JP2015131766A - 還元型補酵素q10の製造方法 - Google Patents
還元型補酵素q10の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015131766A JP2015131766A JP2012103687A JP2012103687A JP2015131766A JP 2015131766 A JP2015131766 A JP 2015131766A JP 2012103687 A JP2012103687 A JP 2012103687A JP 2012103687 A JP2012103687 A JP 2012103687A JP 2015131766 A JP2015131766 A JP 2015131766A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reduced coenzyme
- crystallization
- crystals
- crystal
- solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C46/00—Preparation of quinones
- C07C46/10—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C41/00—Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
- C07C41/01—Preparation of ethers
- C07C41/34—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
- C07C41/40—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change of physical state, e.g. by crystallisation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
- C07B2200/00—Indexing scheme relating to specific properties of organic compounds
- C07B2200/13—Crystalline forms, e.g. polymorphs
Abstract
【課題】還元型補酵素Q10の結晶多形を制御し、所望の結晶形を確実かつ効率よく生産することが可能な、還元型補酵素Q10の製造方法を提供すること。
【解決手段】還元型補酵素Q10を含有する溶液を47℃を超える温度で少なくとも60分間保持する工程と、その後結晶化する工程を有する、実質的にFormII結晶を含有しない還元型補酵素Q10の製造方法。還元型補酵素Q10を含有する溶液を47℃を超える温度で保持する間の温度変化は、3℃/h未満であるのが好ましい。
【選択図】なし
【解決手段】還元型補酵素Q10を含有する溶液を47℃を超える温度で少なくとも60分間保持する工程と、その後結晶化する工程を有する、実質的にFormII結晶を含有しない還元型補酵素Q10の製造方法。還元型補酵素Q10を含有する溶液を47℃を超える温度で保持する間の温度変化は、3℃/h未満であるのが好ましい。
【選択図】なし
Description
本発明は、還元型補酵素Q10の製造方法に関する。還元型補酵素Q10は、酸化型補酵素Q10に比べて高い経口吸収性を示し、優れた食品、栄養機能食品、特定保健用食品、栄養補助剤、栄養剤、動物薬、飲料、飼料、化粧品、医薬品、治療薬、予防薬、ペットフード等として有用な化合物である。
補酵素Qは、細菌から哺乳動物まで広く生体に分布する必須成分であり、生体内の細胞中におけるミトコンドリアの電子伝達系構成成分として知られている。補酵素Qは、ミトコンドリア内で酸化と還元を繰り返すことで、電子伝達系における伝達成分としての機能を担っているほか、還元型補酵素Qは抗酸化作用を持つことが知られている。ヒトでは補酵素Qの側鎖が、繰り返し構造を10個持つ補酵素Q10が主成分であり、生体内においては、通常、40〜90%程度が還元型として存在している。補酵素Qの生理的作用としては、ミトコンドリア賦活作用によるエネルギー生産の活性化、心機能の活性化、細胞膜の安定化効果、抗酸化作用による細胞の保護効果等が挙げられている。
現在製造・販売されている補酵素Q10の多くは酸化型であるが、近年では、酸化型補酵素Q10に比べて高い経口吸収性を示す還元型補酵素Q10も市場に登場し、用いられるようになってきている。
還元型補酵素Q10を得る一般的な方法は特許文献1に開示されている。さらに、還元型補酵素Q10を結晶として得る方法についても、いくつかの方法が知られている。例えば、特許文献2では、還元型補酵素Q10を、アルコール溶液及び/又はケトン溶液中において晶出させ、結晶を製造している。特許文献3では、還元型補酵素Q10の高濃度液相を貧溶媒中に添加することで結晶化を行っている。
また、特許文献4には、還元型補酵素Q10を油脂に溶解させた後、冷却することにより、通常の還元型補酵素Q10結晶とはエックス線回折パターンを異にし、安定性に優れた結晶を取得できることが開示されている。
一般に、有機化合物、無機化合物を問わず、多くの化合物において結晶構造を異にする複数の結晶形が存在することが報告されており、これを結晶多形という。結晶多形において存在する複数の結晶形は、エックス線回折や赤外分光分析などの分析においてそれぞれ異なるパターンを示すだけでなく、融点や溶解度等の物性もそれぞれ異なっている。また、その物質が医薬品や機能性食品などの生理活性をもつ物質である場合には、バイオアベイラビリティーの違いを生じたりするために、結晶多形は厳密に制御されるべきものであることが知られている。
