磷酸替米考星合成工艺优化研究

王维兴

（宁夏泰益欣生物科技有限公司，宁夏银川 750205）

磷酸替米考星是一种结构新颖的新型抗生素，其与替米考星的作用机理和抗菌效果相似[1]。近年来，中华人民共和国农业部235号公告《动物性食品中兽药最高残留限量》和欧盟国家均规定替米考星在动物性食品中该药的最高残留限量。而磷酸替米考星能在水中溶解，解决这一问题[2]。市售的磷酸替米考星系列兽药有磷酸替米考星注射剂、磷酸替米考星预混剂及磷酸替米考星粉末等，其磷酸替米考星结构如图1所示。目前，国内外磷酸替米考星的合成路线主要有两个途径：一是直接用替米考星进行酸性水解磷酸化合成；另一条是利用泰乐菌素碱、泰乐菌素磷酸盐或泰乐菌素酒石酸盐进行水解，脱掉相应的盐，再进一步合成，如中国专利《一种磷酸替米考星的制备方法》[3]，其表述工艺的共同点都是利用已经制备好的成品泰乐菌素盐或碱制备替米考星和磷酸替米考星，其工艺的缺陷是合成工艺路线繁琐、周期长、中间体物料损耗多、成品收率低、生产成本高。

图1 磷酸替米考星结构式

1.仪器与试剂

1.1 试剂

四氢呋喃为分析纯，厂家是山东旭晨化工科技有限公司，磷酸、乙酸丁酯、乙醚、石油醚均为分析纯，厂家为山东喜玛供应链管理有限公司，甲醇，乙醇，乙腈。

1.2 仪器

YP4002电子天平（上海越平科学仪器有限公司）；waters 2487型HPLC（江苏塞恩斯科技有限公司）；HK-3C型酸度计厂家为北京海富达科技有限公司。

2.实验方法

采用单因素分析方法探究各因素对磷酸替米考星收率及合格率的影响，并建立了HPLC法测定磷酸替米考星可溶性粉中磷酸替米考星的含量。色谱条件：WondaSil C18-WR色谱柱（4.6mm×250mm, 5μm）；流动相为水—乙腈—磷酸二丁胺缓冲液—四氢呋喃（805:115:25:55）；流速为1.0mL/min，波长为280nm。

3.结果与分析

3.1 替米考星磷酸化pH的优化

pH对替米考星的溶解度影响较大，将替米考星磷酸化的pH调节至相应值后，观察溶液中替米考星的溶解度，表现为澄清表明在对应的pH条件下替米考星的溶解度较好，结果如表1所示。

表1 替米考星磷酸化pH

由实验结果可知，开始时溶液的pH为9.0，缓慢地加入磷酸调节pH，随着pH的降低，溶液逐渐变为澄清状态，但当溶液的pH下降至6.0时，溶液略显浑浊，由此可知，随着磷酸的增加，替米考星的溶解度会先增大后减小。因此溶液的最适pH为7.5左右。

3.2 沉降剂的优化

在成品合成过程中，可选用的试剂较多，且不同的试剂依据其各自理化性质，结构类型及所含基团的不同对磷酸替米考星的吸附沉降作用各有不同，经查阅相关文献显示，四氢呋喃、乙酸丁酯、石油醚和乙醚均具有较好的沉降作用，结果如表2所示。

表2 不同的沉降剂对收率的影响

结果显示，乙酸丁酯和乙醚作为沉降剂时，溶液均较为澄清；而石油醚作为沉降剂时，溶液略显浑浊，四氢呋喃作为沉降剂时，溶液呈现出完全浑浊，表明四种沉降剂中，四氢呋喃的沉降效果最好，有助于磷酸替米考星晶体的析出，获得质量好、收率高的产品。

3.3 沉降剂用量的优化

以四氢呋喃作为沉降剂后结果表明，其用量对磷酸替米考星的纯度和收率具有较大的影响，沉降剂加入量过大会造成溶剂的浪费，同时对磷酸替米考星提纯过程造成干扰；若沉降剂用量较少时，导致沉降过程中，磷酸替米考星晶体析出不充分，收率降低，结果如表3所示。

表3 沉降剂用量的优化

结果表明，随着溶液与沉降剂比例的增加，收率在逐渐的提升，当磷酸替米考星溶液与沉降剂比例为1:25时，磷酸替米考星的收率几乎与1:20时持平，表明磷酸替米考星溶液与沉降剂比例为1:20时可能收率达到一个峰值；磷酸替米考星与沉降剂的比例对所得产物的纯度影响较大，当比例为1:20时，纯度可以达到90.7%，结合结晶收率和纯度，以磷酸替米考星与沉降剂比为1:20时为最佳比例，结果如表4所示。

表4 终点温度对磷酸替米考星收率及质量的影响

3.4 结晶温度的优化

由实验结果可知，终点温度对成品的结晶收率和纯度均有一定的影响，其中低温更有利于晶体的析出，随着温度的降低，磷酸替米考星的收率和纯度均未呈现规律性的变化，当温度降至0℃～2℃时，结晶收率波动较小，但所得产品纯度相差较大，结合考虑结晶收率和所得产物的纯度，最适结晶温度为1℃。

4.结论

现有磷酸替米考星的合成工艺过程较为复杂，工艺控制范围较大，导致收率及合格率较低，本研究通过单因素实验方法，筛选出影响磷酸替米考星合成过程因素的最优组合，其以四氢呋喃为沉降剂，用量为替米考星的20倍，最适结晶温度为1℃，最适磷酸化pH为7.0。此工艺经过5次稳定性验证，其收率和合格率的平均值分别为88.54%和89.06%，波动较小，工艺较为稳定，能有效提升磷酸替米考星的收率及合格率。