KR100876756B1

KR100876756B1 - 조작성이 우수한 환원형 보효소 ｑ10 결정의 제조 방법

Info

Publication number: KR100876756B1
Application number: KR1020047000450A
Authority: KR
Inventors: 타카히로 우에다; 시로 키타무라; 야스요시 우에다
Original assignee: 가부시키가이샤 가네카
Priority date: 2001-07-13
Filing date: 2002-07-15
Publication date: 2009-01-07
Also published as: US8853464B2; CN1266101C; AU2002318844A2; EP1415970B1; CA2453160A1; WO2003006409A1; AU2002318844B2; KR20040017294A; JP4220381B2; US20110263906A1; DK1415970T3; US20040214301A1; JP2009046495A; EP1415970A4; JPWO2003006409A1; CA2453160C; CN1527806A; EP1415970A1; TWI237018B; US8003828B2

Abstract

본 발명은 환원형 보효소 Q₁₀ 결정을 얻기 위한 공업적 규모에서의 생산에 적합한 우수한 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 알코올류 및(또는) 케톤류의 용액 중에 있어서 환원형 보효소 Q₁₀을 정출시키는 것을 특징으로 하는 환원형 보효소 Q₁₀ 결정의 제조 방법에 의하면 슬러리성상이나 결정 성상이 우수한 환원형 보효소 Q₁₀ 결정을 얻을 수 있다. 또한 결정 분리를 포함하는 단리 공정, 또는 그 단리 공정을 포함하는 전 공정을 최단화, 또한 간편화할 수 있고, 고순도의 환원형 보효소 Q₁₀을 고수율로 얻을 수 있다.

환원형 보효소 Q10, 결정, 알코올류, 케톤류

Description

조작성이 우수한 환원형 보효소 Ｑ10 결정의 제조 방법{METHOD OF PRODUCING REDUCED COENZYME Ｑ10 CRYSTALS WITH EXCELLENT HANDLING PROPERTIES}

본 발명은, 환원형 보효소 Q₁₀ 결정의 제조 방법에 관한 것이다. 환원형 보효소 Q₁₀은 산화형 보효소 Q₁₀에 비하여 높은 경구 흡수성을 나타내고, 우수한 식품, 영양 기능 식품, 특정 보건용 식품, 영양 보조제, 영양제, 음료, 사료, 동물약, 화장품, 의약품, 치료약, 예방약 등으로서 유용한 화합물이다.

널리 생물계에 분포하는 벤조퀴논 유도체인 산화형 보효소 Q₁₀은, 그 비타민 유사 기능때문에 비타민 Q라고도 불리고, 약해진 세포 활성을 건강한 상태로 회복복귀하는 영양원으로서 신체를 젊어지게 하는 성분이다. 한편, 환원형 보효소 Q₁₀은, 산화형 보효소 Q₁₀의 2 전자 환원체이고, 산화형 보효소 Q₁₀이 오랜지색 결정인 데 대하여 환원형 보효소 Q₁₀은 백색 결정이다. 환원형 보효소 Q₁₀ 및 산화형 보효소 Q₁₀은 미토콘드리아, 리소좀, 골지체, 미크로좀, 퍼옥시좀 또는 세포막 등에 국지적으로 존재하고, 전자 전달계의 구성 성분으로서 ATP 생산 및 활성화, 생체 내에서의 항산화 작용, 막 안정화에 관여하고 있는 것이 알려져 있는 생체의 기능 유 지에 필요 불가결한 물질이다.

환원형 보효소 Q₁₀은 예를 들면 합성, 발효, 천연물로부터의 추출 등의 종래 공지된 방법에 의해 보효소 Q₁₀을 얻은 후, 크로마토그래피에 의해 유출액 중의 환원형 보효소 Q₁₀ 분획을 농축하는 방법 등에 의해 얻어진다는 것이 알려져 있다 (일본 특허 공개 평 10-109933호 공보). 이 경우에는 상기 환원형 보효소 Q₁₀ 중에 포함되는 산화형 보효소 Q₁₀을 수소화 붕소나트륨, 아디티온산나트륨 (차아황산나트륨) 등의 환원제를 사용하여 환원한 후, 크로마토그래피에 의한 농축을 행할 수 있다는 것, 또한 환원형 보효소 Q₁₀은, 기존의 고순도 보효소 Q₁₀(산화형)에 상기 환원제를 작용시키는 방법에 따라서도 얻어진다는것도 해당 공보 중에 기재되어 있다.

그러나, 이렇게 하여 얻어지는 환원형 보효소 Q₁₀은 바람직하게 결정화시키는 것이 언제나 용이하지는 않고, 산화형 보효소 Q₁₀을 비롯한 불순물을 함유하는 저순도 결정, 반고체상이나 유상물로 얻기 쉽다. 또한, 어떻게든 결정화할 수 있었다해도, 슬러리성상 등이 나쁘기 때문에 슬러리의 유동성이 나쁘고 교반하기 어려워 결정화 용기(crystallization container)로부터 인출하기 어렵고, 여과성이 나쁘고 결정 분리에 장시간이 걸린다는 문제가 있었다. 또한, 환원형 보효소 Q₁₀은, 각종 유기 용매에 대한 용해도가 높은 경향도 있고,결정화 수율이 반드시 높지 는 않다는 문제가 있었다.