一方で、結晶多形という現象は十分に解明されていないこともまた事実である。ある日突然新たな結晶形が出現し、一方でこれまで存在していた結晶形が全く取得できなくなったために、すでに上市されていた医薬品の剤形を変更する必要が生じたり、開発中の医薬品において開発方針の変更あるいは中止を余儀なくされるといったような深刻な現象も報告されているが、このような現象がなぜ起こるかについて、いまだによくわかっていない(非特許文献1、2)。
松岡正邦著「分かり易い結晶多形」(分離技術会)P.4
J.D.Dunitz and J.Bernstein,"Disappearing Polymorphs"Acc.Chem.Res.,28,193−200(1995)
今まで、補酵素Q10については、酸化型還元型ともに結晶多形の明確な報告はなく、結晶多形は存在しないものと考えられてきたが、驚くべきことに、ごく最近になって、還元型補酵素Q10に結晶多形現象が見られることが本発明者らによって判明した。新たに出現した結晶形は従来の還元型補酵素Q10結晶より溶解度が低く、融点が高いことが確認された。従って、新たに見出された結晶形(以下、この結晶をFormIIと呼称する)は安定形であり、従来の還元型補酵素Q10結晶(以下、この結晶をFormIと呼称する)は、新たに見出された結晶形に比べて相対的に不安定な準安定形であるということになる。
還元型補酵素Q10のFormII結晶が見出されて以降、還元型補酵素Q10の製造において、突然これまでになかった問題が発生した。すなわち、従来と同様の製法で還元型補酵素Q10結晶を取得しているにもかかわらず、その結晶中に、従来は存在しなかったFormII結晶が時折見られるようになったのである。本発明者らはFormII結晶を検出するための分析法を新たに開発してその様子を観察した結果、結晶中に見られるFormII結晶の量は、従来のFormI結晶にわずかに混入している程度のこともあれば、取得された結晶のほとんどがFormII結晶である場合もあることがわかった。製造した還元型補酵素Q10結晶中にFormII結晶が混合している場合、再度結晶を溶解し、晶析をやり直すことによってFormI結晶を取得できることもあるが、その場合でも確実にFormI結晶のみが得られるというわけではなく、効率的な方法とはいえない。上述した通り、医薬品や機能性食品などにおいて、結晶多形は厳密に制御されるべきであり、還元型補酵素Q10についても、結晶多形を完全に制御する方法が望まれる。
本発明者らは、上記のように、還元型補酵素Q10の結晶多形の制御といった従来存在しなかった新たな課題を解決するために鋭意検討した結果、還元型補酵素Q10の製造において、FormI結晶のみを確実に取得する方法を見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、還元型補酵素Q10を含有する溶液を47℃を超える温度で少なくとも60分間保持する工程と、その後結晶化する工程を有する、実質的にFormII結晶を含有しない還元型補酵素Q10の製造方法である。
本発明によれば、還元型補酵素Q10の結晶多形を確実に制御し、実質的にFormII結晶を含有しない還元型補酵素Q10の効率的な製造が可能となる。
以下、本発明を詳細に説明する。なお、本明細書における「還元型補酵素Q10」とは、還元型補酵素Q10を主成分とする限り、その一部に酸化型補酵素Q10を含んでいてもよい。なお、ここで主成分とは、例えば50重量%以上、通常60重量%以上、好ましくは70重量%以上、より好ましくは80重量%以上、さらに好ましくは90重量%以上、特に好ましくは95重量%以上、とりわけ98重量%以上含まれていることを意味する。
また、本明細書における「結晶性固体」とは、結晶構造を有する部分とともに、結晶構造を有さない非晶質成分をその中に含んだ固体を意味する。
本発明の還元型補酵素Q10の製造方法は、(1)還元型補酵素Q10を含有する溶液を47℃を超える温度で少なくとも60分間保持する工程と、(2)その後結晶化する工程を有することを特徴とする。
まず、(1)の還元型補酵素Q10を含有する溶液を47℃を超える温度で少なくとも60分間保持する工程(以下、「保持工程」という)について説明する。保持工程における温度条件は、47℃を超える温度であれば特に限定されないが、50℃以上が好ましく、55℃以上がより好ましく、60℃以上が特に好ましい。また、保持時間については、60分以上であれば特に限定されないが、90分以上が好ましく、120分以上がさらに好ましい。本発明における温度の保持とは、47℃を超える所定の温度で一定時間保持することだけでなく、47℃を超える範囲であれば温度の上昇あるいは下降を伴ってもよい。温度の上昇あるいは下降を伴う場合、温度の変動幅はある程度制御されるのが好ましく、例えば一定の温度幅の範囲内で保持するのも本発明の好ましい態様の一つである。この場合の温度幅としては、実際の製造において制御しうる幅であれば特に限定されないが、例えば所定温度を含む範囲として約10℃、好ましくは約8℃、より好ましくは約6℃、更に好ましくは約4℃、特に好ましくは約2℃である。一方、保持工程において温度の上昇あるいは下降を伴う場合の温度変化としては特に限定されないが、温度変化は緩慢な方が好ましく、具体的には温度変化における平均値として3℃/h未満が好ましく、2.5℃/h以下がより好ましく、2℃/h以下がさらに好ましく、1℃/h以下が特に好ましい。ここでいう温度変化の平均値とは、47℃を超える温度で一定時間(少なくとも60分間)保持される間の「温度変化(℃)/保持時間(h)」として算出される。本発明の製造方法における保持工程においては、還元型補酵素Q10を含有する溶液を47℃を越える所定の温度で一定時間保持するのが好ましい。
保持工程において、還元型補酵素Q10を含有する溶液を、47℃を超える温度で一定時間保持する方法としては特に限定されず、還元型補酵素Q10を含有する溶液を47℃を超える所定温度まで加温した後に、温度制御や保温などを行って、少なくとも60分間、47℃を超える温度が維持されるようにすればよい。保持工程において還元型補酵素Q10を含有する溶液は、撹拌や液の循環等により混合された状態にあっても静置状態にあってもよいが、混合された状態であるのが好ましい。
