张春芳，任保增

(1.郑州大学化工与能源学院 ，河南 郑州 450001;2.郑州科学技术馆 ，河南郑州 450007)

甲胺基阿维菌素苯甲酸盐及其纯化

张春芳1，2，任保增1

(1.郑州大学化工与能源学院 ，河南 郑州 450001;2.郑州科学技术馆 ，河南郑州 450007)

介绍了甲胺基阿维菌素苯甲酸盐的理化性质及分析方法，用重结晶法对其进行纯化，研究了溶剂选择、溶剂用量、温度等因素对纯化的影响。

甲胺基阿维菌素苯甲酸盐(甲维盐);测定分析;重结晶

Abstract:Emamectin benzoate，including its physicochemical properties and analysis method are introduced，it is purified by recrystallization，the effect of the solvent selection，solvent volume，and temperature to purification are studied.

Key words:emamectin benzoate;determination and analysis;recrystallization

0 前言

甲胺基阿维菌素苯甲酸盐简称甲维盐，是新一代的绿色农药，具有活性高、残留少、毒性低、安全性好、剂型先进等诸多优点，在全世界被广泛运用。

甲维盐是由美国默克公司于1984年首先发现并研制开发成功，国内河北威远生化股份公司、南开大学元素有机化学研究所等公司也研制开发，它是农用抗生素阿维菌素B1结构修饰产物，由阿维菌素经化学半合成而得，其活性提高了10～1000倍，毒性却大大降低，被业内认定将成为21世纪杀虫剂主导产品[2]。

甲维盐杀虫剂已被世界上工业发达国家广泛用于粮食、经济作物和蔬菜害虫的防治，研究表明，甲维盐在非常低的剂量下具有良好的效果，它对防治棉铃虫、螨虫等害虫有极高的活性，且对其他农药已产生抗性的害虫仍有高效;甲维盐对作物安全无内吸性能，但能有效渗入施用作物表皮组织，因而具有较长残效期，很少受环境因素如风、雨等影响;该药在土壤中易降解，无污染、无残留，在防治害虫的常规剂量范围内对有益昆虫及害虫天敌、人、畜安全，可与大部分农药混用，是一种高效绿色杀虫剂[3]。

目前国内甲维盐产品的含量大多为60%～70%，也有80%、90%、95%等几个标准，但产品纯度能达到90%以上的厂家则是屈指可数[1]，目前还没见到关于甲维盐纯化的研究报道。在化工生产过程中，重结晶法是纯化物质常用的方法，它操作简单，分离效率高，适合工业化生产的要求。

1 甲维盐结构及理化性质

甲维盐也称埃玛菌素，英文通用名称为 Emamectin－benzoate(B1a/B1b)，分子式:C49H75NO13C7H6O2(B1a);C48H73NO13C7H6O2(B1b)。结构式如下:

主要理化性质:熔点，141～146℃，原药为白色或淡黄色结晶粉末;易溶于丙酮、甲醇、乙醇等极性有机溶剂，不溶于己烷等非极性有机溶剂，微溶于水;在通常储存条件下有效成分和制剂长期稳定(pH值为5.0～7.0)，对热稳定，但可被强氧化剂氧化，对紫外线不稳定。

2 甲维盐质量分数的测定

2.1 仪器和试剂

高效液相色谱仪，Agilent 1100;岛津紫外可见光分光光度计;检测波长:250 nm;甲醇、乙腈，色谱级;水，新蒸二次蒸馏水;氨水，ω(NH3)=25% ～28%;甲维盐标样 (B1a+B1b)，96.3%。

2.2 色谱条件

色谱柱:250 mm ×4.6mm(i.d.)不锈钢柱，内装Nova一 ParkC18、粒径为5μm的填充物;柱温:25℃;进样量:20 μL;进样溶液质量浓度约为0.4×10－3kg/L;流动相:V(甲醇)∶V(乙腈)∶V(氨水溶液)=42∶42∶16;氨水溶液:V(H2O)∶V(NH3·H2O)=300 ∶1;流速:0.6mL/min;保留时间:甲维盐 B1a约24.0min，B1b约30.0min。图1 为测出的甲维盐标样的高效液相色谱图。

图1 甲维盐标样的高效液相色谱图

2.3 计算公式

式中:A1，标样溶液中甲维盐(Bla+Blb)峰面积的平均值;A2，试样溶液中甲维盐(B1a+B1b)峰面积的平均值;m1，标准品甲维盐的称重量(g);m2，样品的质量，g;P，标准品甲维盐的质量分数，%;X，试样中甲维盐的质量分数，%。

3 甲维盐的重结晶纯化实验

重结晶是纯化固体物质的一种行之有效的方法，具有处理量大、操作简单、产品纯度高的特点。甲维盐对热稳定，在丙酮中的溶解度随温度升高而上升很快，在低温下可以结晶析出，适合湿法结晶的要求，可以用重结晶的方法进行精制提纯[4]。

3.1 实验试剂、仪器及设备

表1 实验用主要试剂及仪器设备

3.2 溶剂的选择

溶剂的选择与重结晶的效果关系很大，是关系到纯化质量和回收率的关键问题。必须依照重结晶溶剂的选择原则来确定适合的溶剂:对主要化合物可溶，对杂质微溶或不溶，容易挥发，易与结晶分离除去。经过实验对比，本实验选用丙酮作溶剂。

