[发明专利]一种辅酶Q10

说明书

本发明公开了一种辅酶Q₁₀的提纯方法。具体是将生物发酵干燥后的辅酶Q₁₀原料，先经二氧化碳超临界萃取，利用丙酮、正己烷、乙酸乙酯、氯仿或乙醇等中的任一种或两种的组合溶剂将流动膏体溶解后经硅胶吸附混匀，再利用超临界态CO₂作为硅胶吸附混合物的洗脱剂，从而实现辅酶Q₁₀的提纯。该方法利用二氧化碳超临界萃取、硅胶吸附层析和超临界二氧化碳洗脱进行生物发酵合成辅酶Q₁₀的分离提纯，具有分离效果好、二氧化碳利用率高、有机溶剂使用量低、安全环保等优点，产品纯度可达99%以上，同时可实现硅胶的重复利用，利于工业化生产的实施。

技术领域

本发明涉及分离提纯技术领域，具体涉及一种生物发酵法制备辅酶Q10的提纯方法。

背景技术

辅酶Q₁₀是一种存在于人体细胞内的脂溶性醌类物质，在生物体的线粒体内膜以结合型或游离型存在，在体内与蛋白质结合发挥生物活性，其分子式为C₅₉H₉₀O₄，广泛存在于自然界具有呼吸作用的生物体内，因此又被称为泛醌。

辅酶Q₁₀为黄色或淡黄色晶体，对高温、酸性和氧化性环境稳定，见光易生成微红色物质，碱性条件下易降解。微溶于乙醇，不溶于甲醇和水，在氯仿、丙酮、乙酸乙酯、正己烷及石油醚等弱极性溶剂中溶解度较大。辅酶Q₁₀作为递氢体参与呼吸作用的能量传递，产生供能物质ATP。随着对辅酶Q₁₀的生理功能的研究逐渐深入，人们已将其广泛应用于医药、保健品、化妆品等多个领域。

现有已公开辅酶Q₁₀的制备技术主要包括动植物组织提取法、化学合成法和微生物发酵法。辅酶Q₁₀最早的工业化生产方法是从动物体内提取加工而成，利用该方法得到的产品所需原料量大、产量低、生产成本高。以茄尼醇为原料制备辅酶Q₁₀的（半）合成法，产率相对较低，且产品为顺反异构体的混合物，活性不强，需要进行手性分离提纯。目前，利用微生物发酵法生产辅酶Q₁₀因为生产成本低、活性成分含量高以及生产工艺相对简单的优点，被国内外公认为是最具前途的生产工艺技术路线。但是不论选用哪种工艺路线生产辅酶Q₁₀，最终从原料中得到的粗品都需要经提取、分离、纯化等工艺处理步骤，得到符合要求的辅酶Q₁₀产品，因此开发产品的高效分离提纯工艺是辅酶Q₁₀产品工业化的关键技术。宋亚琼等在《微生物发酵法生产辅酶Q₁₀提取方法研究进展》中综述了辅酶Q₁₀的提取方法主要有皂化提取法、有机溶剂搅拌破碎细胞提取法、研磨细胞破碎提取法、超声波细胞破碎提取法等。中国专利CN107673958A公开了一种辅酶Q₁₀分离纯化的方法，利用多级串联的纳滤装置处理得到的浓缩液经溶剂脱除、乙醇结晶得含量＞99%的辅酶Q₁₀精品。公开号为CN107337593A的中国专利介绍了一种将辅酶Q₁₀发酵液经陶瓷膜微滤和喷雾干燥得到的粗品，经丙酮浸提、分相、减压浓缩得到辅酶Q₁₀提取浓缩液，然后通过石油醚萃取、硅胶柱层析、减压蒸馏浓缩洗脱液、结晶干燥的工艺得辅酶Q₁₀精品。中国专利CN108047014B公开介绍了一种采用离子液体分离辅酶Q₁₀的方法，以辅酶Q₁₀的粗体物为原料，以非极性有机溶剂为原料溶剂和洗涤剂，以离子液体或者离子液体-极性有机溶剂组成的二元混合溶剂为萃取剂获得高纯度的辅酶Q₁₀，该方法与传统有机溶剂相比，萃取剂具有较好的热稳定性和选择性，但是仍然没有解决萃取剂、洗涤剂等大量使用，最终会产生较多的有机溶剂废液的问题。中国专利CN108218681A中将辅酶Q₁₀粗提物溶解在丙酮/甲醇的混合溶液中，利用有机烃类键合硅胶或含有极性有机官能团的有机烃类键合硅胶进行吸附洗脱除去杂质，制得高纯度辅酶Q₁₀单体。CN105886562A介绍了微生物发酵法制备辅酶Q₁₀的纯化步骤，将粗体物用硅胶吸附柱，先用石油醚洗涤，再用石油醚/乙醚混合液洗脱，减压蒸馏洗脱液制得黄色油状结晶。CN103819326B公开了一种38~42℃硅胶柱吸附，然后利用甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、正丁醇、乙酸乙酯、石油醚、三氯甲烷的一种或两种以上的组合溶剂作为洗脱液纯化分离微生物发酵法制备辅酶Q₁₀的方法。CN101987815B专利公开了制备高纯度辅酶Q₁₀的纯化工艺，包括将辅酶Q₁₀粗提物先经吸附树脂预处理，洗涤液经浓缩、结晶、重结晶，再以石油醚/乙醚或乙酸乙酯/正己烷混合溶剂为洗脱剂经硅胶柱分离纯化得精制辅酶Q₁₀。公开号CN101111465A专利借助正相色谱法，在20~40℃范围内分离含辅酶Q₁₀的混合物制备出纯净的产品。