磷酸替米考星合成工藝優化研究

王維興

（寧夏泰益欣生物科技有限公司，寧夏銀川 750205）

磷酸替米考星是一種結構新穎的新型抗生素，其與替米考星的作用機理和抗菌效果相似[1]。近年來，中華人民共和國農業部235號公告《動物性食品中獸藥最高殘留限量》和歐盟國家均規定替米考星在動物性食品中該藥的最高殘留限量。而磷酸替米考星能在水中溶解，解決這一問題[2]。市售的磷酸替米考星系列獸藥有磷酸替米考星注射劑、磷酸替米考星預混劑及磷酸替米考星粉末等，其磷酸替米考星結構如圖1所示。目前，國內外磷酸替米考星的合成路線主要有兩個途徑：一是直接用替米考星進行酸性水解磷酸化合成；另一條是利用泰樂菌素堿、泰樂菌素磷酸鹽或泰樂菌素酒石酸鹽進行水解，脫掉相應的鹽，再進一步合成，如中國專利《一種磷酸替米考星的制備方法》[3]，其表述工藝的共同點都是利用已經制備好的成品泰樂菌素鹽或堿制備替米考星和磷酸替米考星，其工藝的缺陷是合成工藝路線繁瑣、周期長、中間體物料損耗多、成品收率低、生產成本高。

圖1 磷酸替米考星結構式

1.儀器與試劑

1.1 試劑

四氫呋喃為分析純，廠家是山東旭晨化工科技有限公司，磷酸、乙酸丁酯、乙醚、石油醚均為分析純，廠家為山東喜瑪供應鏈管理有限公司，甲醇，乙醇，乙腈。

1.2 儀器

YP4002電子天平（上海越平科學儀器有限公司）；waters 2487型HPLC（江蘇塞恩斯科技有限公司）；HK-3C型酸度計廠家為北京海富達科技有限公司。

2.實驗方法

采用單因素分析方法探究各因素對磷酸替米考星收率及合格率的影響，并建立了HPLC法測定磷酸替米考星可溶性粉中磷酸替米考星的含量。色譜條件：WondaSil C18-WR色譜柱（4.6mm×250mm, 5μm）；流動相為水—乙腈—磷酸二丁胺緩沖液—四氫呋喃（805:115:25:55）；流速為1.0mL/min，波長為280nm。

3.結果與分析

3.1 替米考星磷酸化pH的優化

pH對替米考星的溶解度影響較大，將替米考星磷酸化的pH調節至相應值后，觀察溶液中替米考星的溶解度，表現為澄清表明在對應的pH條件下替米考星的溶解度較好，結果如表1所示。

表1 替米考星磷酸化pH

由實驗結果可知，開始時溶液的pH為9.0，緩慢地加入磷酸調節pH，隨著pH的降低，溶液逐漸變為澄清狀態，但當溶液的pH下降至6.0時，溶液略顯渾濁，由此可知，隨著磷酸的增加，替米考星的溶解度會先增大后減小。因此溶液的最適pH為7.5左右。

3.2 沉降劑的優化

在成品合成過程中，可選用的試劑較多，且不同的試劑依據其各自理化性質，結構類型及所含基團的不同對磷酸替米考星的吸附沉降作用各有不同，經查閱相關文獻顯示，四氫呋喃、乙酸丁酯、石油醚和乙醚均具有較好的沉降作用，結果如表2所示。

表2 不同的沉降劑對收率的影響

結果顯示，乙酸丁酯和乙醚作為沉降劑時，溶液均較為澄清；而石油醚作為沉降劑時，溶液略顯渾濁，四氫呋喃作為沉降劑時，溶液呈現出完全渾濁，表明四種沉降劑中，四氫呋喃的沉降效果最好，有助于磷酸替米考星晶體的析出，獲得質量好、收率高的產品。

3.3 沉降劑用量的優化

以四氫呋喃作為沉降劑后結果表明，其用量對磷酸替米考星的純度和收率具有較大的影響，沉降劑加入量過大會造成溶劑的浪費，同時對磷酸替米考星提純過程造成干擾；若沉降劑用量較少時，導致沉降過程中，磷酸替米考星晶體析出不充分，收率降低，結果如表3所示。

表3 沉降劑用量的優化

結果表明，隨著溶液與沉降劑比例的增加，收率在逐漸的提升，當磷酸替米考星溶液與沉降劑比例為1:25時，磷酸替米考星的收率幾乎與1:20時持平，表明磷酸替米考星溶液與沉降劑比例為1:20時可能收率達到一個峰值；磷酸替米考星與沉降劑的比例對所得產物的純度影響較大，當比例為1:20時，純度可以達到90.7%，結合結晶收率和純度，以磷酸替米考星與沉降劑比為1:20時為最佳比例，結果如表4所示。

表4 終點溫度對磷酸替米考星收率及質量的影響

3.4 結晶溫度的優化

由實驗結果可知，終點溫度對成品的結晶收率和純度均有一定的影響，其中低溫更有利于晶體的析出，隨著溫度的降低，磷酸替米考星的收率和純度均未呈現規律性的變化，當溫度降至0℃～2℃時，結晶收率波動較小，但所得產品純度相差較大，結合考慮結晶收率和所得產物的純度，最適結晶溫度為1℃。

4.結論

現有磷酸替米考星的合成工藝過程較為復雜，工藝控制范圍較大，導致收率及合格率較低，本研究通過單因素實驗方法，篩選出影響磷酸替米考星合成過程因素的最優組合，其以四氫呋喃為沉降劑，用量為替米考星的20倍，最適結晶溫度為1℃，最適磷酸化pH為7.0。此工藝經過5次穩定性驗證，其收率和合格率的平均值分別為88.54%和89.06%，波動較小，工藝較為穩定，能有效提升磷酸替米考星的收率及合格率。