磷酸替米考星合成工藝優(yōu)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(jié)構(gòu)新穎的新型抗生素，其與替米考星的作用機(jī)理和抗菌效果相似[1]。近年來(lái)，中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部235號(hào)公告《動(dòng)物性食品中獸藥最高殘留限量》和歐盟國(guó)家均規(guī)定替米考星在動(dòng)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(wèn)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(yù)混劑及磷酸替米考星粉末等，其磷酸替米考星結(jié)構(gòu)如圖1所示。目前，國(guó)內(nèi)外磷酸替米考星的合成路線主要有兩個(gè)途徑：一是直接用替米考星進(jìn)行酸性水解磷酸化合成；另一條是利用泰樂(lè)菌素堿、泰樂(lè)菌素磷酸鹽或泰樂(lè)菌素酒石酸鹽進(jìn)行水解，脫掉相應(yīng)的鹽，再進(jìn)一步合成，如中國(guó)專(zhuān)利《一種磷酸替米考星的制備方法》[3]，其表述工藝的共同點(diǎn)都是利用已經(jīng)制備好的成品泰樂(lè)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(zhǎng)、中間體物料損耗多、成品收率低、生產(chǎn)成本高。

圖1 磷酸替米考星結(jié)構(gòu)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(yīng)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(xué)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(jì)廠家為北京海富達(dá)科技有限公司。

2.實(shí)驗(yàn)方法

采用單因素分析方法探究各因素對(duì)磷酸替米考星收率及合格率的影響，并建立了HPLC法測(cè)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(dòng)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(zhǎng)為280nm。

3.結(jié)果與分析

3.1 替米考星磷酸化pH的優(yōu)化

pH對(duì)替米考星的溶解度影響較大，將替米考星磷酸化的pH調(diào)節(jié)至相應(yīng)值后，觀察溶液中替米考星的溶解度，表現(xiàn)為澄清表明在對(duì)應(yīng)的pH條件下替米考星的溶解度較好，結(jié)果如表1所示。

表1 替米考星磷酸化pH

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，開(kāi)始時(shí)溶液的pH為9.0，緩慢地加入磷酸調(diào)節(jié)pH，隨著pH的降低，溶液逐漸變?yōu)槌吻鍫顟B(tài)，但當(dāng)溶液的pH下降至6.0時(shí)，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(huì)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(yōu)化

在成品合成過(guò)程中，可選用的試劑較多，且不同的試劑依據(jù)其各自理化性質(zhì)，結(jié)構(gòu)類(lèi)型及所含基團(tuán)的不同對(duì)磷酸替米考星的吸附沉降作用各有不同，經(jīng)查閱相關(guān)文獻(xiàn)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(jié)果如表2所示。

表2 不同的沉降劑對(duì)收率的影響

結(jié)果顯示，乙酸丁酯和乙醚作為沉降劑時(shí)，溶液均較為澄清；而石油醚作為沉降劑時(shí)，溶液略顯渾濁，四氫呋喃作為沉降劑時(shí)，溶液呈現(xiàn)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(zhì)量好、收率高的產(chǎn)品。

3.3 沉降劑用量的優(yōu)化

以四氫呋喃作為沉降劑后結(jié)果表明，其用量對(duì)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(guò)大會(huì)造成溶劑的浪費(fèi)，同時(shí)對(duì)磷酸替米考星提純過(guò)程造成干擾；若沉降劑用量較少時(shí)，導(dǎo)致沉降過(guò)程中，磷酸替米考星晶體析出不充分，收率降低，結(jié)果如表3所示。

表3 沉降劑用量的優(yōu)化

結(jié)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(dāng)磷酸替米考星溶液與沉降劑比例為1:25時(shí)，磷酸替米考星的收率幾乎與1:20時(shí)持平，表明磷酸替米考星溶液與沉降劑比例為1:20時(shí)可能收率達(dá)到一個(gè)峰值；磷酸替米考星與沉降劑的比例對(duì)所得產(chǎn)物的純度影響較大，當(dāng)比例為1:20時(shí)，純度可以達(dá)到90.7%，結(jié)合結(jié)晶收率和純度，以磷酸替米考星與沉降劑比為1:20時(shí)為最佳比例，結(jié)果如表4所示。

表4 終點(diǎn)溫度對(duì)磷酸替米考星收率及質(zhì)量的影響

3.4 結(jié)晶溫度的優(yōu)化

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，終點(diǎn)溫度對(duì)成品的結(jié)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(xiàn)規(guī)律性的變化，當(dāng)溫度降至0℃～2℃時(shí)，結(jié)晶收率波動(dòng)較小，但所得產(chǎn)品純度相差較大，結(jié)合考慮結(jié)晶收率和所得產(chǎn)物的純度，最適結(jié)晶溫度為1℃。

4.結(jié)論

現(xiàn)有磷酸替米考星的合成工藝過(guò)程較為復(fù)雜，工藝控制范圍較大，導(dǎo)致收率及合格率較低，本研究通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)方法，篩選出影響磷酸替米考星合成過(guò)程因素的最優(yōu)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(jié)晶溫度為1℃，最適磷酸化pH為7.0。此工藝經(jīng)過(guò)5次穩(wěn)定性驗(yàn)證，其收率和合格率的平均值分別為88.54%和89.06%，波動(dòng)較小，工藝較為穩(wěn)定，能有效提升磷酸替米考星的收率及合格率。