輔酶Q10生產(chǎn)工藝如何？

【專家解說】：　　輔酶Q10，別名：癸烯醌、泛醌、萬有醌，化學(xué)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－癸異戊烯基苯醌。英文名稱： Coenzyme Q10；Co Q10；Ubiquinone－10；Ubidecarenone；2，3－dimethoxy－5－methyl－6－decaprenylbenzoquinone 　　性狀：本品為黃色或淡黃色結(jié)晶性粉末，無臭、無味。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，熔點(diǎn)47－50℃。 　　1 用途 　　輔酶Q10是一種代謝激活劑，能激活細(xì)胞呼吸，加速產(chǎn)生腺三磷（ATP）。它本身又是細(xì)胞自身產(chǎn)生的天然抗氧劑，能抑制線粒體的過氧化，保護(hù)生物膜結(jié)構(gòu)完整性。對(duì)免疫有非常特異的增強(qiáng)作用，能提高吞噬細(xì)胞的吞噬率，增加抗體的產(chǎn)生，改善T細(xì)胞功能。 　　在醫(yī)學(xué)上的主要用于： 　　1）急慢性病毒性肝炎、亞急性肝壞死的治療，暴發(fā)性肝炎導(dǎo)致的腦水腫、遷延性肝炎；對(duì)其它肝病也有一定的療效。 　　2）心血管疾病，如缺血性心臟病、風(fēng)濕性心臟病、心肌梗塞、狹心癥、心肌炎、心絞痛、心律不齊及降低高血壓等。 　　3）用于癌癥的綜合治療，能減輕放療、化療等引起的某些副反應(yīng)。 　　2 生產(chǎn)工藝 　　輔酶Q10的合成工藝可以分為三種：生物提取法、微生物細(xì)胞培養(yǎng)法、化學(xué)合成法。 　　生物提取法 　　根據(jù)提取工藝的不同又分為：醇－堿皂化制造法和醇－醚混合提取法。 　　醇－堿皂化制造法 　　操作過程如下： 　　1）皂化 　　配料比：豬心殘?jiān)?5％乙醇：氫氧化鈉：焦性沒食子酸＝1：1．3：0．13：0．12。 　　在反應(yīng)罐中加入乙醇、氫氧化鈉和焦性沒食子酸，攪勻后加入提取細(xì)胞色素后的豬心殘?jiān)?8～90°回流皂化30分鐘，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、攪拌提取，靜置分居后，吸出上清液，殘?jiān)俜謩e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）濃縮、過濾 　　將上述萃取液在40℃以下減壓濃縮至原體積的1／20，冷卻，－5°以下靜置后過濾，得濃縮濾液。 　　4）吸附、洗滌、洗脫 　　配料比：豬心殘?jiān)汗枘z（60－100目）＝1：0．01 　　在長(zhǎng)徑比等于7：1的純化柱中裝好硅膠，將上述濃縮濾液通過硅膠柱進(jìn)行吸附，吸附后先用石油醚或120號(hào)汽油洗柱除去雜質(zhì)，待流出液為無色時(shí)，再用含5％乙醚的石油醚洗脫，至洗脫液近乎無色，得洗脫液。 　　5）濃縮、結(jié)晶、干燥 　　將上述洗脫液在40℃以下減壓濃縮，除去石油醚后得棕合油狀物。于油狀物中加入熱的無水乙醇，溶解后冷卻結(jié)晶12小時(shí)，濾干，真空干燥，得輔酶Q10。 　　使用此工藝的輔酶Q10收率為60．9mg／kg新鮮豬心，這是國(guó)內(nèi)普遍采用的提取工藝。在皂化過程中可以使用氫氧化鉀代替氫氧化鈉，但焦性沒石子酸必須加入，否則輔酶Q10將在皂化過程中全部破壞。加入量占起始濕原料的5－7％，皂化過程中可以加入氮?dú)?。在乙醇存在時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間皂化可能導(dǎo)致輔酶Q10環(huán)上的甲氧基與乙醇中乙氧基換位，生成單或雙乙氧基衍生物，這些雜質(zhì)在輔酶Q10產(chǎn)品中無法檢出，為了避免這些雜質(zhì)的生成，可以使用KOH和甲醇皂化。 　　醇－醚混合提取法 　　該工藝操作同醇－堿皂化制造法基本相似，只是省去了皂化反應(yīng)。 　　在上述兩種方法中醇－堿皂化制造法對(duì)輔酶Q10的提純較為完全迅速，且易于純化，但需要消耗大量的焦性沒石子酸，在皂化過程中還有可能產(chǎn)生乙氧基衍生物。醇－醚混合提取法的收率不如皂化法，但可以省去焦性沒石子酸，不會(huì)產(chǎn)生乙氧基衍生物。 　　微生物細(xì)胞培養(yǎng)法 　　1977年實(shí)現(xiàn)了微生物發(fā)酵法生產(chǎn)輔酶Q10。這種生產(chǎn)工藝被認(rèn)為是最有前途的合成工藝，近幾年微生物發(fā)酵法成為國(guó)內(nèi)外開發(fā)的熱點(diǎn)。紅極毛桿菌、脫氮極毛桿菌、烷微環(huán)菌等是生產(chǎn)輔酶Q10的主要菌種。 　　化學(xué)合成法 　　1988年Eern和Keinan開發(fā)的全化學(xué)合成法生產(chǎn)輔酶Q10工藝是目前惟一成功的全化學(xué)法技術(shù)。但由于使用該技術(shù)生產(chǎn)輔酶Q10合成條件苛刻，且線性不飽和側(cè)鏈的合成存在一定難度，與工業(yè)化生產(chǎn)還有一定的距離。 　　半化學(xué)合成法 　　目前開發(fā)的半合成法工藝是以對(duì)甲基苯酚為原料通過溴代、醚化、氧化獲得甲基二甲氧基苯酚，然后與從煙草或馬鈴薯葉子中提取的茄尼醇縮合取代得到輔酶Q10。該方法的關(guān)鍵是如何將側(cè)鏈連接到母環(huán)上（目前國(guó)內(nèi)在該技術(shù)上還有較大困難）。