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Avermectin粗粉的结晶工艺研究与杂质分析(1) |
| http://www.lunwenda.com 论文下载网 2008-04-16 浏览： 次 【打印论文】【收藏论文】 |
【关键词】 Avermectin；,高效液相色谱；,质谱；,杂质；,结晶
摘要： 采用高效液相色谱(HPLC)电喷雾串级质谱(ESIMSMS)的方法对avermectin粗粉中的杂质进行定性分析。确定了主要杂质成分为：与B1a结构相类似的B1b、A1a、A1b、A2a、A2b、B2a 6个组份，其中A1a、B1b、B2a多次结晶也不易去除。随后考察了avermectin粗粉在甲醇、乙醇、正丁醇和丙酮中的重结晶，甲醇和正丁醇对杂质的去除效果更好；乙醇与丙酮相当，但对杂质去除的选择性不同。
关键词： Avermectin； 高效液相色谱； 质谱； 杂质； 结晶
Study on the crystallization of avermectin crude powder
and its impurities analysis
ABSTRACT Avermectin crude powder were purified by crystallization and its impurities were identified by HPLC (high performance liquid chromatography)ESIMSMS (electrospraymass spectrometrymass spectrometry). Main impurities in crude powder were B1b, A1a, A1b, A2a, A2b and B2a, which were similar to B1a in structure. The separation of A1a, B1b and B2a was very difficult due to their greatly similar structures to B1a. Recrystallizaton using methanol, ethanol, nbutanol and acetone as solvents were done respectively and it was found that methanol and nbutanol were good solvents for the separation of impurities. The impurities could be selectively separated using methanol or acetone.
KEY WORDS Avermectin; HPLC; Mass spectrometry; Impurities; Crystallization
Avermectin是十六元大环内酯类抗生素，具有很强的杀虫活性，是一种良好的杀螨虫、昆虫和寄生虫的药物，可以用于人、畜和农作物［1］。作为杀虫剂，avermectin具有高效性和广谱性，它可以同时驱杀几乎所有的线虫类、昆虫类和螨虫类寄生虫，且一次用药能达到80%～100%的驱净率［2，3］。Avermectin的残毒低，有很好的杀虫选择性，是一种良好的大面积控制害虫的杀虫剂［4］，也是生产多种药物的原料，改造多产生在侧链，如C4"、C5和C25［5］。已商品化的衍生物有很多种，如：ivermectin(IVR)、emamectin(EMA)、doramectin(DOR)、moxidectin(MOX)、eprinomectin(EPR)等。Avermectin是由除虫链霉菌Streptomyces avermitilis产生的一组大环内酯类物质，包括结构相似的8种天然组分［6］。根据C5位上取代基不同，C22和C23之间的单双键差异及C25位上取代基的不同，分别用A、B；1、2；a、b组合表示(结构式见图1)，B组分药效较A组分强， B1组分较B2组分强， B1组分中Avermectins R1 R2 XYA1a CH3 C2H5 CH=CHA1b CH3 CH3 CH=CHB1a H C2H5 CH=CHB1b H CH3 CH=CHA2a CH3 C2H5 CH2CH(OH)A2b CH3 CH3 CH2CH(OH)B2a H C2H5 CH2CH(OH)B2b H CH3 CH2CH(OH)图1 天然Avermectins的化学结构［3］ 又以B1a药效更好一些［7］。所以avermectin的提纯一般针对B1a组分。Avermectin是胞内产物，其生产工艺包括发酵、浸提、浓缩结晶和重结晶提纯。其中结晶是avermectin纯化工艺的关键，目前工业上需多次结晶才可得到较好的产品。文献中已有对avermectin结晶工艺的研究报道［8］，但主要是从结晶的宏观条件和设备尺度上开展的，从分子尺度上对影响晶体纯度的杂质未进行详细探讨。由于avermectin一次结晶中杂质含量较高，成分复杂，因而研究结晶中的杂质成分以及结晶对不同杂质的去除状况，对avermectin的纯化工艺研究有重要意义。本文定性分析avermectin结晶中的杂质成分，从分析avermectin结晶中杂质的角度，对不同结晶工艺进行了比较，分析各种杂质分离难易的原因，发现结晶溶剂对avermectin结晶中杂质的去除有选择性，为avermectin生产工艺提供理论依据。
1 材料方法
1.1 材料Avermectin结晶粗粉(工业级)和avermectin精粉(含B1a：9362%，面积归一化法)均由华北制药集团爱诺有限公司提供。甲醇、乙醇、正丁醇、丙酮均为分析纯，购自北京北化精细化学品有限责任公司。
1.2 方法
1.2.1 Avermectin一次粗粉的重结晶 选用冷却结晶方法，实验装置图参见文献［9］。将avermectin粗粉重结晶三次，比较各次结晶的纯度及杂质的去除状况。乙醇为结晶溶剂，按照程序降温方法冷却结晶［9］；结晶过程中搅拌速度：150r/min，降温区间为65℃～21℃，晶体纯度采用HPLC分析，由面积归一化法定量。
1.2.2 Avermectin结晶中的杂质分析 Avermectin粗粉重结晶一次，取结晶母液采用HPLCESIMSMS分析成分。HPLCESIMSMS仪器 配备二元泵，二极管阵列检测器(diode array detector)的高效液相色谱仪(agilent 1100，agilent technology，USA)，色谱柱为C18不锈钢柱(46mm×250mm，5μm)，LCQ Deca XP离子阱质谱仪(thermo finnigan，USA)。HPLC条件 流动相为甲醇∶水(85∶15)，流速1ml/min，进样量10μl，检测波长245nm，柱温35℃。ESIMSMS条件 离子源喷射电压35kV，毛细管温度275℃，夹套气(N2)，流速35Arbitary Units，检测方式为正离子检测。
1.2.3 结晶溶剂对杂质的去除效果 以甲醇、乙醇、正丁醇、丙酮作结晶溶剂按程序降温［9］的方式进行冷却结晶，考察不同结晶溶剂对杂质的去除效果。结晶过程中搅拌速度150r/min，降温区间：甲醇结晶55℃～21℃，丙酮结晶50℃～21℃，正丁醇结晶：65℃～21℃。晶体纯度采用HPLC分析，由面积归一化法定量。
2 结果与讨论
2.1 Avermectin粗粉的重结晶以乙醇作为结晶溶剂对avermectin粗粉进行重结晶，HPLC分析给出粗粉、一次重结晶、二次重结晶和三次重结晶所得晶体中B1a的纯度分别为7865%、9356%、9543%和9597%，各次重结晶所得晶体的HPLC分析结果如表1所示。B1a组分的保留时间为17736min，由标准品的HPLC对照得到。结晶对某些保留时间组分的去除效果较好，例如对保留时间在12496和21716min组分，一次重结晶基本可以去尽；另一些组分(保留时间在9409、14212和24337min的组分)则通过多次重结晶亦难去除，导致多次重结晶都难以得到纯度较高的avermectin产品。深入研究avermectin的结晶，需对avermectin粗粉中的其他成分进行分析。
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