保持工程に供される還元型補酵素Q10を含有する溶液は、還元型補酵素Q10を含有する溶液であれば特に限定されず、還元型補酵素Q10が溶解した均一な溶液状態でも、一部溶解されず残っているスラリー状態であっても良いが、均一な溶液状態であるのが好ましい。さらには、炭化水素類、脂肪酸エステル類、エーテル類、アルコール類、ケトン類、窒素化合物類、硫黄化合物類及び水からなる群より選択される少なくとも一つの溶媒に、還元型補酵素Q10が溶解した溶液を還元型補酵素Q10を含有する溶液として使用するのが好ましい。なおここで溶解される還元型補酵素Q10としては、結晶、非晶状態を問わず、またその結晶多形も問わない。また、後述する結晶化工程においてその純度を高めることが可能なため、不純物を有するものや、未精製・粗精製の還元型補酵素Q10であってもよい。さらに、従来公知の方法によって得られた還元型補酵素Q10の抽出液や、公知の還元方法で酸化型補酵素Q10から得られた還元型補酵素Q10を含有する反応液を、そのまま、あるいは必要に応じて精製及び/又は溶媒置換したものを、還元型補酵素Q10を含有する溶液として使用することもできる。
上記炭化水素類としては、特に制限されないが、例えば、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化水素等を挙げることができる。脂肪族炭化水素としては、環状、非環状を問わず、また、飽和、不飽和を問わず、特に制限されないが、通常、炭素数3〜20、好ましくは炭素数5〜12のものが用いられる。具体例としては、例えば、プロパン、ブタン、イソブタン、ペンタン、2−メチルブタン、シクロペンタン、2−ペンテン、ヘキサン、2−メチルペンタン、2,2−ジメチルブタン、2,3−ジメチルブタン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン、1−ヘキセン、シクロヘキセン、ヘプタン、2−メチルヘキサン、3−メチルヘキサン、2,3−ジメチルペンタン、2,4−ジメチルペンタン、メチルシクロヘキサン、1−ヘプテン、オクタン、2,2,3−トリメチルペンタン、イソオクタン、エチルシクロヘキサン、1−オクテン、ノナン、2,2,5−トリメチルヘキサン、1−ノネン、デカン、1−デセン、p−メンタン、ウンデカン、ドデカン等を挙げることができる。芳香族炭化水素としては、特に制限されないが、通常、炭素数6〜20、好ましくは炭素数6〜12、より好ましくは炭素数7〜10のものが用いられる。具体例としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、o−キシレン、m−キシレン、p−キシレン、エチルベンゼン、クメン、メシチレン、テトラリン、ブチルベンゼン、p−シメン、シクロヘキシルベンゼン、ジエチルベンゼン、ペンチルベンゼン、ジペンチルベンゼン、ドデシルベンゼン、スチレン等を挙げることができる。
ハロゲン化炭化水素としては、環状、非環状を問わず、また、飽和、不飽和を問わず、特に制限されないが、非環状のものが好ましく用いられる。塩素化炭化水素、フッ素化炭化水素がより好ましく、塩素化炭化水素がさらに好ましい。また、炭素数1〜6、好ましくは炭素数1〜4、より好ましくは炭素数1〜2のものが用いられる。具体例としては、例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、1,1−ジクロロエタン、1,2−ジクロロエタン、1,1,1−トリクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、1,1,1,2−テトラクロロエタン、1,1,2,2−テトラクロロエタン、ペンタクロロエタン、ヘキサクロロエタン、1,1−ジクロロエチレン、1,2−ジクロロエチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、1,2−ジクロロプロパン、1,2,3−トリクロロプロパン、クロロベンゼン、1,1,1,2−テトラフルオロエタン等を挙げることができる。
上記脂肪酸エステル類としては、特に制限されないが、例えば、プロピオン酸エステル、酢酸エステル、ギ酸エステル等を挙げることができる。酢酸エステル、ギ酸エステルが好ましく、酢酸エステルがより好ましい。エステル基としては、特に制限されないが、炭素数1〜8のアルキルエステル、炭素数1〜8のアラルキルエステル等が挙げられ、好ましくは炭素数1〜6のアルキルエステル、より好ましくは炭素数1〜4のアルキルエステルである。プロピオン酸エステルとしては、例えば、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ブチル、プロピオン酸イソペンチル等を挙げることができる。酢酸エステルとしては、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸sec−ブチル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、酢酸sec−ヘキシル、酢酸シクロヘキシル、酢酸ベンジル等を挙げることができる。ギ酸エステルとしては、例えば、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、ギ酸イソプロピル、ギ酸ブチル、ギ酸イソブチル、ギ酸sec−ブチル、ギ酸ペンチル等を挙げることができる。
