CN113214333A - 一种高纯度多杀菌素的制备方法 - Google Patents

一种高纯度多杀菌素的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高纯度多杀菌素的制备方法，属于生物医药提纯技术领域，具体包括如下步骤：首先向多杀菌素粗品中加入有机溶剂，加热溶解后，加入一定量的水，降温过滤得到滤液Ⅰ和滤渣Ⅰ；然后向步骤（1）得到的滤液Ⅰ中再加入一定量的水，搅拌结晶后过滤、干燥得到高纯度的多杀菌素和滤液Ⅱ，滤液Ⅱ蒸干后得到滤渣Ⅱ与步骤（1）中过滤得到的滤渣Ⅰ以及多杀菌素粗品原料合并，用于下一次制备高纯度多杀菌素的原料。本发明操作简单，多杀菌素收率高，可以达到92%以上，多杀菌素的含量大于97%，其中A组分与D组分的质量比大于4：1。

Description

一种高纯度多杀菌素的制备方法
技术领域
本发明属于生物医药提纯技术领域，具体涉及一种高纯度多杀菌素的制备方法。
背景技术
多杀菌素，英文名称spinosad，主要组分是spinosyn A和spinosyn D，是20世纪90年代初期由陶氏益农公司开发的一种大环内酯类杀虫抗生素，由放线菌刺糖多孢菌(Saccharopolysporaspinosa)发酵产生。因其具有较高的杀虫选择性和环境兼容性，1999年荣获美国总统绿色化学挑战奖。多杀菌素杀虫谱十分广泛，对包括鳞翅目、缨翅目、鞘翅目、双翅目、膜翅目、等翅目等在内的害虫均具有很高的杀虫活性。其选择毒性远高于其他常用的化学农药、生物农药，而对哺乳类、鱼类、两栖类等的毒性极低，具有毒力高、杀虫谱广、非靶标毒性低、对环境安全等优点，已广泛应用于棉花、茶叶、蔬菜等多种农作物及果树害虫防治。
目前国内外从发酵液中分离提取多杀菌素的方法主要有两种，溶媒萃取法和树脂吸附提取法。溶媒萃取法较其他方法分离速度快，收率高，且产品质量有保证，但是此法需消耗大量有机试剂。如果产生乳化现象，则需要高速离心设备，造成分离纯化过程复杂，并降低了产品收率，并且通过萃取方法很难得到高纯度产品。大孔吸附树脂是一类不含交换基团且具有大孔结构的有机高聚物吸附剂。采用大孔吸附树脂法提取多杀菌素可节约大量有机溶剂，操作简便安全，树脂可以再生，反复利用可以降低生产成本。但以上两种方法均很难在保证高回收率的同时，获得高纯度的多杀菌素。
多杀菌素的国标中规定其主要组分A组分和D组分的质量比必须大于等于4。因此，在制备高纯度多杀菌素的同时，还必须保证其中A组分和D组分含量符合质量标准要求，由于在有机溶剂和水中D组分的溶解度远小于A组分，具体数据如表1所示。
表1多杀菌素A组分和D组分溶解度
Figure BDA0003027638660000021
因此若直接使用有机溶剂和水的混合溶液进行重结晶，虽然能提高多杀菌素的总含量，但易造成多杀菌素A组分与D组分质量比小于4，不能满足质量标准的要求。而且，若多杀菌素粗品的含量低于93％，很难在保证高回收率的同时，通过一次重结晶即可得到97％以上高纯度多杀菌素，这无疑增加了高纯度多杀菌素制备方法的开发难度。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种高纯度多杀菌素的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种高纯度多杀菌素的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)向多杀菌素粗品中加入有机溶剂，加热溶解后，加入一定量的水，降温过滤得到滤液Ⅰ和滤渣Ⅰ；
(2)向步骤(1)得到的滤液Ⅰ中再加入一定量的水，搅拌结晶后过滤、干燥得到高纯度的多杀菌素和滤液Ⅱ，滤液Ⅱ蒸干后得到滤渣Ⅱ与步骤(1)中过滤得到的滤渣Ⅰ以及多杀菌素粗品原料合并，用于下一次制备高纯度多杀菌素的原料。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤(1)中多杀菌素粗品的含量为85-95％，其中A组分与D组分的质量比为3:1-10:1。
本发明技术方案的进一步改进在于：多杀菌素粗品中A组分与D组分的质量比为3.5:1-6:1。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤(1)中降温至20℃。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤(1)中有机溶剂为丙酮、甲醇或乙醇中的一种，有机溶剂的加入量为多杀菌素粗品质量的4-6倍。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤(1)溶液中有机溶剂与水的质量比为1:0.01-0.10。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤(2)中加入水的量与步骤(1)中有机溶剂的质量比为0.8-1.2:1。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
