本发明涉及生物技术领域，具体说是辅酶Q10水分散体及其制备方法。
背景技术：
辅酶Q10，英文名：COENZYME Q10，CAS No.303-98-0，分子式C59H90O4，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——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。
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。
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。
人体可通过从食物中吸收和体内制造这两条途径获得辅酶Q10，但细胞通过食物获得的辅酶Q10。含量远远无法满足人体正常生理功能的需要，因此，无论是健康人群还是疾病患者，都需要补充辅酶Q10。但由于辅酶Q10分子量大、水溶性非常差，因此应与含有脂肪的膳食一同食用，这样可增加它的吸收。不过，其中肠道中的吸收仍很慢，口服辅酶Q10。生物利用度仍然较低。因此如何安全的提高辅酶Q10。在体内生物利用度已成为国外近年来研究的热点。将辅酶Q10制备成水分散体是一种提高生物利用度的方法，国内专利使用了有生理活性的抗氧化剂保护辅酶Q10，有一定的安全隐患。国外专利主要为日本专利，WO2006134970用大量的蔗糖脂肪酸酯作乳化剂，成本高，且用量过大，有潜在的、未知的不安全因素。
技术实现要素：
本发明的目的是提供辅酶Q10水分散体及其制备方法，以废次烟叶为原料提取合成的辅酶Q10为原料，辅以全部可食用的胶类物质、乳化剂、助溶剂等材料，合成一种生物利用程度高，用药依从性好的辅酶Q10水分散体。
本发明通过以下技术方案实现，具体包括如下步骤：
1)原料准备：准备好辅酶Q10、胶类物质、糖、乳化剂、可溶性淀粉、助溶剂、水；
2)将胶类物质加水溶解，再加入可溶性淀粉，糖类，乳化剂，加热溶解，搅拌均匀，备用；
3)将助溶剂加热溶解，再加入辅酶Q10，加热溶解，备用；
4)加压处理：将步骤2)和步骤3)处理后的物料，放入高压罐中，加压至4kg/cm2，使其压力均匀，并保持5-10min，然后在1-3s内恢复常压，得到混合液；
5)将步骤4)得到的混合液喷雾干燥，得到辅酶Q10水分散体粉末；
步骤1)所述的辅酶Q10，通过以下步骤得到：
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，通过高压微射流超微粉碎处理，用高速剪切乳化机处理4min，转速为10000r/min，然后用高压微射流超微粉碎设备于25℃进行处理，处理压力为100MPa，处理次数为3次，得到膏状浆液，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；
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0.01Pa、蒸馏温度190℃、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；
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；
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；
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2.5:70:1.5的重量比混合，反应得到辅酶Q10。
本发明步骤1)所述的辅酶Q10、胶类物质、糖类、乳化剂、可溶性淀粉、助溶剂，优选按照1：0.20-0.30：0.02-0.04：0.004-0.006：0.04-0.06：0.02-0.04重量比，所述的水符合现有技术规定。
步骤1)所述的胶类物质，优选阿拉伯胶和明胶；
所述的糖，优选乳糖、D-半乳糖；
所述的乳化剂，优选吐温、蔗糖酯；
所述的助溶剂，优选聚乙二醇、泊洛沙姆。
步骤2)和步骤3)所述的加热溶解，温度优选55-60℃。
本发明还涉及采用上述制备方法得到的辅酶Q10，医学上可用于心血管系统疾病，可广泛用于食品、化妆品、膳食补充剂等行业，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。
与现有技术相比，本发明的优点：
1、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4kg/cm2，使其压力均匀，并保持10-15min，然后在1-3s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。
2、本发明加压时间保持10-15min，加压时间短，压力小，不破坏产品的生物活性，产品稳定性好，制备过程中不添加有机溶剂，安全性高，绿色，环保。
3、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，制备的水分散体，色泽好，在应用上适应性更广，且因为色价高、含量高，所以相应的水分散体的应用成本可以降低。
具体实施方式
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。
实施例1：
辅酶Q10水分散体及其制备方法，具体包括如下步骤：
1)原料准备：按照1：0.20：0.04：0.004：0.06：0.02的重量比，准备辅酶Q10、阿拉伯胶、乳糖、乳化剂、可溶性淀粉、助溶剂，以及水；
2)将阿拉伯胶加水溶解，再加入可溶性淀粉，乳糖，吐温，加热55℃溶解，搅拌均匀，备用；
3)将聚乙二醇加热溶解，再加入辅酶Q10，加热55℃溶解，备用；
4)加压处理：将步骤2)和步骤3)处理后的物料，放入高压罐中，加压至4kg/cm2，使其压力均匀，并保持5-10min，然后在1-3s内恢复常压，得到混合液；
5)将步骤4)得到的混合液喷雾干燥，得到辅酶Q10水分散体粉末；
步骤1)所述的辅酶Q10，通过以下步骤得到：
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，通过高压微射流超微粉碎处理，用高速剪切乳化机处理4min，转速为10000r/min，然后用高压微射流超微粉碎设备于25℃进行处理，处理压力为100MPa，处理次数为3次，得到膏状浆液，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；；
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0.01Pa、蒸馏温度190℃、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；
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；
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；