上記エーテル類としては、環状、非環状を問わず、又、飽和、不飽和を問わず、特に制限されないが、飽和のものが好ましく用いられる。通常、炭素数3〜20、好ましくは炭素数4〜12、より好ましくは炭素数4〜8のものが用いられる。具体例としては、例えば、ジエチルエーテル、メチルtert−ブチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジヘキシルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、アニソール、フェネトール、ブチルフェニルエーテル、メトキシトルエン、ジオキサン、フラン、2−メチルフラン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル等を挙げることができる。
上記アルコール類としては、環状、非環状を問わず、又、飽和、不飽和を問わず、特に制限されないが、飽和のものが好ましく用いられる。例えば、1価アルコールとしては炭素数1〜20のものが挙げられ、好ましくは炭素数1〜12、より好ましくは炭素数1〜6、さらに好ましくは炭素数1〜5、特に好ましくは炭素数1〜4、とりわけ好ましくは炭素数1〜3のものである。最も好ましくは炭素数2〜3の1価アルコールである。また、炭素数2〜5、好ましくは炭素数2〜3の2価アルコール、炭素数3の3価アルコール等も好適に用いられる。上記のうち、炭素数1〜5の1価アルコールは、水と相溶性の高いアルコールであり、水との混合溶媒として使用する場合に好適に用いられる。1価アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、イソブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、2−メチル−1−ブタノール、イソペンチルアルコール、tert−ペンチルアルコール、3−メチル−2−ブタノール、ネオペンチルアルコール、1−ヘキサノール、2−メチル−1−ペンタノール、4−メチル−2−ペンタノール、2−エチル−1−ブタノール、1−ヘプタノール、2−ヘプタノール、3−ヘプタノール、1−オクタノール、2−オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、1−ノナノール、1−デカノール、1−ウンデカノール、1−ドデカノール、アリルアルコール、プロパルギルアルコール、ベンジルアルコール、シクロヘキサノール、1−メチルシクロヘキサノール、2−メチルシクロヘキサノール、3−メチルシクロヘキサノール、4−メチルシクロヘキサノール等を挙げることができる。2価アルコールとしては、例えば、1,2−エタンジオール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール等を挙げることができる。3価アルコールとしては、例えばグリセリン等を挙げることができる。
上記ケトン類としては、特に制限されず、炭素数3〜6のものが好適に用いられる。具体例としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン等を挙げることができる。
上記窒素化合物類としては、例えばニトリル類が使用できる。当該ニトリル類としては、環状、非環状を問わず、又、飽和、不飽和を問わず、特に制限されないが、飽和のものが好ましく用いられる。通常、炭素数2〜20、好ましくは炭素数2〜12、より好ましくは炭素数2〜8のものが用いられる。 具体例としては、例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル、マロノニトリル、ブチロニトリル、イソブチロニトリル、スクシノニトリル、バレロニトリル、グルタロニトリル、ヘキサンニトリル、ヘプチルシアニド、オクチルシアニド、ウンデカンニトリル、ドデカンニトリル、トリデカンニトリル、ペンタデカンニトリル、ステアロニトリル、クロロアセトニトリル、ブロモアセトニトリル、クロロプロピオニトリル、ブロモプロピオニトリル、メトキシアセトニトリル、シアノ酢酸メチル、シアノ酢酸エチル、トルニトリル、ベンゾニトリル、クロロベンゾニトリル、ブロモベンゾニトリル、シアノ安息香酸、ニトロベンゾニトリル、アニソニトリル、フタロニトリル、ブロモトルニトリル、メチルシアノベンゾエート、メトキシベンゾニトリル、アセチルベンゾニトリル、ナフトニトリル、ビフェニルカルボニトリル、フェニルプロピオニトリル、フェニルブチロニトリル、メチルフェニルアセトニトリル、ジフェニルアセトニトリル、ナフチルアセトニトリル、ニトロフェニルアセトニトリル、クロロベンジルシアニド、シクロプロパンカルボニトリル、シクロヘキサンカルボニトリル、シクロヘプタンカルボニトリル、フェニルシクロヘキサンカルボニトリル、トリルシクロヘキサンカルボニトリル等を挙げることができる。上記ニトリル類以外の窒素化合物類としては、例えば、ニトロメタン、トリエチルアミン、ピリジン、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等を挙げることができる。
上記硫黄化合物類としては、例えば、ジメチルスルホキシド、スルホラン等を挙げることができる。
上記溶媒のうち、炭化水素類、ニトリル類、アルコール類、ケトン類が好ましく、アルコール類またはケトン類がさらに好ましく、アルコール類が特に好ましい。
本発明において、還元型補酵素Q10を溶解させるための溶媒としては、上記例示したものを単独で用いても良く、還元型補酵素Q10の溶解度、晶析濃度、収率、スラリー性状、結晶性状等の晶析条件を左右する条件を改善するために、それぞれの溶媒の特性に従って、2種以上を好ましい割合で混合して用いることもできる。
保持工程及びその後の結晶化工程に供する還元型補酵素Q10を含有する溶液中の還元型補酵素Q10の濃度は、保持する温度において還元型補酵素Q10が完全に溶解した状態となるように調整されることが好ましい。その具体的な濃度は、用いる溶媒の保持温度における溶解度を超えない範囲で、その上限として、50重量%以下が好ましく、40重量%以下がさらに好ましく、30重量%以下が特に好ましい。また、生産効率の面からは、溶液中の還元型補酵素Q10の濃度はできるだけ高い濃度に調整されることが好ましく、例えば、1重量%以上が好ましく、3重量%以上がさらに好ましく、5重量%以上が特に好ましい。