本发明通过调节有机溶剂与水的比例，以及采用先过滤除掉少量的低含量的多杀菌素的步骤，再增加溶液中水的含量，重结晶得到高纯度的多杀菌素，确保其中A组分与D组分的含量符合要求。同时，可以将重结晶母液蒸干后与第一次过滤得到的低含量多杀菌素合并后，重新加入多杀菌素粗品中，循环套用。
本发明操作简单，收率高，可以达到92％以上，多杀菌素的含量大于97％，其中A组分与D组分的质量比大于4：1。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明技术方案做进一步详细说明：
一种高纯度多杀菌素的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)向多杀菌素粗品中加入有机溶剂，加热溶解后，加入一定量的水，降温过滤得到滤液Ⅰ和滤渣Ⅰ；
(2)向步骤(1)得到的滤液Ⅰ中再加入一定量的水，搅拌结晶后过滤、干燥得到高纯度的多杀菌素和滤液Ⅱ，滤液Ⅱ蒸干后得到滤渣Ⅱ与步骤(1)中过滤得到的滤渣Ⅰ以及多杀菌素粗品原料合并，用于下一次制备高纯度多杀菌素的原料。
实施例1
称取多杀菌素粗品50g，含量为92.0％(A组分与D组分的质量比为5.2:1)，加入250g丙酮中，加热至40℃至固体全部溶解，关闭加热，加入8g水，降温至20℃，搅拌2h，溶液浑浊，过滤干燥得到0.80g多杀菌素，含量为90.1％，其中A组分与D组分的质量比为1.9:1。滤液中加入205g水，室温搅拌2h，经过滤、干燥得到44.1g多杀菌素，收率为93.2％，含量为97.2％，其中A组分与D组分的质量比为6.0:1。
实施例2
称取多杀菌素粗品50g，含量为95.0％(A组分与D组分的质量比为3.5:1)，加入250g丙酮中，加热至40℃至固体全部溶解，关闭加热，加入15g水，降温至20℃，搅拌2h，溶液浑浊，过滤干燥得到1.52g多杀菌素，含量为94.3％，其中A组分与D组分的质量比为1.6:1。滤液中加入220g水，室温搅拌2h，经过滤、干燥得到45.5g多杀菌素，收率为93.4％，含量为97.5％，其中A组分与D组分的质量比为4.5:1。
实施例3
称取多杀菌素粗品50g，含量为85.8％(A组分与D组分的质量比为5.1:1)，加入250g丙酮中，加热至40℃至固体全部溶解，关闭加热，加入18g水，降温至20℃，搅拌2h，溶液浑浊，过滤干燥得到2.05g多杀菌素，含量为83.1％，其中A组分与D组分的质量比为2：1。滤液中加入210g水，室温搅拌2h，经过滤、干燥得到40.9g多杀菌素，收率为92.5％，含量为97.0％，其中A组分与D组分的质量比为5.5:1。
实施例4
称取多杀菌素粗品50g，含量为91.8％(A组分与D组分的质量比为4.2:1)，加入200g甲醇中，加热至40℃至固体全部溶解，关闭加热，加入6g水，降温至20℃，搅拌2h，溶液浑浊，过滤干燥得到0.85g多杀菌素，含量为89.4％，其中A组分与D组分的质量比为1.6:1。滤液加入194g水，室温搅拌2h，经过滤、干燥得到44.1g多杀菌素，收率为93.6％，含量为97.4％，其中A组分与D组分的质量比为5.3:1。
实施例5
称取多杀菌素粗品50g，含量为93.1％(A组分与D组分的质量比为3:1)，加入200g甲醇中，加热至40℃至固体全部溶解，关闭加热，加入20g水，降温至20℃，搅拌2h，溶液浑浊，过滤干燥得到3.33g多杀菌素，含量为92.8％，其中A组分与D组分的质量比为0.5:1。滤液中加入180g水，室温搅拌2h，经过滤、干燥得到43.4g多杀菌素，收率为90.7％，含量为97.3％，其中A组分与D组分的质量比为4.0:1。
实施例6
称取多杀菌素粗品50g，含量为92.8％(A组分与D组分的质量比为10:1)，加入200g甲醇中，加热至40℃至固体全部溶解，关闭加热，加入2g水，降温至20℃，搅拌2h，溶液浑浊，过滤干燥得到0.68g多杀菌素，含量为92.4％，其中A组分与D组分的质量比为3.0:1。滤液加入194g水，室温搅拌2h，经过滤、干燥得到44.9g多杀菌素，收率为94.4％，含量为97.6％，其中A组分与D组分的质量比为9.3:1。
