一种从烟叶中提取辅酶q10的工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及生物技术领域的提取方法，具体说是一种从烟叶中提取辅酶Q10的工 -Η- 〇
【背景技术】
[0002] 辅酶Q10,英文名：C0ENZYME Q10，CAS No .303-98-0，分子式C59H9Q〇4,分子量 863.36,为黄色至橙黄色结晶性粉末，无臭无味，见光易分解，在乙醇中及微溶解，在水中不 溶。其又名泛醌10,是一种脂溶性醌，其结构类似于维生素 K，因其母核六位上的侧链一聚异 戊烯基的聚合度为10而得名，是一种醌环类化合物。辅酶Q10是人类生命不可缺少的重要元 素之一，能激活人体细胞和细胞能量的营养，具有提高人体免疫力、增强抗氧化、延缓衰老 和增强人体活力等功能，医学上广泛用于心血管系统疾病，国内外广泛将其用于营养保健 品及食品添加剂。
[0003] 现代药理研究表明，辅酶Q10在体内主要有两个作用:一是在营养物质在线粒体内 转化为能量的过程中起重要的作用;二是有明显的抗脂质过氧化作用。辅酶Q10在临床上的 应用主要有:抗衰老、保护皮肤、保护心脏、抗疲劳、增强肌肉能量、抗高血压、抗慢性疲劳综 合症。
[0004] 目前国内辅酶Q10的研究应用主要在两个方面:一是用于化妆品，辅酶Q10能清除 人体自由基因达到抗衰老的美容作用；二是用于医药行业，辅酶Q10可辅助治疗心血管等疾 病。辅酶Q10在日本应用广泛:2001年日本厚生省药品局将辅酶Q10批准为"保健食品"用于 美容食品、抗疲劳食品及饮料等食品中。日本厚生省医药局也于2005年宣布，辅酶Q10具有 很好的保健功能，且已被多年的研究与应用证实。目前，日本每天大约有1200万人长期服用 含有辅酶Q10的制剂与保健品。中国食品药品监督管理局也于2006年批准辅酶Q10用于保健 食品，主要用于增强免疫力、抗氧化、辅助调节血脂与缓解体力疲劳。
[0005] 目前，国内外辅酶Q10原料生产的工艺主要有:化学合成法、微生物发酵法、生物提 取法等。（1)化学合成法。辅酶Q10化学合成方法一直是国内外研究的热点，近半个世纪来， 经历了无数专家的研究与探索，主要分从两个方面入手进行的：其一是母核化合物上引入 癸异戊二稀醇基(decaprenol)，另一种方法是首先于母核化合物上引入较短的侧链，然后 再引入所期望的长链。此类方法用母核化合物与聚异戊二烯基化合物反应，这一辅酶Q10关 键步骤产率都不太高。因此，这种合成策略不能说很理想。后来，有人利用辅酶Q7合成辅酶 Q10,因原料辅酶Q7价格十分昂贵，所以此路线实用价值不大。于是，他们又对合成路线进行 了改进，该路线所用原料价廉易得，反应条件较温和，侧链与母核化合物高产率结合 (90.9 % )，只是步骤繁多的链式合成造成总产率的下降。（2)微生物发酵法。1977年发达国 家实现了微生物发酵法生产辅酶Q10,近几年微生物发酵提取法得到了长足的发展。微生物 发酵法的技术关键是辅酶Q10的产生菌的生产能力与纯化方法，其中提取法实现工业化生 产主要有两个方面要求:①要求有稳定的规模化生产工艺的高质量辅酶Q10的菌种;②要求 有高精度分离仪器的技术。微生物发酵法成本较高，生产工艺要求高，技术难度大。（3)生物 提取法。是辅酶Q10的最早生产方法，也是目前国内使用较多的工艺。中国从二十世纪七十 年代开始进行辅酶Q10的技术研究，并很快建设了几条生物提取法生产线。原料通常采用含 Q10较多的动物脏器或某些植物组织器官，如动物心、肝脏、玉米芽等。提取方法有皂化法与 吸附层析法。采用该法制得的辅酶Q10侧链是全反式结构的天然产物，易被人体吸收，产品 纯度高。缺点是成本较高，价格昂贵，不适合工业化大规模推广。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种从烟叶中提取辅酶Q10的工艺，具有工艺简单，适合生 产，时间短等优点。
[0007] 本发明通过以下技术方案实现，一种从烟叶中提取辅酶Q10的工艺，具体包括如下 步骤：
[0008] 1)前处理:将废次烟叶经过提取得到的烟叶浸膏，加入同等重量的纯净水，放入高 压罐中，加压至4kg/cm 2,使其压力均匀，并保持5-10min，然后在1-3S内恢复常压，得到的物 料再经过皂化处理，结晶、过滤，得到含有茄尼醇的浸膏；
[0009] 2)分子蒸馏:将步骤1)得到的含有茄尼醇的浸膏，通过分子蒸馏除杂，得到轻相茄 尼醇和重相茄尼醇；
[0010] 3)柱色谱分离:将步骤2)得到的重相茄尼醇用丙酮溶解、过滤，通过柱色谱分离， 收集洗脱液，浓缩，得到分子蒸馏提纯后的茄尼醇；
