輔酶Q10提取分離工藝研究.pdf

1、輔酶Q10作為一種脂溶性抗氧化劑，在生物體的多個(gè)生理過程中發(fā)揮著重要作用，因此在醫(yī)藥、保健品、食品添加劑、化妝品等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，近年來輔酶Q10的市場(chǎng)需求不斷增長(zhǎng)。在眾多生產(chǎn)方法中，微生物發(fā)酵法生產(chǎn)輔酶Q10因其多方面的優(yōu)勢(shì)而被認(rèn)為是最有發(fā)展前景的生產(chǎn)工藝。傳統(tǒng)的從發(fā)酵產(chǎn)物中分離純化高純度輔酶Q10產(chǎn)品的方法存在污染大、溶劑消耗量大、成本高等不足。本文以微生物發(fā)酵后細(xì)胞經(jīng)干燥、粉碎后的物料為原料，研究開發(fā)了包括滲漉提取、萃取預(yù)處

2、理、多級(jí)萃取純化、液相制備色譜分離、結(jié)晶精制等分離步驟的新工藝，可制得純度大于98％的輔酶Q10產(chǎn)品。針對(duì)輔酶Q10的提取、液液萃取分離純化、液相制備色譜精制三個(gè)主要步驟進(jìn)行了工藝參數(shù)的考察優(yōu)化，為該工藝的工業(yè)化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
　　首先，作為制備工藝的起始步驟，優(yōu)化提取方法和工藝參數(shù)使得輔酶Q10的提取率和其在提取物中的含量都保持在較高的水平，是保證工藝收率、降低分離純化負(fù)擔(dān)的關(guān)鍵。通過對(duì)多種提取方法的考察和滲漉提取的單因素實(shí)驗(yàn)考

3、察，優(yōu)化了提取工藝的操作參數(shù)，得到較佳的提取條件為:滲漉提取，正庚烷作溶劑，溫度30℃，浸泡時(shí)間2h，流速2 BV/h，收集6 BV提取液。該條件下，提取物中輔酶Q10含量可達(dá)56.14％，原料中輔酶Q10提取率可達(dá)92.43％（原料中輔酶Q10的含量以0.0322 g輔酶Q10/g原料，3.22％計(jì)）。采用高效液相色譜、液質(zhì)聯(lián)用等分析方法，確定了提取物中包括輔酶Q10，以及主要雜質(zhì)甲萘醌8、還原型輔酶Q10、輔酶Q9、還原型輔酶Q9、

4、5-脫甲氧基輔酶Q10、輔酶Q11等相應(yīng)的HPLC色譜圖中的出峰時(shí)間和物質(zhì)結(jié)構(gòu)。
　　其次，考察了液液萃取對(duì)分離純化提取物的可行性?？疾旖⒘苏?DMF萃取兩相體系，一次萃取可將提取物中輔酶Q10含量從60％左右提高到90％左右，以此作為對(duì)提取物的預(yù)處理操作。進(jìn)一步對(duì)萃取原料初始濃度和萃取溫度對(duì)萃取相平衡的影響進(jìn)行了考察，對(duì)各個(gè)多級(jí)萃取方式進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)?zāi)M和理論計(jì)算。研究結(jié)果表明，隨著萃取原料初始濃度的增大，分配系數(shù)減小，選擇性

5、系數(shù)在小范圍內(nèi)呈減小趨勢(shì)。隨著萃取溫度的升高，分配系數(shù)增大，選擇性系數(shù)在小范圍內(nèi)波動(dòng)。因此可在可溶解范圍內(nèi)選擇較大的萃取原料初始濃度，以保證較大的萃取處理能力;選擇合適的萃取溫度，保證萃取原料良好溶解且溶劑揮發(fā)損失較低。萃取段三級(jí)、洗滌段一級(jí)的分餾萃取，實(shí)驗(yàn)?zāi)M結(jié)果表明輕相輔酶Q10純度達(dá)91.60％，回收率達(dá)94.26％，輔酶Q10-脫甲氧基輔酶Q10二元體系的輔酶Q10含量達(dá)95.76％，相應(yīng)理論計(jì)算結(jié)果為輕相輔酶Q10回收率94.

6、25％，輔酶Q10-脫甲氧基輔酶Q10二元體系的輔酶Q10含量為95.80％，兩者結(jié)果一致。分餾萃取可同時(shí)實(shí)現(xiàn)較高的產(chǎn)品回收率和分離效率，是適合于工業(yè)應(yīng)用的萃取分離工藝。
　　最后，萃取純化后的產(chǎn)物中輔酶Q10的含量有了較大的提高，但是對(duì)其中最難以分離的雜質(zhì)的分離效果較為有限，液相制備色譜純化精制是工藝過程中必要的精制操作?？疾炝艘怨枘z裝填的制備色譜柱的制備精制，通過單因素實(shí)驗(yàn)考察了流動(dòng)相、流速、上樣體積、上樣濃度等因素對(duì)輔酶Q1