对比例1
称取多杀菌素粗品50g，含量为95.0％(A组分与D组分的质量比为3.5:1)，加入250g丙酮中，加热至40℃至固体全部溶解，关闭加热，加入20g水，降温至20℃，室温搅拌2h，经过滤、干燥得到46.2g多杀菌素，收率为94.3％，含量为96.9％，其中A组分与D组分的质量比为3.6:1。
对比例2
称取多杀菌素粗品50g，含量为91.8％(A组分与D组分的质量比为4.2:1)，加入200g甲醇中，加热至40℃至固体全部溶解，关闭加热，加入1g水，降温至20℃，搅拌2h，溶液浑浊，过滤干燥得到0.11g多杀菌素，含量为88.0％，其中A组分与D组分的质量比为4.1:1。滤液加入194g水，室温搅拌2h，经过滤、干燥得到44.1g多杀菌素，收率为93.2％，含量为97.0％，其中A组分与D组分的质量比为3.9:1。
对比例3
称取多杀菌素粗品50g，含量为91.8％(A组分与D组分的质量比为4.2:1)，加入200g甲醇中，加热至40℃至固体全部溶解，关闭加热，加入30g水，降温至20℃，搅拌2h，溶液浑浊，过滤干燥得到4.2g多杀菌素，含量为91.5％，其中A组分与D组分的质量比为1.7:1。滤液加入194g水，室温搅拌2h，经过滤、干燥得到41.8g多杀菌素，收率为88.4％，含量为97.1％，其中A组分与D组分的质量比为5.1:1。
对比例4
称取多杀菌素粗品50g，含量为91.8％(A组分与D组分的质量比为4.2:1)，加入200g甲醇中，加热至40℃至固体全部溶解，关闭加热，加入6g水，降温至20℃，搅拌2h，溶液浑浊，过滤干燥得到0.85g多杀菌素，含量为89.4％，其中A组分与D组分的质量比为1.6:1。滤液加入260g水，室温搅拌2h，经过滤、干燥得到46.4g多杀菌素，收率为94.8％，含量为93.8％，其中A组分与D组分的质量比为5.1:1。
对比例5
称取多杀菌素粗品50g，含量为91.8％(A组分与D组分的质量比为4.2:1)，加入200g甲醇中，加热至40℃至固体全部溶解，关闭加热，加入6g水，降温至20℃，搅拌2h，溶液浑浊，过滤干燥得到0.85g多杀菌素，含量为89.4％，其中A组分与D组分的质量比为1.6:1。滤液加入140g水，室温搅拌2h，经过滤、干燥得到39.7g多杀菌素，收率为84.3％，含量为97.5％，其中A组分与D组分的质量比为5.3:1。
由上述实施例和对比例可知，采用本申请的方法制备得到的多杀菌素的含量和收率都比较高，并且多杀菌素的A组分与D组分的质量比大于4:1。
以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高纯度多杀菌素的制备方法，其特征在于具体包括如下步骤：
（1）向多杀菌素粗品中加入有机溶剂，加热溶解后，加入一定量的水，降温过滤得到滤液Ⅰ和滤渣Ⅰ；
（2）向步骤（1）得到的滤液Ⅰ中再加入一定量的水，搅拌结晶后过滤、干燥得到高纯度的多杀菌素和滤液Ⅱ，滤液Ⅱ蒸干后得到滤渣Ⅱ与步骤（1）中过滤得到的滤渣Ⅰ以及多杀菌素粗品原料合并，用于下一次制备高纯度多杀菌素的原料。
2.根据权利要求1所述的一种高纯度多杀菌素的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中多杀菌素粗品的含量为85-95%，其中A组分与D组分的质量比为3:1-10:1。
3.根据权利要求2所述的一种高纯度多杀菌素的制备方法，其特征在于： 多杀菌素粗品中A组分与D组分的质量比为3.5:1-6:1。
4.根据权利要求1所述的一种高纯度多杀菌素的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中降温至20℃。
5.根据权利要求1所述的一种高纯度多杀菌素的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中有机溶剂为丙酮、甲醇或乙醇中的一种，有机溶剂的加入量为多杀菌素粗品质量的4-6倍。
6.根据权利要求4所述的一种高纯度多杀菌素的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）溶液中有机溶剂与水的质量比为1:0.01-0.10。
7.根据权利要求1所述的一种高纯度多杀菌素的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中加入水的量与步骤（1）中有机溶剂的质量比为0.8-1.2:1。
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