CN102557912B

CN102557912B - 一种辅酶q10提取液的皂化方法

Info

Publication number: CN102557912B
Application number: CN201110462813.9A
Authority: CN
Inventors: 吴轶; 王炳荣; 詹光煌; 付志杰; 张斌; 高志伟
Original assignee: Inner Mongolia Kingdomway Pharmaceutical Co Ltd; Xiamen Kingdomway Group Co
Current assignee: Inner Mongolia Kingdomway Pharmaceutical Co Ltd; Xiamen Kingdomway Group Co
Priority date: 2011-12-31
Filing date: 2011-12-31
Publication date: 2015-01-07
Anticipated expiration: 2031-12-31
Also published as: CN102557912A

Abstract

本发明公开一种辅酶Q10提取液的皂化方法，工艺过程是辅酶Q10提取液与碱液按一定比例进入静态混合器充分混合皂化后，经过离心机分离，使有机相和废碱液相分开，有机相再与水按一定比例进入另一静态混合器充分混合水洗，经过另一台离心机分离，使有机相和废水相分开，所得有机相即为皂化后的辅酶Q10提取液。皂化后的提取液杂质含量较皂化前明显减少，浓缩物的辅酶Q10含量显著提高，有效提高后续层析提纯的收率、层析填料的使用次数和产品的质量。本方法可实现连续生产，设备利用率高、占地面积小，皂化损失少、收率高，并有效防止原搅拌工艺存在易乳化的问题，避免引入破乳剂造成最终产品会有破乳剂残留的问题。

Description

一种辅酶Q10提取液的皂化方法

技术领域

本发明涉及一种皂化方法，特别指一种辅酶Q10提取液的皂化方法。

背景技术

从发酵菌体中提取的辅酶Q10提取物，除了含辅酶Q10外，还包含大量的脂肪酸甘油酯及各种游离脂肪酸等非水溶性物质。这些物质难溶于水，而易溶于有机溶剂，从而影响后续的纯化操作及产品的最终纯度，因此有必要先把这些杂质除去。用皂化法可以将上述杂质转移至水相，而脂溶性的辅酶Q10留在有机相，再将有机相水洗至中性，除去其中溶于水的物质和多余的碱，这样后续的提纯过程就可以得到较纯的辅酶Q10。

目前，皂化操作的一般工艺是往待皂化物中加入一定比例的碱醇溶液，一定温度下搅拌反应一段时间，静置分层，油层再加一定量的水进行搅拌水洗，再静置分层，最终得到皂化后的辅酶Q10提取液。如中国专利申请号为200710070806.8“产辅酶Q10新菌株——鞘氨醇单胞菌ZUTE03及其应用”提到的皂化提取方法：将湿菌体2g移入容器内，加入0.3～0.7g焦性没子酸，1～2.5g KOH，10～20ml甲醇，3～7ml蒸馏水，混匀，同时加入正己烷30～70ml，在70～90℃水浴锅中回流。文献“发酵菌体中辅酶Q10的提取及其测定方法”(王根华，钱和，肖刚.无锡轻工大学学报Vol.22 No.2 Mar.2003)，“皂化法分离测定三孢布拉氏霉菌体中辅酶Q10的研究”(吴品芳，陆茂林，陶文沂.生物技术Vol.16No.1：45 Feb.2006)，“皂化法提取胞内辅酶Q10的研究”(李聚海，岳田利，袁亚宏.农产品加工·学刊第3期(总第94期)2007年3月)提到的皂化方法都是将菌体移入容器内，加入焦性没子酸、KOH、甲醇、蒸馏水混匀，加热回流一定时间，用自来水迅速冷却至室温，倒入分液漏斗，加入石油醚，剧烈震荡萃取辅酶Q10。以上方法能够达到皂化的目的，但分层操作采用的是自然沉降方法，依靠的是两相密度不同来实现分离，故存在以下缺点：(1)属于间歇式操作，单批操作时间长，工业化规模生产需要的反应罐数量多、体积大、设备利用率低；(2)容易产生乳化现象，分层慢，静置时间长，废碱液夹带油层多造成辅酶Q10损失，收率低；(3)通常会加入一些破乳剂(如上述专利采用甲醇)来破乳，常常会造成最终产品会有破乳剂残留的问题；(4)皂化温度高，皂化时间长，辅酶Q10长时间在高温的碱性条件下容易破坏。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种辅酶Q10提取液的皂化方法，这种方法可克服传统皂化方法无法连续自动化操作、容易出现乳化或需要添加破乳剂等缺点。

