯度为95.8%。
重复上述混合溶剂浸提、脱色、冷冻干燥步骤2次，获得阿维菌素B2a纯度为97.2%。
通过比较发现，本发明采用廉价的活性炭、甲苯和乙醇对发酵液进行处理，通过控制溶剂之间的配比，过程成本低，但得到产品阿维菌素B2a的收率和纯度相对较高，达到理想效果，进一步，本发明包括精提步骤，经1～3次重结晶获得收率99%以上的阿维菌素B2a。
Claims (7)
1.一种阿维菌素B2a的提取方法，其特征在于该方法包括以下的步骤：
1）将单组分阿维菌素B2a发酵液进行板框过滤，收集菌体，采用乙醇和甲苯混合有机溶剂，所述乙醇和甲苯混合有机溶剂中乙醇和甲苯的体积比1～5，进行浸提2～6小时，所得溶液为阿维菌素B2a浸提液；
2）在步骤1）阿维菌素B2a浸提液中加入活性炭，加热到50℃～80℃，脱色，过滤除去活性炭；
3）步骤2）脱色后的阿维菌素B2a浸提液进行冷冻干燥，获得结晶的阿维菌素B2a。
2.根据权利要求1所述的一种阿维菌素B2a的提取方法，其特征在于该方法还包括精提步骤，所述的精提步骤为将步骤3）中所述的结晶的阿维菌素B2a再溶于乙醇和甲苯混合有机溶剂中，重复2）～3）步骤。
3.根据权利要求1或2所述的一种阿维菌素B2a的提取方法，其特征在于中阿维菌素B2a发酵液的菌体浓度为10-50g/L。
4.根据权利要求1或2所述的一种阿维菌素B2a的提取方法，其特征在于冷冻干燥的温度为-15℃以下。
5.根据权利要求1或2所述的一种阿维菌素B2a的提取方法，其特征在于活性炭的加入量为阿维菌素B2a浸提液重量的1%~5%。
6.根据权利要求1或2所述的一种阿维菌素B2a的提取方法，其特征在于脱色时间为1~6小时。
7.根据权利要求2所述的一种阿维菌素B2a的提取方法，其特征在于重复2）～3）步骤1～3次。
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