一種高效純化輔酶Q10的新工藝

楊貞妮 楊桂清

(沈陽感光化工研究院有限公司 遼寧 沈陽 110141)

一種高效純化輔酶Q10的新工藝

楊貞妮 楊桂清

(沈陽感光化工研究院有限公司 遼寧 沈陽 110141)

通過兩次重結晶和一次硅膠柱層析純化精制輔酶Q10粗品，產品純度達到99.0％以上。實驗討論了柱層析中高徑比、洗脫液的種類、配比對提純的影響；結果表明，最佳條件為高徑比為1.5:1、正己烷:異丙醚為7:1，得到的產品純度為99.3％，有望用于工業上。

輔酶Q10；純化精制；硅膠柱層析

1 引言

輔酶Q10（Coenzyme Q10）純品為黃色或橘黃色的晶體，熔點為48.0-52.0℃，易溶于正己烷、苯、氯仿，微溶于乙醇，不溶于水和甲醇等強極性有機溶劑，對光不穩定易分解為微紅色的物質，對濕度和溫度不敏感，較穩定。輔酶Q10可存在牛肉、豆油、花生、鯖魚等食物及動物的肝、腎組織中[1]。

輔酶Q10具有自由基清除、改善細胞內呼吸、保護線粒體及增強免疫等功能。因此，輔酶Q10在醫藥和化妝品等行業有著廣泛而重要的應用。可用于心臟病、高血壓、子癇、帕金森及酒精肝等疾病的輔助治療[2-6]；添加到化妝品中，淡化細紋，細膩肌膚，起到美容養顏的效果。因此，輔酶Q10深受廣大消費者的青睞[7]。

輔酶Q10的生產多采用微生物發酵法，生產產量高。因此制約輔酶Q10工業化的主要因素是下游提取純化工藝?，F行的輔酶Q10的提純方法有∶活性氧化鋁柱層析、硅膠柱層析及大孔吸附樹脂法。這些方法存在以下問題∶活性氧化鋁價格較高使其工業化應用成本上升；硅膠柱層析次數較多且硅膠重復利用率低，導致工業操作復雜，使后續成本增加。大孔吸附樹脂法較為先進，目前僅適合處于實驗室小試階段。

本文以純度為50％-60％的輔酶Q10粗提物（外標法測）為原料，通過兩次重結晶和一次硅膠柱層析精制后，產品純度達到99％以上；探討了柱層析過程中洗脫液的種類、配比等條件對提純效果的影響。

2 實驗

2.1 材料與儀器

正丁醇（AR）正己烷（AR）異丙醚（AR）400目層析硅膠（青島海洋化工有限公司）Q10粗品；純度為50％-60％的Q10粗品由神州生物科技有限公司提供。

Agilent 1100 型高效液相色譜儀（美國安捷倫公司）；層析柱φ5 cm× 20cm（玻璃）；

2.2 HPLC檢驗方法

色譜柱∶SB-C18; φ4.6mm×150mm（Agilent公司生產）；檢測波長275nm；柱溫∶30℃；流動相∶甲醇∶乙醇=65∶35（V/V）；流速∶1mL/ min；進樣∶2μL；停止時間∶18min；Q10的保留時間∶14min。

分析方法∶在上述的色譜條件下,依次進Q10標準品、樣品的接收液各2μL，平行進樣兩次，用外標法進行定量。

2.3 輔酶Q10粗品的純化

2.3.1 重結晶提純粗品

稱取20g含量為57％的Q10粗品（外標法測定）置于250ml四口瓶中，加入一定量的正丁醇，慢攪拌加熱至45℃，固體全部溶解，然后加入少量晶種降溫使其慢慢析出晶體；當溫度自然降至24℃-25℃時有晶體析出，自然放置一夜后干燥即可得到Q10一晶。利用同樣的方法，提純Q10一晶得到Q10二晶，純度為95％左右。

2.3.2 硅膠柱層析提純輔酶Q10二晶

1) 稱取硅膠45g，將其裝入直徑為5cm的玻璃柱中，壓實后放置一宿自然沉降后柱高為7.5cm，次日上樣。

2) 采用濕法上樣。將5gQ10二晶樣品（純度為95％）置于少量展開劑中，利用磁力攪拌器使其充分溶解；樣品溶解后，再用膠頭滴管將溶液沿著層析柱內壁慢慢加入。

3) 采用正己烷∶異丙醚為7∶1的混合溶液洗脫輔酶Q10，控制流出液的流速為90d/min，每15 mL接收一次流出的洗脫液；根據薄層檢驗結果分段合并流出液，然后將其干燥，取出Q10粉體待測。

4) 對通過硅膠柱層析分離過的輔酶Q10流份進行液相色譜分析（歸一化百分率法），即得99％以上的純品。將其中雜質含量與二晶樣品雜質含量對比，發現保留時間為9.00min的雜質大幅度減少；保留時間為10.11min和11.58min雜質完全消失，特別是11.58min雜質與12.30minQ10極性特別相近，重結晶方法無法除去，利用硅膠柱層析可以完全除去，因而使樣品純度大大提高。