本发明要解决的的技术问题由如下方案来实现：一种辅酶Q10提取液的皂化方法，其特征在于：往辅酶Q10菌粉加入2～5倍体积的非极性有机溶剂，所述非极性有机溶剂为石油醚、戊烷、正己烷、庚烷、辛烷中的一种，在10～50℃温度下搅拌1～3小时进行提取，提取次数为2～4次，过滤分离，合并提取液，将提取液与浓度为0.5～5mol/L的碱液按一定比例的进料速度进入静态混合器I充分混合皂化，碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种，皂化温度为10～50℃，经过离心机I分离，使有机相和废碱液相分开，有机相再与水按一定比例的进料速度进入静态混合器II充分混合水洗，经过离心机II分离，使有机相和废水相分开，所得有机相即为皂化后的辅酶Q10提取液，可进入下一工序操作。

本发明还包括如下方案：皂化时所述提取液和碱液进料速度比为1～4∶1(体积比)。水洗时有机相和水进料速度比为1～4∶1(体积比)。离心机I和离心机II采用蝶式离心机、卧式螺旋离心机、管式离心机中的一种，离心转速≥3000转/分钟，离心操作在氮气保护下进行。

根据本发明，所述的非极性有机溶剂包括石油醚、戊烷、正己烷、庚烷、辛烷等，优选正己烷和石油醚，最优选正己烷；

根据本发明，皂化反应涉及的提取液和碱液进料速度比例为1∶1～4∶1(体积比)，优选2/1，进料速度控制采用流量计来实现；

根据本发明，皂化反应温度控制在10～50℃；优选20～30℃，最优选25℃；温度控制是通过提取液和碱液预先加热来实现的，提取液和碱液的加热方式可采用夹套加热或管道加热器加热的方法；

根据本发明，碱液配制所用的碱可以是氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种，优选氢氧化钠或氢氧化钾；

根据本发明，碱液浓度控制在0.5～5mol/L，优选1.5～2mol/L；

根据本发明，皂化反应和水洗操作是通过静态混合器来实现的，提取液和碱液(或水)同时分别用计量泵向静态混合器连续输送，从而达到连续充分混合的目的；

根据本发明，所用的离心机选择防爆离心机，为进一步增加操作的安全性，离心机增加氮气保护装置，所有离心操作在氮气保护下进行。

本发明的优点：

(1)实现连续自动化皂化操作，提高设备利用率，减少设备占地面积，减轻员工劳动强度；

(2)反应时间短、分离速度快，避免Q10长时间在碱性条件作用下造成破坏；

(3)采用高速离心分离油水两相，分离效果好，有效防止废碱液和废水相夹带油层现象，皂化损失少、收率高；

(4)未添加任何破乳剂，产品无破乳剂残留的危险；

(5)皂化后的提取液杂质含量较皂化前明显减少，浓缩物的辅酶Q10含量显著提高，有效提高后续层析提纯的收率、层析填料的使用次数和产品的质量。

附图说明

图1是本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

实施例1

取1000Kg辅酶Q10菌粉，加4000L正己烷30℃下分三次提取，过滤分离，合并提取液，共3400L，测得提取液的辅酶Q10含量为8.03mg/ml，提取液浓缩物的辅酶Q10含量为42.34％。提取液和NaOH溶液(1.5mol/L)分别以1m³/h和0.5m³/h的流速同时进入静态混合器I进行皂化，经过静态混合器I后的混合液，进入碟式离心机I离心分离(离心转速8000r/min)，得到轻组分(有机相)3310L，有机相和水再分别以1m³/h和0.5m³/h的流速同时进入静态混合器II进行水洗，经过静态混合器II后的混合液，进入碟式离心机II离心分离(离心转速8000r/min)，得到轻组分(有机相，即皂化后的提取液)3300L，测得皂化后的提取液的辅酶Q10含量为8.12mg/ml，浓缩物的辅酶Q10含量为57.38％，皂化收率为98.15％，皂化后提取液浓缩物的辅酶Q10含量提高15.04％。