3.3 影响结晶的因素

选择好重结晶溶剂，还要注意影响重结晶的一些因素。重结晶过程中，结晶数目和颗粒大小是由成核速率和生长速率控制，根据结晶过程的基本理论，控制产品晶体粒度分布的主要方法是控制结晶过程中的操作条件，如结晶浓度、降温速率、养晶时间、搅拌速度、晶种加入、不良溶剂加入等[5]。本文从晶种加入温度点、结晶浓度、结晶控温程序等方面对重结晶过程的影响进行试验研究。

3.3.1 结晶温度点的选择

为从溶液中更快更好的析出晶体，可以考虑投入晶种，以供给定型晶核，使晶体迅速形成，这样不仅能提高结晶物的纯度，而且对晶型的形成也有很好的诱导作用，但晶种的质量和下种的时间点很关键，如果结晶温度过低，结晶速度过快，晶体有可能包裹杂质结晶出来，一般应在冷却过程中特别是临近析出时加入该晶型的少量晶种去结晶。甲维盐粗化物的提纯，持续降温至5℃，一直没发现有晶体析出，于是考虑加入晶种，发现有大量晶体迅速析出，为找到适合的甲维盐结晶点，进行了一组实验，结果见表2。

表2 晶种加入温度点与结晶速率、产品质量及收率关系表

3.3.2 溶剂用量对结晶的影响

溶剂用量是重结晶过程中非常重要的一个参数，它对产品的纯度和收率都有很大影响，因为结晶浓度的高低，决定过饱和度的高低，过饱和度的高低直接影响着晶核形成过程和晶体生长过程的快慢，而这两个过程的快慢又影响着结晶产品中晶体的粒度及粒度分布。当溶剂量过大时，过饱和度低，晶体的完整性好，不产生包藏，纯度就相对较高，但结晶速度慢，回收率低;当溶剂量过小时，提高了溶液的过饱和度，溶液黏度增大，扩散阻力增加，结晶速度减慢，导致晶体不均匀生长，产生母液包藏现象，产品的纯度就会相对下降。因此适宜用量的溶剂对纯化结晶很重要[6]，本实验研究了一组不同的丙酮加入量对最终产品质量及收率的影响，结果见表3。

表3 丙酮加入量与产品质量及收率的关系

3.3.3 温度的控制程序及其它因素

在重结晶过程中冷却速度会影响产品的纯度，如果降温过快形成的结晶就会很小，表面积增大，吸附的杂质就多，在冷却时一般应采用逐级冷却的办法。丙酮易挥发其沸点为56℃，设定其溶解温度为50～52℃，此温度下丙酮中甲维盐的溶解度约为35/100(g/mL);体系抽滤后，要对结晶物进行干燥、烘干，对空气和温度稳定的物质可在烘箱中干燥，烘箱温度一般应比被干燥物质的熔点低15～20℃，甲维盐在烘箱的烘干温度设定为100℃。

搅拌速度和养晶过程对晶体产品的粒度和粒度分布也有影响，在冷却过程中伴随轻微的搅拌更有利于晶体的形成，适当的养晶时间可对已纯化的产品充分地回收，本实验设定搅拌速度为50 r/min，养晶时间10h以上。综合以上情况，甲维盐重结晶最佳实验步骤如下:在500 mL圆底三口烧瓶中，加入20 g纯度为73%的甲维盐，然后边搅拌便加入量好的丙酮，在50～52℃使其溶解完全，在1.5h内降温至38℃，继续在1.5h内降温至18℃，在此温度下加入0.3g甲维盐晶种，并保温10h以上;经过滤、洗涤、烘干后，成品进行高效液相色谱分析。

4 结论

用丙酮作溶剂，选定合适的降温程序、搅拌速率、结晶温度和适宜的溶剂量，采用重结晶法能够使纯度为73.5%的甲维盐纯化到87.2% ～93.1%。当溶剂多加40% ～50%，温度降至15～20℃开始结晶，晶体析出速度适中，晶形细小，收率可以，产品纯度最高，达到93.1%。

[1]张海建，蔡建国，张国跃.甲胺基阿维菌素苯甲酸盐原药结晶工艺优化[D].华东理工大学，2010，08.

[2]门 振，温沛宏，徐波勇，等.生物源杀虫剂——甲胺基阿维菌素苯甲酸盐[J].农药，2001，40(5):43.

[3]毕富春，徐凤波.甲胺基阿维菌素苯甲酸盐研究概述[J].农药科学与管理，2002，23(3):1001－1003.

[4]于文丽，赵亚平，沈 红，等.番茄中番茄红素的纯化及表征[J].上海交通大学学报.2003，37(5):654－657.

[5]蔡建国.超临界流体重结晶一种获取微颗粒的新方法[J].现代化工，1994，8(12):46.

[6]丁绪淮，谈 遒.工业结晶[M].第1版.北京:化学工业出版社，1995:139.

Study on Emamectin Benzoate Ch1orfenapyr and Its Purification

ZHANG Chun－ fang1，2，REN Bao－ zeng1
(School of Chemical Engineering and Energy，Zhengzhou 450001，China;2.Zhengzhou Science＆Technology Museum，Zhengzhou 450007，China)

TQ453.23

A

1003－3467(2012)05－0027－03

2012－02－18

张春芳(1972－)，工程师，从事液固相平衡研究与结晶分离技术开发，电话:(0371)67181029。