2.3.3 洗脫液的種類對提純的影響

取400目硅膠（處理過的）3份，每份45g，分別裝入3個尺寸相同的層析柱中，用不同種類的洗脫液對同一純度的Q10二晶樣品進行純化，將所得的樣品烘干后利用HPLC測純度（外標法），并計算樣品收率。結果見表1。

2.3.4 洗脫液的配比對提純的影響

取400目硅膠（處理過的）4份，每份45g，分別裝入4個尺寸相同的層析柱中，用不同配比的洗脫液對同一純度Q10二晶樣品進行純化，將所得的樣品烘干后利用HPLC測純度（外標法），并計算樣品收率。結果見表2。

表2 不同配比洗脫液下的輔酶Q10提純情況Purification of Coenzyme Q10in differentproportion of the elution liquid

2.3.5 不同高徑比對提純的影響

取400目硅膠(處理過的)5份，每份45g，分別裝入5個直徑不同的層析柱中，裝實層析柱后測量柱子的高度，計算出柱子的高徑比；用配比為7∶1的洗脫液對同一純度Q10二晶樣品進行提純，測量樣品的純度（外標法），并計算洗脫液消耗量及樣品收率。結果見表3。

表3 不同高徑比下的輔酶Q10提純情況Purification of Coenzyme Q10in differentheight-diameter ratio

3 結果與討論

3.1 洗脫液的選擇

我們采用了不同種類的溶劑配成洗脫液對樣品進行提純，根據表1的結果可看出正己烷和異丙醚混合作為洗脫液的提純效果明顯優于其它兩種洗脫液，可以將Q10純度從95％提高至99.3％，樣品重量收率為82％，均為三種洗脫液中最高。因此，洗脫液的最佳選擇為正己烷和異丙醚混合。

3.2 洗脫液配比對分離效果的影響

我們采用了不同極性的洗脫液對樣品進行分離，根據表2的結果可得出，洗脫液的最佳配比為正己烷∶異丙醚=7∶1（V/V）。洗脫液極性過大或過小都不利于分離，使過多的雜質與輔酶Q10共流出，降低了輔酶Q10的純度。

3.3 柱高徑比對分離效果的影響

我們選擇了5種不同高徑比的層析柱對樣品進行提純，根據表3的結果可得出，當高徑比為1.5∶1時，洗脫液的用量大大降低了，單耗為182ml/g，同時樣品的純度和收率均為最高，分別為99.19％和89％。因此，柱高與柱徑的最佳比為1.5∶1，可以大大節約洗脫液的消耗，利于該工藝工業化時降低能耗，節約成本。

4 結論

硅膠柱層析方法可以將輔酶Q10二晶樣品進一步提純，達到99％以上。洗脫液選用正己烷與異丙醚混合，最佳配比為7∶1，層析柱高徑比最佳為1.5∶1，可以將樣品提純到99％以上，樣品的提純效果最佳，同時又降低了洗脫液的消耗。本文總工藝為兩次重結晶和一次硅膠柱層析提純輔酶Q10粗品，所得產品純度較高，工藝操作簡便，硅膠使用量小，有利于環保，適合于工業化。

[1]張鴻，吳玉荷。148類維生素物質——輔酶Q10的研究進展[J]。國外醫學衛生學分冊，2002，29(6): 370-373.

[2]G. F. Watts, D. A. Playford ,K. D. Croft.A Coenzyme Q10improves endothelial dysfunction of the brachial artery in type Ⅱdiabetes mellitus[J].Diabetologia，2002，45(3)420-426.

[3]劉文利。輔酶Q10治療冠心病心絞痛療效觀察[J]。中華現代醫藥科技，2003，3(2)；25-25.

[4]趙春玉，趙寶東，王雅君。CoQ10在帕金森治療中的應用[J]。中華神經科雜志，2003，36（4）:315-319.

[5]楊欣璐，孫敬霞，蔡麗瑛。輔酶Q10對子癇前期中氧化應激的防治作用的研究進展[J]?，F代生物醫學進展，2012(24)，4765-4768.

[6]張軍，王萌,趙銳。輔酶Q10聯合還原型谷胱甘肽治療酒精性肝病臨床分析[J]。中國醫藥指南，2010，8(35)，30-31.

[7]葉青，張賓紅，關屹。輔酶Q10的性質及其在化妝品中的應用[J]。1999(3)，32-34.

AEfficientPurification Process of Coenzyme Q10YANG Zhen-ni YANG Gui-qing

(Shenyang and research institute of the photographic materials & chemical industry,Shenyang 110141China)

Coenzyme Q10 crude product was purified by two recrystallization and a silica gel chromatography，product purity was more than 99.0 ％.Height-diameter radio、eluent species and ratio were discussed for the impact on the purification by testing; The results showed the optimum condition were height-diameter radio of 1.5:1、n-hexane: isopropyl ether of 7:1，the purity of product was 99.3％，It is expected to be used in industry.

Coenzyme Q10; Purification; Silica gel chromatography

TQ46

A

1009-5624-（2016）01-0029-03