[发明专利]一种从刺糖多孢菌发酵液中提取多杀菌素的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种从发酵液中提取抗生素的工艺，特别是涉及一种从刺糖多孢菌发酵液中利用萃取—反萃取方法提取多杀菌素的工艺。

背景技术

多杀菌素(spinosad，spinosyns)又名刺糖菌素、多杀霉素，是自土壤样品中分离的放线菌刺糖多孢菌(Saccharopolyspora spinosa)经有氧发酵产生的次级代谢产物，属大环内酯类抗生素，分子结构中含有一个二十二元内酯环、一个鼠李糖及一个福乐糖胺，在水中溶解度很小，易溶于醇类、酯类等多种极性、非极性有机溶剂。经有氧发酵后刺糖多孢菌发酵液中主要含有多杀菌素A(85~90%)、D(10~15%)两种杀虫活性成分，同时还会含有少量B、C、E、F、H、J、K、L等多种结构类似组分。多杀菌素对磷翅目(Lepidoptera)、双翅目(Diptera)、鞘翅目(Coleoptera)、缨翅目(Thysanoptera)、膜翅目(Hymenoptera)、等翅目(Isoptera)等多种农业害虫均有很强的毒杀作用，其选择毒性远高于其他常用的化学农药、生物农药，显著高于DDT、氯氰菊酯和阿维菌素，而对哺乳类、鱼类、两栖类等的毒性极低，具有毒力高、杀虫谱广、非靶标毒性低、对环境安全等优点，已广泛应用于棉花、茶叶、蔬菜等多种农作物及果树害虫防治。目前，含多杀菌素的农药产品由美国陶氏农业科学公司生产。我国有48%悬浮液(商品名：Tracer，催杀)和2.5%悬浮液(商品名：Success，菜喜)两种产品销售，分别应用于小菜蛾和棉铃虫等害虫的防治。

多杀菌素的杀虫作用机制新颖独特。研究表明，其主要是作用于烟碱型乙酰胆碱受体(nicotinic acetylcholine receptor, nAchR)和γ-氨基丁酸受体(gamma-aminobutyric acid receptor, GABAR)，导致虫体神经细胞超活化以及非功能性的肌肉收缩、衰竭，并伴随颤抖和麻痹，迄今没有发现与其他杀虫剂有交叉抗性。

作为一种高效绿色生物农药，多杀菌素的应用前景非常广阔。但是，关于多杀菌素制备工艺的研究，尚没有形成高效、高得率的工业生产技术，在多杀菌素提取制备、纯化方法等方面的研究也极少。

美国专利U.S.P 5227295公开了一种从刺糖多孢菌发酵液中分离多杀菌素（文中称为A83543）的方法：向发酵液中加入等体积的丙酮并充分浸取，过滤后，滤液用NaOH溶液调pH至13，然后上HP-20ss吸附树脂，以甲醇:乙腈＝1:1(含0.1%乙酸钠)溶液0%~95%梯度洗脱多杀菌素A和D组分，利用HPLC进行跟踪检测，并分段收集洗脱液，将多杀菌素洗脱液浓缩后将其用石油醚稀释，稀释液上硅胶层析柱，用石油醚和甲醇梯度洗脱，利用HPLC跟踪检测，分段收集洗脱液，分别得到多杀菌素A和D的洗脱液。中国专利CN 101560231公开了一种大孔树脂吸附提取工艺：低于50%丙酮含量的预处理后的发酵液上大孔吸附树脂柱YPR-II吸附，五倍柱体积的去离子水洗去水溶性杂质，然后分别用20、10、1倍柱体积的浓度为40%、60%、80%，pH分别为7.0、9.0、7.0的丙酮水溶液洗脱吸附柱，最后用100%丙酮进行洗脱，合并洗脱效价较高的收集单元，进一步精制得到了多杀菌素粗制品，提取总收率达到70.1%，产品纯度为97%。另据国内文献报道，胡西洲等和王琨等也分别对大孔树脂吸附提取工艺进行了初步的研究：胡西洲等选择XAD-4大孔树脂作为吸附材料提取多杀菌素，pH=11，流速1/6 (L/min)，2 %氯化钠条件下，采用丙酮梯度解吸，总收率达到64.7%；王琨等用DM 11树脂吸附提取多杀菌素，最佳吸附pH 9.5，上柱流速6BV/h，丙酮解吸流速1.5BV/h，回收率较高，达到85.8%。

虽然树脂吸附提取法在一定程度上有较好的效果，如纯度较高，但是，大孔树脂吸附提取工艺目前存在吸附量小、解吸附困难、处理量小、对设备要求高、工序多、耗时长、成本较高等缺陷，难以适应大规模工业化生产的要求。

目前，现有技术中，还没有一种收率高、纯度好，且成本低、操作简便、便于工业化生产的多杀菌素提取工艺。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种收率高，产品纯度好，且制造成本低，操作简便，便于工业化生产的从刺糖多孢菌发酵液中提取多杀菌素工艺。