本発明の製造方法においては、(1)の保持工程を行ったあとに(2)の還元型補酵素Q10を結晶化する工程(以下、「結晶化工程」という)を実施する。ここで、結晶化工程は保持工程に引き続き行われてもよいし、保持工程のあと何らかの工程、例えば、精製、溶媒置換などを行った後に、結晶化工程を行っても良く、また、保持工程のあと結晶化工程を行うまでの熱履歴も特に限定されないが、(2)の結晶化工程は(1)の保持工程に引き続いて実施されるのが好ましい。
以下、(2)の結晶化工程について説明する。本発明において結晶化工程で実施される還元型補酵素Q10の結晶化の方法は、特に限定されないが、冷却晶析、貧溶媒晶析、または、冷却晶析と他の晶析方法を組み合わせた方法であることが好ましい。冷却晶析とは、溶液を冷却することで溶解度を下げ、溶質を結晶化させる方法であり、貧溶媒晶析とは、溶液と貧溶媒を混合することで溶解度を下げ、溶質を結晶化させる方法である。ここで、貧溶媒とは、還元型補酵素Q10をほとんど溶解しないか、あるいは全く溶解しない溶媒をいう。貧溶媒は還元型補酵素Q10を含有する溶液と相互に溶解することが好ましい。貧溶媒と混合する方法としては、溶液中に貧溶媒を添加してもよく、貧溶媒中に溶液を添加してもよい。冷却晶析と組み合わせる他の晶析方法には、上述の貧溶媒晶析のほか、例えば溶液を濃縮することにより結晶を析出させる濃縮晶析などがあげられる。
本発明の製造方法において、好ましい結晶化の方法は、冷却晶析あるいは貧溶媒晶析であり、特に好ましい結晶化の方法は、冷却晶析である。
結晶化に際しては、スムースに核化・結晶成長を行うために、種晶を添加することも好ましく行われる。添加する種晶として好ましいのは、還元型補酵素Q10のFormI結晶あるいはFormI結晶を含有する結晶性固体である。種晶の添加量としては、溶液中に溶解している還元型補酵素Q10の量に対して0.001〜10重量%が好ましく、0.003〜5重量%がさらに好ましく、0.005〜1重量%が特に好ましい。
結晶化工程における還元型補酵素Q10の結晶の析出は、25℃未満の温度で行うことが好ましい。なおこの場合、25℃未満の一定温度で結晶化を行っても良く、あるいは、特に冷却晶析においては、冷却工程の終期に25℃未満となることでも良い。25℃以上の温度で結晶を析出させる場合は、結晶の収率が低下したり、目的の収率に達成するために長時間を要することがある。また、生産性の観点から、特に工業的規模で実施する場合には、結晶化の操作に要する時間は24時間未満であることが好ましい。
結晶化は、局所的な高過飽和状態の形成を抑制し、スムースに核化・結晶成長を行うために、あるいは高品質化の観点から、強制流動下に実施するのが好ましい。強制流動は、混合時間(θ)が、5分以下となるように行うことが好ましい。ここで混合時間(θ)とは、2つ以上の状態の物質が空間的に均一に混ざり合うまでに要する時間のことで、系中の混合状態の良し悪しを評価する指標として用いられるものである。混合時間(θ)は、撹拌翼の大きさや形状、バッフルの有無などの装置特性に加えて、混合する液の物性や撹拌回転数などとも関係し、これらは混合時間(θ)とレイノルズ数(Re)との相関曲線で表される。混合時間(θ)とレイノルズ数(Re)との相関曲線は、例えば色素や電解質の溶液などを撹拌装置内の還元型補酵素Q10溶液やそれに代わるモデル溶液に添加し、分光計や濁度計、電導度計で数値が安定するまでの時間を測定したり、チオ硫酸ナトリウムによるヨウ素の脱色反応を利用して色が消失するまでの時間を測定したりすることにより把握することが可能である。また、流動解析を行うことで、シミュレーションにより求めることも可能である。
上記強制流動は、例えば撹拌翼の回転やポンプ等を用いた液の循環、あるいはガスの吹き込みによる方法などにより行うことができるが、撹拌翼の回転による方法が好ましい。強制流動に用いる撹拌翼には、撹拌翼径と槽径(撹拌槽の内径)の比(d/D)が0.85以上の撹拌翼を用いるか、あるいはバッフルとともに用いられる撹拌翼が好ましい。撹拌翼の形状については、従来公知のものを特に制約なく用いることができる。例えば、アンカー翼、広幅パドル翼、大型格子翼、三方後退翼などの撹拌翼のうち、d/Dが0.85以上の撹拌翼を選択して使用するか、平板パドル翼、傾斜パドル翼、タービン翼、プロペラ翼などの撹拌翼をバッフルとともに用いるか、あるいはこれらを組合せて使用することができる。
本発明の製造方法によれば、(1)の保持工程および(2)の結晶化工程を工業的規模で実施することにも適している。実験室規模の小スケールの場合には、溶液全体の温度にムラがあることはほとんどないが、工業的規模で還元型補酵素Q10を製造する場合には、装置に取り付けた温度計が所望の温度を指示していたとしても装置内の溶液全体の温度が所望の温度に到達するのに比較的長時間を要することがある。本発明の製造方法は、所定温度で60分以上保持するといった、工業的規模でも制御が容易な工程を特徴部分とするため、その実施規模に関係なく、実質的にFormII結晶を含有しない還元型補酵素Q10を確実に製造することが可能である。なお、ここでいう工業的規模とは、例えば24時間当たり5kg以上の還元型補酵素Q10を製造する場合、好ましくは24時間当たり10kg以上の還元型補酵素Q10を製造する場合、より好ましくは24時間当たり20kg以上の還元型補酵素Q10を製造する場合をいう。この場合、上記生産性を満たす限り、バッチ生産でも連続生産でもかまわない。
還元型補酵素Q10の結晶あるいは結晶性固体中に、FormII結晶が含有されているかどうかやその含有割合は、例えば示差走査型熱量計(DSC)で測定することにより判別が可能である。FormII結晶は、DSCにより昇温速度1℃/分において測定を行った場合、52±2℃付近に吸熱ピークを示し、従来のFormI結晶あるいはその結晶性固体と混合された状態であっても、前記ピークの有無によりFormII結晶の存在の有無は明らかに判別される。本発明の方法によれば、DSCで前記の条件で測定した場合にFormII結晶の存在が検出されない、すなわち実質的にFormII結晶を含有しない、還元型補酵素Q10の結晶あるいは結晶性固体を確実に得ることができる。
