于 荣 王少云

宁夏泰益欣生物科技有限公司 宁夏 银川 750205

阿维菌素用于农用杀虫剂,可以有效防治水稻螟虫,也可以用于家禽及家畜 的体内、体外驱虫,并且是家庭卫生用药,被称为“三位一体”的药物[1-2];阿 维菌素是一类十六元大环内脂类抗生素,其发酵产物具有相同母核,化学性质稳 定,微溶于水,常温下没有腐蚀性,在紫外光照射条件下易分解[3]。近些年,通过对阿维菌素母核进行结构修饰,衍生出伊维菌素、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、埃珀利诺菌素、多拉菌素和色拉菌素等相关产品。在工业生产中,一般采用有机 溶剂萃取阿维菌素,但此方法需用大量溶媒进行多次萃取才能获得较高的收率,成本较高,且对生态环境不利,造成大量废水,增加废水处理压力,因此,本文[4-7]将采用超临界CO2萃取法提取阿维菌素探究其最佳的生产工艺条件。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

Lab SCF超临界萃取仪1L（未来化学科技有限公司）;UV1901PC双光束紫 外可见分光光度计（上海生析超声仪器）;LC600B液相色谱仪（南京科捷分析 仪器有限公司）;菌渣（宁夏泰益欣生物科技有限公司）;二氧化碳（上海远阳 工业气体有限公司）。

1.2 提取方法及实验设计

称取100.0g经板框过滤烘箱干燥的灰色链霉菌发酵液菌渣,放置于超临界 萃取釜中,加入适量夹带剂;在CO2:流量为5L/h的条件下超临界萃取。萃取结 束后收集产品,得到阿维菌素粗品。本问通过单因素实验,考察了萃取压力、温 度、时间对阿维菌素萃取率的影响;分析各因素对萃取效率的影响。

1.3 阿维菌素产品检测

①标准样品溶液配制:取阿维菌素标准样品0.0125g至25m L 容量瓶中,甲 醇溶解定容,摇匀;②样品溶液配制:取试样溶液0.2m L至10m L容量瓶中,甲 醇定容,摇匀待用;③开启液相色谱仪设置限压为40 Mp,流量为lml/min,将紫 外可见波长检测器的输出衰减设为0.01,波长245nm;④用甲醇水溶液（85:15）冲柱30分钟,取样品20ul进样,电脑采集数据。

2 结果与讨论

2.1 萃取压力对阿维菌素萃取率的影响

超临界CO2萃取率受萃取压力的影响,本文采用单因素实验研究超临界CO2萃取率与萃取压力的关系。现用95%的乙醇做夹带剂,萃取温度设定为55℃,并 设置不同的压力梯度15、20、25、30、35、40MPa,在此萃取压力下,萃取120min,结果如图1所示:

图1 萃取压力对阿维菌素萃取率的影响

由图1可知,在不同的萃取压力下,阿维菌素的萃取率不同,且阿维菌素的 萃取率与超临界CO2萃取压力呈非线性关系,在萃取压力为25 MPa 时,萃取率达 到了98%,因此,本实验的最佳萃取压力为25 MPa。

2.2 萃取温度对阿维菌素萃取率的影响

超临界CO2萃取受萃取温度的影响,本实验用95%乙醇做夹带剂,萃取压25 MPa,并设置4O、45、50、55、60、65℃萃取温度梯度,在此萃取温度下,萃 取120min,研究超临界CO2萃取率与萃取温度的关系,结果如图2所示:

图2 萃取温度对阿维菌素萃取率的影响

由图2可知,不同的温度对超临界CO2萃取阿维菌素的影响不同,在40-55℃ 间,随着萃取温度的升高,阿维菌素萃取率不断提升,在55-65℃间,随着萃取 温度的升高,阿维菌素的萃取率不断降低,因此,本实验的最佳萃取温度为55℃。

2.3 萃取时间对阿维菌素萃取率的影响

现采用95%乙醇为夹带剂,在萃取压力25MPa、温度为55℃,并设置萃取时 间梯度60,80,100,120,140min,考察萃取时间对阿维菌素萃取率的影响,结果如图3所示:

图3 萃取时间对阿维菌素萃取率的影响

由图3可知,超临界CO2萃取的时间长短将影响阿维菌素的萃取率,在60-120min内,阿维菌素的萃取率随着萃取时间的延长,逐渐升高,于120min以后,阿维菌素的萃取率随着萃取时间的延长,逐渐降低。

2.4 阿维菌素提取工艺优化

根据单因素实验,现采用L （33）正交实验优化超临界CO萃取阿维菌素工 艺,实验结果如表2所示:

表1 超临界萃取阿维菌素正交实验结果

由表2分析可知,以阿维菌素萃取率为指标,影响萃取率因素依次为萃取压 力＞萃取时间＞萃取温度,即萃取压力对阿维菌素萃取率的影响最大,萃取温度 对阿维菌素的萃取率最小。根据正交实验结果分析确定最优的工艺条件为:萃取 压力为30PMa.萃取温度为55℃,萃取时间为120min。

3 结论

本文对超临界CO2萃取阿维菌素工艺进行研究,通过以上实验结果可知:萃 取温度、萃取压力、萃取时间都是影响超临界CO2萃取阿维菌素的重要因素,并 确定超临界CO2萃取阿维菌素的最佳工艺条件为:萃取压力为30PMa.萃取温度为55℃,萃取时间为120min。