阿維菌素結晶工藝中的雜質分析

于洪波　龍　燕

摘要：目的：考察不同結晶溶劑對雜質的去除效果。方法：冷卻結晶方法。結果考察了阿維菌素粗粉在甲醇、乙醇、正丁醇和丙酮中的重結晶，甲醇和正丁醇對雜質的去除效果更好；乙醇與丙酮結晶效果相當，但對雜質去除的選擇性不同，丙酮對B2a和A2b的去除更好一些，而乙醇對A2a、B1b、A1b和A1a的去除效果更好。

關鍵詞：阿維菌素結晶B1a雜質分析

0引言

阿維菌素是十六元大環內酯類抗生素，具有很強的殺蟲活性，是一種良好的殺螨蟲、昆蟲和寄生蟲的藥物，可以用于人、畜和農作物。作為殺蟲劑，阿維菌素具有高效性和廣譜性，它可以同時驅殺幾乎所有的線蟲類、昆蟲類和螨蟲類寄生蟲，且一次用藥能達到80％～100％的驅凈率。阿維菌素的殘毒低，有很好的殺蟲選擇性，是一種良好的大面積控制害蟲的殺蟲劑，也是生產多種藥物的原料。阿維菌素包括八個組分，它的提純一般是針對B1a組分。阿維菌素是胞內產物，其生產工藝包括發酵、浸提、濃縮結晶和重結晶提純。其中結晶是阿維菌素純化工藝的關鍵，目前工業上需多次結晶才可得到較好的產品。文獻中已有對阿維菌素結晶工藝的研究報道，但主要是從結晶的宏觀條件和設備尺度上開展的，由于阿維菌素一次結晶中雜質含量較高，成分復雜，因而研究結晶中的雜質成分以及結晶對不同雜質的去除狀況，對阿維菌素的純化工藝研究有重要意義。

1材料方法

材料阿維菌素結晶粗粉(工業級)和阿維菌素精粉(含B1a：93.62％，甲醇、乙醇、正丁醇、丙酮均為分析純。)阿維菌素一次粗粉的重結晶選用冷卻結晶方法，將阿維菌素粗粉重結晶三次，比較各次結晶的純度及雜質的去除狀況。乙醇為結晶溶劑，按照程序降溫方法冷卻結晶；結晶過程中攪拌速度：150r/min，降溫區間為85℃～22℃，晶體純度采用HPLC分析，由面積歸一化法定量。

阿維菌素粗粉重結晶一次，取結晶母液采用HPLC分析成分。HPLC儀器HPLC條件流動相為甲醇∶水(85∶15)，流速1ml/min，進樣量10μL，檢測波長245nm，柱溫35℃。ESIMSMS條件：離子源噴射電壓35kV，毛細管溫度275℃，夾套氣(N2)，流速35Arbitary Units，檢測方式為正離子檢測。

結晶溶劑對雜質的去除效果:以甲醇、乙醇、正丁醇、丙酮作結晶溶劑按緩慢降溫的方式進行冷卻結晶，考察不同結晶溶劑對雜質的去除效果。結晶過程中攪拌速度150r/min，降溫區間：甲醇結晶55℃～21℃，丙酮結晶50℃～21℃，正丁醇結晶：65℃～21℃。晶體純度采用HPLC分析，由面積歸一化法定量。

2數據分析與討論

2.1阿維菌素粗粉的重結晶以乙醇作為結晶溶劑對阿維菌素粗粉進行重結晶，HPLC分析給出粗粉、一次重結晶、二次重結晶和三次重結晶所得晶體中B1a的純度分別為72.65％、92.56％、94.48％和95.57％。B1a組分的保留時間為17.745min，由標準品的HPLC對照得到。結晶對某些保留時間組分的去除效果較好，例如對保留時間在09.446和21.686min組分，一次重結晶基本可以去盡；另一些組分(保留時間在9.401、14.209和24.387min的組分)則通過多次重結晶亦難去除，導致多次重結晶都難以得到純度較高的阿維菌素產品。深入研究阿維菌素的結晶，需對阿維菌素粗粉中的其他成分進行分析。