上記方法によって得られた本発明の還元型補酵素Q10結晶及び結晶性固体は、例えば、特許文献2や3に記載されたような従来公知の方法により固液分離・乾燥の工程を経て回収される。例えば固液分離には加圧ろ過、遠心ろ過などが使用できる。また、乾燥後の結晶性固体を必要に応じて粉砕、分級(ふるい分け)して回収することもできる。
なお、上記保持工程、結晶化工程、その他後処理工程などは、脱酸素雰囲気下にて実施するのが好ましい。脱酸素雰囲気は、不活性ガスによる置換、減圧、沸騰やこれらを組み合わせることにより達成できる。少なくとも、不活性ガスによる置換、即ち、不活性ガス雰囲気を用いるのが好適である。上記不活性ガスとしては、例えば、窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス、水素ガス、炭酸ガス等を挙げることができ、好ましくは窒素ガスである。
以下に実施例をあげて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。なお、実施例および比較例中のDSC測定条件は下記の通りである。
(DSC測定条件)
装置 : SIIナノテクノロジー製 DSC6220
サンプル容器 : アルミ製パン&カバー(SSC000C008)
昇温速度 : 1℃/分
サンプル量 : 5±2mg
(DSC測定条件)
装置 : SIIナノテクノロジー製 DSC6220
サンプル容器 : アルミ製パン&カバー(SSC000C008)
昇温速度 : 1℃/分
サンプル量 : 5±2mg
容積2Lのセパラブルフラスコ(硼珪酸ガラス製)の内部を窒素置換した後、還元型補酵素Q10を100gとエタノール1200gを入れ、撹拌翼により撹拌しながら60℃まで加温して均一な溶液とした。この溶液を引き続き60℃で2時間保持したあと、35℃まで1時間、35℃から25℃まで1時間、さらに25℃から10℃まで1時間かけて冷却し、還元型補酵素Q10の結晶を得た。なお、別途、チオ硫酸ナトリウムによるヨウ素の脱色反応を利用して測定した同装置でのレイノルズ数(Re)と混合時間(θ)の相関曲線より求められる、上記加温、保持、冷却工程における混合時間θは、10秒であった。
同じ実験を10回繰り返し、得られた結晶をそれぞれDSCにより分析して還元型補酵素Q10結晶中のFormIとFormIIの存在比を調べた。結果を表1に示す。
(比較例1)
(比較例1)
実施例1と同じ装置の内部を窒素置換した後、還元型補酵素Q10を100gとエタノール1200gを入れ、撹拌翼により実施例1と同じ条件で撹拌しながら50℃まで加温して均一な溶液とした。この溶液を、50℃まで加温後直ちに35℃まで1時間かけて冷却し、引き続き35℃から25℃まで1時間、さらに25℃から10℃まで1時間かけて冷却し、還元型補酵素Q10の結晶を得た。
同じ実験を10回繰り返し、得られた還元型補酵素Q10結晶をそれぞれDSCにより分析して結晶中のFormIとFormIIの存在比を調べた。結果を表1に示す。
容積2000Lの晶析槽(SUS304製)の内部を窒素置換した後、還元型補酵素Q10を100kgとエタノール1200kgを入れ、d/D=0.9の撹拌翼を使用して撹拌しながら60℃まで加温して均一な溶液とした。この溶液を引き続き60℃±2℃で2時間保持したあと、35℃まで1時間、35℃から25℃まで1時間、さらに25℃から10℃まで1時間かけて冷却し、還元型補酵素Q10の結晶を得た。なお、別途、水中に電解質水溶液(塩化ナトリウム水溶液)を添加し、槽の上部と下部に取り付けた電気伝導度計の値が安定するまでの時間を測定することによって予め作成したレイノルズ数(Re)と混合時間(θ)の相関曲線より求められる、上記加温、保持、冷却工程における混合時間θは、2分であった。
同じ条件での製造を10回実施し、得られた還元型補酵素Q10結晶をそれぞれDSCにより分析した結果、いずれもFormII結晶の存在は確認されず、実質的にFormI結晶100%であることが確認された。
Claims (12)
- 還元型補酵素Q10を含有する溶液を47℃を超える温度で少なくとも60分間保持する工程と、その後結晶化する工程を有する、実質的にFormII結晶を含有しない還元型補酵素Q10の製造方法。
- 還元型補酵素Q10を含有する溶液が、炭化水素類、脂肪酸エステル類、エーテル類、アルコール類、ケトン類、窒素化合物類、硫黄化合物類及び水からなる群より選択される少なくとも1つの溶媒に、還元型補酵素Q10が溶解した溶液である、請求項1記載の製造方法。
- 結晶化の方法が、冷却晶析、貧溶媒晶析、または、冷却晶析と他の晶析方法を組み合わせた方法である、請求項1または2記載の製造方法。
- 結晶化の際に、還元型補酵素Q10のFormI結晶あるいはそ
の結晶性固体を添加することを特徴とする、請求項1〜3いずれか1項に記載の製造方法。 - 結晶化の際に添加するFormI結晶あるいはその結晶性固体の
量が、溶液中に溶解している還元型補酵素Q10の量に対して0.001〜10重量%である、請求項4記載の製造方法。 - 還元型補酵素Q10を含有する溶液を47℃を超える温度で保持する間の温度変化の平均値が、3℃/h未満である、請求項1〜5いずれか1項に記載の製造方法。
- 還元型補酵素Q10の結晶化が25℃未満で実施されることを特徴とする、請求項1〜6いずれか1項に記載の製造方法。
- 結晶化の工程に要する時間が24時間未満である、請求項1〜7いずれか1項に記載の製造方法。
- 結晶化の操作を、混合時間(θ)が5分以下となる強制流動下でおこなう、請求項1〜8のいずれか1項に記載の製造方法。
- 強制流動が、撹拌翼の回転によるものである、請求項9記載の製造方法。
