辅酶Q10的合成及分离研究进展

唐起生 濮克淼 张洋洋 彭志国 丁瑜（浙江新和成股份有限公司，浙江 绍兴 312500）

辅酶Q10的合成及分离研究进展

唐起生 濮克淼 张洋洋 彭志国 丁瑜（浙江新和成股份有限公司，浙江 绍兴 312500）

辅酶Q10是一种脂溶性的天然抗氧化剂，随着它的抗氧化性能的发现和人们生活水平不断的提高，辅酶Q10被普遍应用于食品、医药和化妆品中的添加剂。为更好的研究辅酶Q10并挖掘它的潜在用途以最大限度的发挥出它的价值，文章总结了近年来关于辅酶Q10的一些典型合成方法及分离提纯技巧为以后做此研究的人员提供参考。

辅酶Q10；抗氧化剂；合成；提纯

1 辅酶Q10的研究背景介绍

辅酶Q10又将其称为泛醌，是一种存在于自然界的醌类化合物，纯品为黄色或者橙黄色固体结晶粉末。人类衰老过程主要是由于自由基的氧化作用，而人们发现辅酶Q10的抗氧化性能正好能够作为年轻人的美容剂使用。为满足市场需求，那么对辅酶Q10的合成方法及分离技术的要求就更高，下文正是对这几个方面进行概括。

2 微生物发酵法

微生物发酵采取的是细菌发酵提取，这种生产方法得到的是天然的、有机的产品，具有较好的生物活性容易被人体内吸收，因此是目前社会上人们研究最多的一种方法。若要运用微生物法规模化生产辅酶Q10，那么就要考虑到两个重要的因素：能够生产出高质量产品的菌种，另一个是要有能够高效率分离出产品技术。其中筛选菌种是一项非常复杂的工程，陈亮[1]等人在筛选菌种方面做过研究，他们将三种酵母菌分别放到豆芽培养基和烟曲霉PDA培养基上进行菌种培养；运用硅胶薄层层析法对各酵母所产辅酶Q10类型进行鉴定。此方法生产出来的辅酶由于是具有生物活性的，并且菌种选取好以后，能发展出大量的产出好产品的菌体，所以目前工业生产中主要采用的都是此方法。

2.1 动植物组织提取法

与微生物发酵方法相类似的是两者均为从生物细胞中提取出我们需要的产品，但是动植物细胞中的辅酶Q10含量我们是无法改变，我们只能够从已经检测出含有辅酶Q10的生物组织中找出含量较高的来研究。例如：含有较多辅酶Q10的生物组织有动物心脏、花生、大豆、烟草等。袁艺[2]尝试从猪心中提取并纯化辅酶Q10，发现每千克的猪心只能提取微量的辅酶Q10。鉴于此方法原料来源比较单一提取同样量的产品，需要大量的原料，所以只适用于研究时采用。

2.2 化学合成法

化学合成法又可以细分为半合成和全合成法，其中全合成法由于其合成步骤多，而且其中一些关键步骤得到的产品很难分离提纯，合成出来的辅酶Q10生物活性低，所以现在一般全合成法研究的特别少，现着重介绍半合成法。而半化学合成法基本上是以茄尼醇为主要原料，就是以茄尼醇为原料通过多步反应得到中间体，此中间体再和2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌即辅酶Q0反应就可得到辅酶Q10。此种方法比化学全合成步骤要少很多后续发展潜力还很大，现在实验室研究的比较多工业化生产还需继续优化。

3 辅酶Q10初步分离方法

不论是微生物生产的方法还是化学合成的方法，生产出来的产品都不是纯净的，必定会含有很多的副产物，所以如何高效的分离出高含量的辅酶Q10也是研究的重中之重。在提纯微生物生产的辅酶Q10方面，许芳[4]运用诱变剂对本来较好的菌种进行诱变处理筛选出不同类型的菌种，进行细胞脆裂并提取辅酶Q10，发现诱变能筛选到更高产量的突变株，选取冻融辅助超声法作为提取方法能够为以后的工作节省大量的时间和精力，因此超声法更加具有应用前景。

3.1 辅酶Q10高度提纯方法

经过初步简单的方法提取的辅酶Q10含量大概在20%左右，要想得到高纯度含量大于98%的产品还需要进一步的处理。后面实际应用到的方法主要是柱层析分离和结晶两种。柱层析主要是用到不同粒度的硅胶然后用展开液将杂质与产品分离，此分离由于硅胶便宜且能够重复利用，成本低廉工业上可大量使用，只是耗时较长。杨贞妮[5]等人对柱层析法进行了研究，他们是先将原料重结晶在用柱层析法过柱分离，所用溶剂为正己烷与异丙醚的混合溶剂，能够得到99%以上的产品。

4 结语

虽说日本是第一个发现辅酶Q10并研究它的实际应用的国家，但我们国家的科研人员经过几十年精心钻研，也得到了不少的突破。目前来讲适合于工业生产的是微生物的合成技术，不少公司生产出来的成品也得到其他国家的认可。化学合成方法还需要更多研究人员的不断努力以得到适用于公司生产的工艺路线。未来经过工业试产，参与生产的人员不断调试必定能将此工艺达到更高的水平。

[1]陈亮，朱振华，陈五岭，等.辅酶Q10的高产菌种筛选及发酵工艺优化[J].西北大学学报，2007,37(3):429-432.

[2]袁艺.猪心中提取和纯化辅酶Q10（联产Cyt C）[J].安徽农业大学学报，1997,000(002):200-203.

[3]许芳.辅酶Q10提取方法研究和高产光合菌的选育[D].北京：北京化工大学，2008.

[4]杨贞妮，杨桂清.一种高效纯化辅酶Q10的新工艺[J].信息记录材料，2016,17(1):29-31.

唐起生（1991-）；性别：男，籍贯：湖南浏阳人，学历：本科，毕业于南京理工大学；现有职称：助理工程师；研究方向：有机合成；