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2.5:70:1.5的重量比混合，反应得到辅酶Q10。
实施例2：
辅酶Q10水分散体及其制备方法，具体包括如下步骤：
1)原料准备：按照1：0.30：0.02：0.006：0.04：0.04的重量比，准备辅酶Q10、明胶、D-半乳糖、乳化剂、可溶性淀粉、助溶剂，以及水；
2)将明胶加水溶解，再加入可溶性淀粉，D-半乳糖，吐温，加热60℃溶解，搅拌均匀，备用；
3)将聚乙二醇加热溶解，再加入辅酶Q10，加热60℃溶解，备用；
4)加压处理：将步骤2)和步骤3)处理后的物料，放入高压罐中，加压至4kg/cm2，使其压力均匀，并保持5-10min，然后在1-3s内恢复常压，得到混合液；
5)将步骤4)得到的混合液喷雾干燥，得到辅酶Q10水分散体粉末；
步骤1)所述的辅酶Q10，通过以下步骤得到：
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，通过高压微射流超微粉碎处理，用高速剪切乳化机处理4min，转速为10000r/min，然后用高压微射流超微粉碎设备于25℃进行处理，处理压力为100MPa，处理次数为3次，得到膏状浆液，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；
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0.01Pa、蒸馏温度190℃、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；
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；
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；
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2.5:70:1.5的重量比混合，反应得到辅酶Q10。
实施例3：
辅酶Q10水分散体及其制备方法，具体包括如下步骤：
1)原料准备：按照1：0.25：0.03：0.005：0.05：0.03的重量比，准备辅酶Q10、阿拉伯胶、乳糖、乳化剂、可溶性淀粉、助溶剂，以及水；
2)将阿拉伯胶加水溶解，再加入可溶性淀粉，乳糖，蔗糖酯，加热55℃溶解，搅拌均匀，备用；
3)将泊洛沙姆加热溶解，再加入辅酶Q10，加热60℃溶解，备用；
4)加压处理：将步骤2)和步骤3)处理后的物料，放入高压罐中，加压至4kg/cm2，使其压力均匀，并保持5-10min，然后在1-3s内恢复常压，得到混合液；
5)将步骤4)得到的混合液喷雾干燥，得到辅酶Q10水分散体粉末；
步骤1)所述的辅酶Q10，通过以下步骤得到：
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，通过高压微射流超微粉碎处理，用高速剪切乳化机处理4min，转速为10000r/min，然后用高压微射流超微粉碎设备于25℃进行处理，处理压力为100MPa，处理次数为3次，得到膏状浆液，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；
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0.01Pa、蒸馏温度190℃、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；
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；
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；
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2.5:70:1.5的重量比混合，反应得到辅酶Q10。
不同制备方法得到的辅酶Q10：
对比例1：
1)前处理：将废次烟叶经过提取得到的烟叶浸膏，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；
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0.01Pa、蒸馏温度190℃、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；
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；
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；
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2.5:70:1.5的重量比混合，反应得到辅酶Q10。
对比例2：
一种从烟叶中提取辅酶Q10的方法，具体包括如下步骤：
1)前处理：将废次烟叶打碎，加入同等重量的纯净水，通过高压微射流超微粉碎处理，用高速剪切乳化机处理4min，转速为10000r/min，然后用高压微射流超微粉碎设备于25℃进行处理，处理压力为100MPa，处理次数为3次，得到膏状浆液，经过提取得到的烟叶浸膏，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；
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0.01Pa、蒸馏温度190℃、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；
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；
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；
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2.5:70:1.5的重量比混合，反应得到辅酶Q10。
色价测试：
1、主要操作步骤：精确称量实施例3样品0.00266g，放入到10ml容量瓶中，用蒸馏水溶解，超声5min，待样品溶液冷却到室温后，用蒸馏水定容到10ml，取4ml待测样品溶液转移到1cm的比色皿中，待检。使用分光光度计对样品溶液进行检测，检测条件为：检测波长：440nm；温度：室温；用蒸馏水调零，然后对样品进行检测。
2、计算：
检测到A值，A值超出0.2000-0.6000范围，所以需要将样品溶液取出1ml，再定容到10ml容量瓶中，即稀释10倍，再重复上述检测步骤，检测到A值。
将实验数据代入上述公式得到：
计算出
结果：