[0011] 4)甲基二甲氧基苯醌的制备:将甲基苯酚通过溴代醚化氧化得到甲基二甲氧基苯 醌；
[0012] 5)将步骤2)得到的轻相茄尼醇、步骤3)得到的分子蒸馏提纯后的茄尼醇和步骤4) 得到的甲基二甲氧基苯醌混合，反应得到辅酶Q1 〇。
[0013] 本发明步骤1)所述的提取、皂化、结晶、过滤，参照现有技术;所述的皂化优选采用 NaOH的乙醇溶液和石油醚体系动态皂化结合态茄尼醇。
[0014] 步骤2)所述的分子蒸馏，优选真空度O.OlPa、蒸馏温度190°C、刮板转速600r/min、 物料流量1. OmL/min。
[0015] 步骤3)所述的柱色谱分离，优选采用ZTC-1大孔吸附树脂，流速为2秒3滴，利用去 离子水和20%、30%、40%、50%、95%乙醇（v/v)进行梯度洗脱。
[0016] 步骤4)所述的甲基二甲氧基苯醌的制备，参照现有技术，优选温度90°C，原料:聚 乙二醇:Κ0Η按照1:0.15:0.85的质量比，时间3h，反应溶剂甲苯。
[0017] 步骤5)所述的将步骤2)得到的轻相茄尼醇、步骤3)得到的分子蒸馏提纯后的茄尼 醇和步骤4)得到的甲基二甲氧基苯醌混合，优选2-3:60-75:1-2的重量比。
[0018] 本发明得到的辅酶Q10,为黄色至橙黄色结晶性颗粒，流动性和水分散性好，水分： <0.2%，重金属：<20??111，灼烧残渣 ：<0.1%，含量：2 98%(册1^〇，灰分：<1.0%。
[0019]与现有技术相比，本发明的优点：
[0020] 1、现有技术提取时，一般是对植物原料进行破碎或粉碎后提取得到浸膏，而本发 明是在在分子蒸馏前，通过加压处理浸膏。目前，食品或保健食品的高压或者超高压处理， 是在密封的高压或超高压容器内，用液体(主要是水)作为介质对食品施加数百兆帕的压力 进行处理，在高压下，食品中的蛋白质、淀粉等大分子结构物质发生变化，其结果是蛋白质 变性、淀粉糊化、酶失活、微生物死亡，与加热处理工艺相比，高压处理最大的优越性在于， 它对食品的风味物质、维生素、色素等没有影响，营养成份损失很少，但是高压处理的压强 比较大才能达到效果。本发明通过"加压至41^/〇1]1 2，使其压力均勾，并保持10-151]1；[11，然后 在l_3s内恢复常压"，采用的压力远远小于现有高压技术所用的压力，而且通过瞬间将压力 降为0，可以使得水相和油相互溶，相比现有技术，效果好，时间短。
[0021] 2、本发明采用分子蒸馏是一种特殊的液-液分离技术，是在高真空条件下进行的 连续分离过程，它不仅利用混合物组分之间的相对挥发度，还充分利用组分之间分子量的 差异，因此其分离能力比常规的蒸馏和精馏有显著的提高，分离过程无需有机溶剂，绿色， 安全，环保，且能保持分离物原有的生物特性。
[0022] 3、本发明应用动态液-液分配原理，利用相对移动的互不混溶的两相溶剂，在处于 动态平衡的两相中将具有不同分配比的样品组分离，它不使用固相载体作固定相，克服固 相载体带来的样品吸附、损失、污染、峰型拖尾等缺点。
[0023] 4、现有技术得到的辅酶Q10含量一般不超过98%，且色泽暗淡，而本发明得到的辅 酶Q10含量在98%以上，且具有更高的色价，色泽明亮。
【具体实施方式】
[0024]下面以实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
[0025] 实施例1:
[0026] 一种从烟叶中提取辅酶Q10的工艺，具体包括如下步骤：
[0027] 1)前处理:将废次烟叶经过提取得到的烟叶浸膏，加入同等重量的纯净水，放入高 压罐中，加压至4kg/cm 2,使其压力均匀，并保持5min，然后在l-3s内恢复常压，得到的物料 再采用NaOH的乙醇溶液和石油醚体系动态皂化结合态茄尼醇，结晶、过滤，得到含有茄尼醇 的浸膏；
[0028] 2)分子蒸馏：将步骤1)得到的含有茄尼醇的浸膏，通过分子蒸馏除杂，真空度 O.OlPa、蒸馏温度190°C、刮板转速600r/min、物料流量1.0mL/min，得到轻相茄尼醇和重相 茄尼醇；
[0029] 3)柱色谱分离:将步骤2)得到的重相茄尼醇用丙酮溶解、过滤，通过柱色谱分离， 采用ZTC-1大孔吸附树脂，流速为2秒3滴，利用去离子水和20 %、30 %、40 %、50 %、95 %乙醇 (v/V)进行梯度洗脱，收集洗脱液，浓缩，得到分子蒸馏提纯后的茄尼醇；
[0030] 4)甲基二甲氧基苯醌的制备:将甲基苯酚通过溴代醚化氧化得到甲基二甲氧基苯 醌；
[0031] 5)将步骤2)得到的轻相茄尼醇、步骤3)得到的分子蒸馏提纯后的茄尼醇和步骤4) 得到的甲基二甲氧基苯醌以