实施例2

取1000Kg辅酶Q10菌粉，加4000L正己烷30℃下分三次提取，过滤分离，合并提取液，共3380L，测得提取液的辅酶Q10含量为8.13mg/ml，提取液浓缩物的辅酶Q10含量为42.88％。提取液的皂化和水洗方法除采用KOH替代NaOH外，其它条件均同实施例1，最后得到皂化后的提取液3290L，测得皂化后的提取液辅酶Q10含量8.24mg/ml，浓缩物的辅酶Q10含量58.93％，皂化收率为98.65％，皂化后提取液浓缩物的辅酶Q10含量提高16.05％。

实施例3

取1000Kg辅酶Q10菌粉，加4000L正己烷30℃下分三次提取，过滤分离，合并提取液，共3410L，测得提取液的辅酶Q10含量为8.09mg/ml，提取液浓缩物的辅酶Q10含量为41.75％。提取液和NaOH溶液(1.5mol/L)分别以2m³/h和1m³/h的流速同时进入静态混合器1进行皂化，经过静态混合器I后的混合液，进入碟式离心机I离心分离(离心转速8000r/min)，得到轻组分(有机相)3310L，有机相和水再分别以2m³/h和1m³/h的流速同时进入静态混合器II进行水洗，经过静态混合器II后的混合液，进入碟式离心机II离心分离(离心转速8000r/min)，得到轻组分(有机相，即皂化后的提取液)3320L，测得皂化后的提取液的辅酶Q10含量为8.21mg/ml，浓缩物的辅酶Q10含量为58.25％，皂化收率为98.80％，皂化后提取液浓缩物的辅酶Q10含量提高16.50％。

对照例1

取1000Kg辅酶Q10菌粉，加4000L正己烷30℃下分三次提取，过滤分离，合并提取液，共3420L，测得提取液的辅酶Q10含量为8.22mg/ml，提取液浓缩物的辅酶Q10含量为42.63％。将提取液泵入搅拌罐，再泵入1700LNaOH溶液(1.5mol/L)，搅拌30min，静置2h，分去下层废碱液，再加入1700L水，搅拌5min，静置2h，分去下层废水相，得到有机相(即皂化后的提取液)3200L，测得皂化后的提取液的辅酶Q10含量为8.30mg/ml，浓缩物的辅酶Q10含量为58.14％，皂化收率为94.48％，皂化后提取液浓缩物的辅酶Q10含量提高15.51％。

对照例2

取1000Kg辅酶Q10菌粉，加4000L正己烷30℃下分三次提取，过滤分离，合并提取液，共3400L，测得提取液的辅酶Q10含量为8.18mg/ml，提取液浓缩物的辅酶Q10含量为42.03％。将提取液泵入搅拌罐，再泵入1700L NaOH溶液(1.5mol/L)和850L 95％乙醇，搅拌30min，静置2h，分去下层废碱液，再加入1700L水，搅拌5min，静置2h，分去下层废水相，得到有机相(即皂化后的提取液)3250L，测得皂化后的提取液的辅酶Q10含量为8.27mg/ml，浓缩物的辅酶Q10含量为58.20％，皂化收率为96.64％，皂化后提取液浓缩物的辅酶Q10含量提高16.17％。

Claims

1.一种辅酶Q10提取液的皂化方法，其特征在于：往辅酶Q10菌粉加入2～5倍体积的非极性有机溶剂，所述非极性有机溶剂为石油醚、戊烷、正己烷、庚烷、辛烷中的一种，在10～50℃温度下搅拌1～3小时进行提取，提取次数为2～4次，过滤分离，合并提取液，将提取液与浓度为0.5～5mol/L的碱液按体积比为1～4∶1的进料速度进入静态混合器I充分混合皂化，碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种，皂化温度为10～50℃，经过离心机I分离，使有机相和废碱液相分开，有机相再与水按一定比例的进料速度进入静态混合器II充分混合水洗，经过离心机II分离，使有机相和废水相分开，所得有机相即为皂化后的辅酶Q10提取液，所述提取液与碱液、有机相与水的进料速度采用计量泵自动控制，并向静态混合器连续输送。

2.根据权利要求1所述的一种辅酶Q10提取液的皂化方法，其特征在于：皂化时所述提取液和碱液进料速度按体积比为2∶1。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：水洗时有机相和水进料速度按体积比为1～4∶1。

4.根据权利要求1所述的一种辅酶Q10提取液的皂化方法，其特征在于：离心机I和离心机II采用蝶式离心机、卧式螺旋离心机、管式离心机中的一种，离心转速≥3000转/分钟，离心操作在氮气保护下进行。