- 強制流動が、撹拌翼径と槽径の比(d/D)が0.85以上の撹拌翼、あるいはバッフルとともに用いられる撹拌翼の回転によるものである、請求項9または10記載の製造方法。
- 還元型補酵素Q10を含有する溶液の47℃を超える温度での保持工程および結晶化の工程を、工業的規模で実施することを特徴とする、請求項1〜11いずれか1項に記載の製造方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012103687A JP2015131766A (ja) | 2012-04-27 | 2012-04-27 | 還元型補酵素q10の製造方法 |
US14/397,363 US9440901B2 (en) | 2012-04-27 | 2013-04-26 | Method for producing reduced coenzyme Q10 |
PCT/JP2013/062506 WO2013162034A1 (ja) | 2012-04-27 | 2013-04-26 | 還元型補酵素q10の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012103687A JP2015131766A (ja) | 2012-04-27 | 2012-04-27 | 還元型補酵素q10の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015131766A true JP2015131766A (ja) | 2015-07-23 |
Family
ID=49483329
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012103687A Pending JP2015131766A (ja) | 2012-04-27 | 2012-04-27 | 還元型補酵素q10の製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9440901B2 (ja) |
JP (1) | JP2015131766A (ja) |
WO (1) | WO2013162034A1 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018003974A1 (ja) | 2016-07-01 | 2018-01-04 | 株式会社カネカ | 補酵素q10の製造方法 |
JP2018172346A (ja) * | 2017-03-31 | 2018-11-08 | 株式会社東洋新薬 | 妊娠サポート用組成物 |
WO2020045571A1 (ja) * | 2018-08-30 | 2020-03-05 | 株式会社カネカ | 安定性に優れた還元型補酵素q10結晶の製造方法 |
WO2020067275A1 (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 株式会社カネカ | 安定性に優れた還元型補酵素q10結晶の製造方法 |
JP2021514370A (ja) * | 2018-02-23 | 2021-06-10 | センター フォー インテリジェント リサーチ イン クリスタル エンジニアリング,エセ.エレ.Center For Intelligent Research In Crystal Engineering,S.L. | ユビキノールの共結晶及びそれらを含む組成物 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020029017A1 (en) | 2018-08-06 | 2020-02-13 | Inner Mongolia Kingdomway Pharmaceutical Co., Ltd. | Systems and methods for producing coenzyme q10 |
US11471426B2 (en) | 2019-10-16 | 2022-10-18 | American River Nutrition, Llc | Compositions comprising quinone and/or quinol and methods of preparations and use thereof |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3889481B2 (ja) | 1996-08-16 | 2007-03-07 | 株式会社カネカ | 医薬組成物 |
TWI237018B (en) | 2001-07-13 | 2005-08-01 | Kaneka Corp | Method of producing reduced coenzyme Q10 crystals |
TWI310029B (ja) | 2001-07-13 | 2009-05-21 | Kaneka Corp | |
JP4170657B2 (ja) | 2001-07-13 | 2008-10-22 | 株式会社カネカ | 還元型補酵素q10の結晶化法 |
CA2453164A1 (en) | 2001-07-13 | 2003-01-23 | Kaneka Corporation | Method of crystallizing reduced coenzyme q10 from aqueous solution |
JP3867927B2 (ja) | 2001-10-10 | 2007-01-17 | 株式会社カネカ | 還元型補酵素q10の安定化法 |
TWI329510B (en) | 2001-10-10 | 2010-09-01 | Kaneka Corp | Method of stabilizing reduced coenzyme q10 |
CN100344595C (zh) * | 2003-01-10 | 2007-10-24 | 株式会社钟化 | 纯化还原型辅酶q10的方法 |
