淺析將“M溶劑”應(yīng)用到提取阿維菌素的技術(shù)研究

摘 要：阿維菌素提純過程包含多種工藝，傳統(tǒng)的阿維菌素提純工藝存在環(huán)境污染、能源消耗大的缺陷，因此本文借鑒中藥有效成分的超聲波提取法，取消了菌絲體干燥的步驟，大大提高了阿維菌素提純工藝，實現(xiàn)了節(jié)能降耗，為企業(yè)節(jié)省了生產(chǎn)成本。

關(guān)鍵詞：阿維菌素；提純 M溶劑；節(jié)能降損

隨著人們環(huán)保意識的不斷增強，傳統(tǒng)的農(nóng)藥具有毒性高的缺陷，而且容易在農(nóng)副產(chǎn)品中殘留高且污染環(huán)境嚴(yán)重的問題，而阿維菌素是灰色鏈霉素的天然發(fā)酵產(chǎn)物，因此其不易產(chǎn)生抗藥性。

一、阿維菌素提純工藝分析

結(jié)合相關(guān)文獻資料，我國生產(chǎn)阿維菌素的純化方法有很多種：結(jié)晶法、層析法、超聲波提取法以及膜分離法等等，其中超聲波提取法和微波提取法、膜分離法是當(dāng)前阿維菌素提純常用的方法。在工業(yè)上阿維菌素生產(chǎn)的分離純化工藝主要是：首先將灰色鏈霉菌進行發(fā)酵，發(fā)酵后的菌絲在經(jīng)過加入4倍左右質(zhì)量體積的乙醇進行萃取，然后再利用大孔樹脂吸附含有阿維菌素的萃取濾波，在利用丙醇進行洗脫，將洗脫液壓縮濃縮，以此得到油膏狀的濃縮物。最后將濃縮物用冷卻結(jié)晶法進行精制。其中在阿維菌素生產(chǎn)提取的過程中由于在菌絲體生產(chǎn)中所使用的閃蒸干燥法會產(chǎn)生大量的有害氣體，而且消耗的能源也比較多，因此需要對現(xiàn)有的阿維菌素提純工藝進行優(yōu)化，以此實現(xiàn)節(jié)能降損的目的。將“M溶劑”應(yīng)用到阿維菌素提純中主要是利用M溶劑的難溶于水，并且無毒的特點。

二、基于“M溶劑”的阿維菌素提純技術(shù)

（一）實驗條件。基于實驗要求，選擇上海新苗超聲波清洗器、西安中正實驗室設(shè)備有限公司生產(chǎn)的通風(fēng)柜、上海滬工閥門廠（集團）有限公司生產(chǎn)的真空系統(tǒng)截止閥DN100、日本日立生產(chǎn)的L2130 高效液相色譜以及）；快速鹵素水分測定儀（HG63 梅特勒）等設(shè)備。

（二）溶劑的篩選。在進行相關(guān)實驗之前需要選擇合適的“M溶劑”，基于實驗要求，選擇溶劑含量≥98.5 %，水分≤0.1 %；經(jīng)氣相色譜儀測定質(zhì)量指標(biāo)符合要求的溶劑。阿維菌素板框過濾卸下濾渣，隨機抽取1 個批次0.1 kg，干燥失重法測定水分（見表1）。將上述樣品中12 號，取樣1 kg 作為實驗材料。最后在篩選溶媒。稱取菌絲體50.00 g 于500 mL 三角瓶中，室溫（19 ℃～23 ℃），加入200 mL 溶媒，100 r/min 磁力攪拌30 min，吸取上清液，高效液相色譜測定阿維菌素含量。按照上述操作步驟對所選溶劑，每種溶劑作5 次平行提取實驗，5 次試驗的平均值（見表2）通過相關(guān)的實驗數(shù)據(jù)可以清晰的知道選擇“M溶劑”提取的阿維菌素濃度要高于其他溶劑，因此選擇“M溶劑”作為阿維菌素提純的主要溶劑。

（三）提純時攪拌速度、提純時間以及溶媒溫度的確定。首先溫度對于阿維菌素溶質(zhì)的溶解度影響是非常大的，一般如果溫度過高就會導(dǎo)致溶劑出現(xiàn)汽化現(xiàn)象，進而影響提純的質(zhì)量，而如果溫度過低則會導(dǎo)致無法實現(xiàn)溶劑的完全溶解；其次溶劑的攪拌速度也容易影響阿維菌素提純質(zhì)量。溶質(zhì)在溶液中的溶解過程屬于平衡的過程，一般攪拌的速率越高越有助于縮短平衡的時間，但是如果攪拌的速率過大，則會造成溶劑出現(xiàn)飛濺的現(xiàn)象，進而導(dǎo)致溶劑體積縮減，影響提純的質(zhì)量。因此在使用“M溶劑”時需要確定溶劑的攪拌速率、提取時間以及溶劑的溫度等參數(shù)。根據(jù)相關(guān)實驗，將溶劑溫度控制在25℃，提取時間

45 min。（采用普通攪拌器，三角瓶置于恒溫水浴鍋內(nèi)，菌絲體預(yù)熱至規(guī)定溫度）（見下圖）

根據(jù)上述實驗結(jié)果確定參數(shù)：攪拌轉(zhuǎn)速120 r/min，提取時間45 min，溶劑溫度25 ℃。

三、實驗結(jié)果

（1）提高了阿維菌素提純的質(zhì)量，通過使用“M溶劑”，阿維菌素的提純質(zhì)量相比傳統(tǒng)工藝要高很多，大大減低了化工企業(yè)的成本支出，尤其是降低了阿維菌素提純中所存在的高污染問題。例如通過該工藝消除了菌絲體干燥產(chǎn)生的異味排放問題。（2）改善了阿維菌素提純工作環(huán)境。由于阿維菌素提純屬于化工生產(chǎn)，傳統(tǒng)使用甲醇作為溶劑的提取模式使得工作環(huán)境的污染比較嚴(yán)重，需要工作人員佩戴防毒面具等，嚴(yán)重危害工作人員的身心健康，而使用“M溶劑”之后，因其無毒，所以可以極大地改善工作現(xiàn)場的空氣質(zhì)量。

參考文獻：

[1] 孫鵬； 劉俊果； 楊玉淮； 劉琳，阿維菌素在不同醇-水溶劑體系中溶解度的測定與關(guān)聯(lián) 高校化學(xué)工程學(xué)報 2010（10）