針對阿維菌素結晶中的雜質分析對阿維菌素粗粉重結晶所得的結晶母液進行分析，阿維菌素重結晶各組分HPLC分析從液相色譜共分離出10個譜峰，DAD檢測發現7個含量較高的組分在245nm處都有紫外最大吸收，推測其主體結構相同，均是阿維菌素類物質。對含量較高的7個雜質進行ESIMSMS分析得到各組分的分子離子峰和主要的碎片離子峰。各組分的分子量是通過加合離子［M+Na］+的質量數來確定的，由分子量可以確定保留時間在12.446、14.209和24.337min的峰為A2a、B1b、A1a組分；保留時間在9.401和10.384min的峰可能為A2b或B2a；保留時間在17.745和21.686min的可能為A1b或B1a。這兩組組分的區別不能單純通過分子量來確定，可以結合組分的極性分析來解決：A、B組分的差別在于R1位置分別是H和CH3，所以A組分。阿維菌素粗粉中B1a和主要雜質的紫外光譜圖的極性小于B組分。反相色譜分析時，極性越大的保留時間越小，所以，保留時間為B組分。

不同結晶溶劑對雜質的去除效果實驗考察甲醇、乙醇、正丁醇和丙酮作結晶溶劑的冷卻結晶，不同的溶劑結晶所得晶體中各種成分含量不同。幾種常見溶劑結晶的純度均在93％～46％之間，對雜質的去除效果稍有差別。甲醇和正丁醇的結晶純度較高，丙酮和乙醇的結晶效果稍差。甲醇結晶可以去盡A2a、A1b，正丁醇結晶基本可以去盡A2b、A2a、A1b，對另外幾種雜質的去除效果也較好。但甲醇的毒性較大且揮發性強，可用于結晶的降溫區間小，所以一般在可選擇的情況下不選擇它作為結晶溶劑，正丁醇的結晶純度比傳統的乙醇結晶純度有較大幅度的提高，并根據阿維菌素在正丁醇中的溶解度情況，在相同的溫度區間，正丁醇的一次結晶處理量約是乙醇結晶的兩倍，所以正丁醇是一種良好的結晶溶劑，可以有效的進行工業應用。比較乙醇和丙酮結晶對雜質的去除狀況。這兩種溶劑結晶所得晶體純度相近，但它們對雜質的去除情況不相同，丙酮對B2a和A2b的去除更好一些；乙醇對A2a、B1b、A1b和A1a的去除效果更好。因此在利用多次結晶才可以得到產品時，可以在不同次數的結晶時使用不同的結晶溶劑，使得在一次結晶時重點除去某些雜質，在重結晶時重點除去另外一些雜質，以便以較少的結晶次數得到純度較高的晶體，提高結晶效率，節約生產成本。

3結論

利用HPLCESIMSMS的方法定性阿維菌素粗粉中的雜質與阿維菌素(B1a)結構類似的6個組分B1b、A1a、A1b、A2a、A2b和B2a，其中B1b、A1a、A2a和B2a的含量較高，A1a、B1b、B2a是多次重結晶也難以去除的雜質?？疾炝税⒕S菌素粗粉在甲醇、乙醇、正丁醇和丙酮中的重結晶，甲醇和正丁醇對雜質的去除效果更好；乙醇與丙酮結晶效果相當，但對雜質去除的選擇性不同，丙酮對B2a和A2b的去除更好一些，而乙醇對A2a、B1b、A1b和A1a的去除效果更好。阿維菌素結晶中雜質的分析有利于指導結晶溶劑的選擇，例如，可以針對重點需去除的雜質成分使用，不同結晶溶劑的結晶效果比較，結晶溶劑同溶劑的重結晶方法，以減少總的結晶次數，提高結晶效率。

參考文獻：

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