CN100534968C (zh) | 2003-09-10 | 2009-09-02 | 株式会社钟化 | 稳定性优异的还原型辅酶q10 结晶及含有还原型辅酶q10结晶的组合物 |
US7358402B2 (en) | 2003-09-10 | 2008-04-15 | Kaneka Corporation | Reduced coenzyme Q10 crystal with excellent stability and composition containing said reduced coenzyme Q10 crystal |
-
2012
- 2012-04-27 JP JP2012103687A patent/JP2015131766A/ja active Pending
-
2013
- 2013-04-26 WO PCT/JP2013/062506 patent/WO2013162034A1/ja active Application Filing
- 2013-04-26 US US14/397,363 patent/US9440901B2/en active Active
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018003974A1 (ja) | 2016-07-01 | 2018-01-04 | 株式会社カネカ | 補酵素q10の製造方法 |
US10837043B2 (en) | 2016-07-01 | 2020-11-17 | Kaneka Corporation | Method for producing coenzyme Q10 |
JP2018172346A (ja) * | 2017-03-31 | 2018-11-08 | 株式会社東洋新薬 | 妊娠サポート用組成物 |
JP2021514370A (ja) * | 2018-02-23 | 2021-06-10 | センター フォー インテリジェント リサーチ イン クリスタル エンジニアリング,エセ.エレ.Center For Intelligent Research In Crystal Engineering,S.L. | ユビキノールの共結晶及びそれらを含む組成物 |
JP7348663B2 (ja) | 2018-02-23 | 2023-09-21 | センター フォー インテリジェント リサーチ イン クリスタル エンジニアリング,エセ.エレ. | ユビキノールの共結晶及びそれらを含む組成物 |
WO2020045571A1 (ja) * | 2018-08-30 | 2020-03-05 | 株式会社カネカ | 安定性に優れた還元型補酵素q10結晶の製造方法 |
CN112839921A (zh) * | 2018-08-30 | 2021-05-25 | 株式会社钟化 | 稳定性优异的还原型辅酶q10结晶的制造方法 |
JPWO2020045571A1 (ja) * | 2018-08-30 | 2021-08-12 | 株式会社カネカ | 安定性に優れた還元型補酵素q10結晶の製造方法 |
JP7330987B2 (ja) | 2018-08-30 | 2023-08-22 | 株式会社カネカ | 安定性に優れた還元型補酵素q10結晶の製造方法 |
CN112839921B (zh) * | 2018-08-30 | 2024-02-20 | 株式会社钟化 | 稳定性优异的还原型辅酶q10结晶的制造方法 |
WO2020067275A1 (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 株式会社カネカ | 安定性に優れた還元型補酵素q10結晶の製造方法 |
JP7389044B2 (ja) | 2018-09-28 | 2023-11-29 | 株式会社カネカ | 安定性に優れた還元型補酵素q10結晶の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20150284311A1 (en) | 2015-10-08 |
WO2013162034A1 (ja) | 2013-10-31 |
US9440901B2 (en) | 2016-09-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2015131766A (ja) | 還元型補酵素q10の製造方法 | |
JP5998135B2 (ja) | 安定性に優れた還元型補酵素q10結晶 | |
JP4057523B2 (ja) | 酸化防護効果の高い溶媒を用いる還元型補酵素q10の製造方法 | |
US11498893B2 (en) | Production method for crystal of reduced coenzyme Q10 having excellent stability | |
JP4220381B2 (ja) | 操作性に優れた還元型補酵素q10結晶の製造法 | |
US11453633B2 (en) | Production method for crystal of reduced coenzyme Q10 having excellent stability | |
JP4149917B2 (ja) | 還元型補酵素q10の安定化方法並びに酸性結晶化方法 | |
JPWO2009057611A1 (ja) | 含水有機溶媒を用いる還元型補酵素q10の製造方法 | |
JP4170657B2 (ja) | 還元型補酵素q10の結晶化法 | |
JP4116540B2 (ja) | 還元型補酵素q10を水溶液中から結晶化する方法 | |
JP4579835B2 (ja) | 還元型補酵素q10の精製方法 | |
JP4170656B2 (ja) | 還元型補酵素q10結晶の製造方法 | |
JP4220565B2 (ja) | 酸化防護効果の高い溶媒を用いる還元型補酵素q10の製造方法 |