辅酶Q10生产工艺如何？

【专家解说】：　　辅酶Q10，别名：癸烯醌、泛醌、万有醌，化学名：2，3－二甲氧基－5－甲基－6〔3－甲基丁烯基－2〕－苯醌，2，3－二甲氧基－5－甲基－6－癸异戊烯基苯醌。英文名称： Coenzyme Q10；Co Q10；Ubiquinone－10；Ubidecarenone；2，3－dimethoxy－5－methyl－6－decaprenylbenzoquinone 　　性状：本品为黄色或淡黄色结晶性粉末，无臭、无味。易溶于氯仿、苯和四氯化碳，溶于丙酮、乙醚、石油醚、微溶于乙醇，不溶于水和甲醇，遇光易分解，熔点47－50℃。 　　1 用途 　　辅酶Q10是一种代谢激活剂，能激活细胞呼吸，加速产生腺三磷（ATP）。它本身又是细胞自身产生的天然抗氧剂，能抑制线粒体的过氧化，保护生物膜结构完整性。对免疫有非常特异的增强作用，能提高吞噬细胞的吞噬率，增加抗体的产生，改善T细胞功能。 　　在医学上的主要用于： 　　1）急慢性病毒性肝炎、亚急性肝坏死的治疗，暴发性肝炎导致的脑水肿、迁延性肝炎；对其它肝病也有一定的疗效。 　　2）心血管疾病，如缺血性心脏病、风湿性心脏病、心肌梗塞、狭心症、心肌炎、心绞痛、心律不齐及降低高血压等。 　　3）用于癌症的综合治疗，能减轻放疗、化疗等引起的某些副反应。 　　2 生产工艺 　　辅酶Q10的合成工艺可以分为三种：生物提取法、微生物细胞培养法、化学合成法。 　　生物提取法 　　根据提取工艺的不同又分为：醇－碱皂化制造法和醇－醚混合提取法。 　　醇－碱皂化制造法 　　操作过程如下： 　　1）皂化 　　配料比：猪心残渣：95％乙醇：氢氧化钠：焦性没食子酸＝1：1．3：0．13：0．12。 　　在反应罐中加入乙醇、氢氧化钠和焦性没食子酸，搅匀后加入提取细胞色素后的猪心残渣，在78～90°回流皂化30分钟，冷至35°，得皂化液。 　　2）萃取 　　配料比，皂化液：石油醚 ＝ 1：1．4 　　上述皂化液中加入0．6倍量的石油醚、搅拌提取，静置分居后，吸出上清液，残渣再分别用0．4倍量的石油醚萃取2次。合并萃取液，用水洗至中性，直至水洗液近中性。 　　3）浓缩、过滤 　　将上述萃取液在40℃以下减压浓缩至原体积的1／20，冷却，－5°以下静置后过滤，得浓缩滤液。 　　4）吸附、洗涤、洗脱 　　配料比：猪心残渣：硅胶（60－100目）＝1：0．01 　　在长径比等于7：1的纯化柱中装好硅胶，将上述浓缩滤液通过硅胶柱进行吸附，吸附后先用石油醚或120号汽油洗柱除去杂质，待流出液为无色时，再用含5％乙醚的石油醚洗脱，至洗脱液近乎无色，得洗脱液。 　　5）浓缩、结晶、干燥 　　将上述洗脱液在40℃以下减压浓缩，除去石油醚后得棕合油状物。于油状物中加入热的无水乙醇，溶解后冷却结晶12小时，滤干，真空干燥，得辅酶Q10。 　　使用此工艺的辅酶Q10收率为60．9mg／kg新鲜猪心，这是国内普遍采用的提取工艺。在皂化过程中可以使用氢氧化钾代替氢氧化钠，但焦性没石子酸必须加入，否则辅酶Q10将在皂化过程中全部破坏。加入量占起始湿原料的5－7％，皂化过程中可以加入氮气。在乙醇存在时，长时间皂化可能导致辅酶Q10环上的甲氧基与乙醇中乙氧基换位，生成单或双乙氧基衍生物，这些杂质在辅酶Q10产品中无法检出，为了避免这些杂质的生成，可以使用KOH和甲醇皂化。 　　醇－醚混合提取法 　　该工艺操作同醇－碱皂化制造法基本相似，只是省去了皂化反应。 　　在上述两种方法中醇－碱皂化制造法对辅酶Q10的提纯较为完全迅速，且易于纯化，但需要消耗大量的焦性没石子酸，在皂化过程中还有可能产生乙氧基衍生物。醇－醚混合提取法的收率不如皂化法，但可以省去焦性没石子酸，不会产生乙氧基衍生物。 　　微生物细胞培养法 　　1977年实现了微生物发酵法生产辅酶Q10。这种生产工艺被认为是最有前途的合成工艺，近几年微生物发酵法成为国内外开发的热点。红极毛杆菌、脱氮极毛杆菌、烷微环菌等是生产辅酶Q10的主要菌种。 　　化学合成法 　　1988年Eern和Keinan开发的全化学合成法生产辅酶Q10工艺是目前惟一成功的全化学法技术。但由于使用该技术生产辅酶Q10合成条件苛刻，且线性不饱和侧链的合成存在一定难度，与工业化生产还有一定的距离。 　　半化学合成法 　　目前开发的半合成法工艺是以对甲基苯酚为原料通过溴代、醚化、氧化获得甲基二甲氧基苯酚，然后与从烟草或马铃薯叶子中提取的茄尼醇缩合取代得到辅酶Q10。该方法的关键是如何将侧链连接到母环上（目前国内在该技术上还有较大困难）。