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的市場需求不斷增長。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)勢而被認為是最有發(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。針對輔酶Q10的提取、液液萃取分離純化、液相制備色譜精制三個主要步驟進行了工藝參數(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、降低分離純化負擔(dān)的關(guān)鍵。通過對多種提取方法的考察和滲漉提取的單因素實驗考

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56.14％，原料中輔酶Q10提取率可達92.43％（原料中輔酶Q10的含量以0.0322 g輔酶Q10/g原料，3.22％計）。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色譜圖中的出峰時間和物質(zhì)結(jié)構(gòu)。
　　其次，考察了液液萃取對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，以此作為對提取物的預(yù)處理操作。進一步對萃取原料初始濃度和萃取溫度對萃取相平衡的影響進行了考察，對各個多級萃取方式進行了實驗?zāi)M和理論計算。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。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。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、洗滌段一級的分餾萃取，實驗?zāi)M結(jié)果表明輕相輔酶Q10純度達91.60％，回收率達94.26％，輔酶Q10-脫甲氧基輔酶Q10二元體系的輔酶Q10含量達95.76％，相應(yīng)理論計算結(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。分餾萃取可同時實現(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，通過單因素實驗考察了流動相、流速、上樣體積、上樣濃度等因素對輔酶Q1