또한, 환원형 보효소 Q₁₀은 분자 산소에 의해서 산화형 보효소 Q₁₀으로 산화되기 쉬운 성질을 갖는다. 공업적 규모에서의 제조에 있어서는, 완전한 산소의 제거는 매우 어렵고, 또한, 개개의 조작에 요하는 시간은 연구실 스케일에서의 제조과는 달리 상당히 장시간이 걸리기 때문에 잔존하는 산소가 큰 악영향을 미친다. 단리 조작의 장시간화는 상기 산화의 리스크를 증대시키고, 제거하기 어려운 산화형 보효소 Q₁₀의 생성 및 제품으로의 혼입 등의 수율, 품질면의 문제에 직결된다.

이러한 상황하에 슬러리성상이나 결정성상을 개선하여, 환원형 보효소 Q₁₀을 고수율로, 여과성이 우수하게 취득하는 결정화(晶析) 방법의 확립, 또한, 고순도의 환원형 보효소 Q₁₀ 결정을 얻기 위한, 결정 분리를 포함하는 단리 공정 또는 그 단리 공정을 포함하는 전공정이 최단화 또한 간편화된 제조 방법의 확립이 강하게 요망되고 있었다.

발명의 요약

본 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것으로 환원형 보효소 Q₁₀ 결정을 얻기위한 공업적 규모에서의 생산에 적합한 우수한 결정화 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 환원형 보효소 Q₁₀ 결정을 양호하게 결정 성장 시키고자 예의연구한 결과, 환원형 보효소 Q₁₀을 알코올류 및(또는) 케톤류의 용액으로부터 결정 화함으로써, 슬러리성상이나 결정성상이 우수한 환원형 보효소 Q₁₀ 결정을 고수율로 얻을 수 있는 것을 발견하여 본 발명을 완성시켰다.

즉, 본 발명은, 환원형 보효소 Q₁₀을 알코올류 및(또는) 케톤류의 용액 중에서 결정화하는 것을 특징으로 하는 환원형 보효소 Q₁₀ 결정의 제조 방법에 관한 것이다.

또한 본 발명은, 산화형 보효소 Q₁₀을 알코올류 및(또는) 케톤류의 용액 중에서 환원형 보효소 Q₁₀으로 환원함으로써 얻어진, 환원형 보효소 Q₁₀을 함유하는 알코올류 및(또는) 케톤류의 용액 중에서 환원형 보효소 Q₁₀을 결정화하는 상기 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명의 방법에 의하면 결정 분리를 포함하는 단리 공정 또는 그 단리 공정을 포함하는 전공정이 최단화, 또한 간편화할 수 있고, 고순도의 환원형 보효소 Q₁₀을 고수율로 얻을 수 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

우선, 환원형 보효소 Q₁₀ 결정의 제조 방법, 즉, 환원형 보효소 Q₁₀의 결정화법에 대해서 설명한다.

본 발명의 환원형 보효소 Q₁₀ 결정의 제조 방법은, 알코올류 및(또는) 케톤 류의 용액 중에서, 환원형 보효소 Q₁₀을 결정화하는 것이다. 바람직하게는 알코올류가 사용된다.

결정화에 사용하는 환원형 보효소 Q₁₀은 예를 들면 합성, 발효, 천연물로부터의 추출 등의 종래 공지된 방법에 의해 얻을 수 있다. 바람직하게는, 환원형 보효소 Q₁₀ 중에 포함되는 산화형 보효소 Q₁₀을 환원, 또는 산화형 보효소 Q₁₀을 환원함으로써 얻어진 것으로, 보다 바람직하게는 후술하는 본 발명의 환원 반응을 이용하여 얻어진 것이다.

본 발명의 결정화법은 산화형 보효소 Q₁₀을 비교적 많이 함유하는 것에 대해서도 적용할 수 있지만, 후술하는 환원 방법 등에 의해 제조된 고순도의 환원형 보효소 Q₁₀에 대하여 특히 유효하다. 본 발명에 있어서는, 종래 공지된 방법에 의해 얻어진, 또는 후술하는 환원 방법 등에 의해 제조된, 환원형 보효소 Q₁₀을 함유하는 반응액이나 추출액에 함유되는 불순물의 제거도 겸하여 정제 결정화하는 것이 특히 효과적이다. 이 때, 불순물을 모액으로 제거하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 공존하는 불순물, 특히, 통상 제거하는 것이 반드시 용이하지 않은 구조가 비슷한 유사 화합물 (구체적으로는, 환원형 보효소 Q₉, 환원형 보효소 Q₈, 환원형 보효소 Q₇등)을 제거할 수가 있다. 알코올류 및(또는) 케톤류는 상기한 구조의 유사한 화합물을 제거하는데 특히 효과적인 용매이기도 하다. 또한, 물론 상기 정제 결정화 는 환원형 보효소 Q₁₀ 결정을 재정제하기 위한 재결정법으로서도 매우 유효하다.

본 발명에 있어서의 가장 바람직한 형태는 산화형 보효소 Q₁₀을 알코올류 및(또는) 케톤류 (바람직하게는 알코올류)의 용액 중에서 환원형 보효소 Q₁₀으로 환원한 용액으로부터 환원형 보효소 Q₁₀을 결정화 (바람직하게는 정제 결정화)하는 직접 단리법 (원포트법)이다. 이에 따라, 매우 간편하고 효율적으로, 고수율로 성상이 좋은 고품질 결정을 취득할 수가 있다.

본 발명에서 사용하는 알코올류로서는, 환상, 비환상을 막론하고, 또한 포화, 불포화를 막론하고, 특별히 제한되지 않지만 포화의 것이 바람직하게 사용된다. 예를 들면 1가 알코올로서는 탄소수 1 내지 20의 것을 들 수 있고, 바람직하게는 탄소수 1 내지 12, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 6, 더욱 바람직하게는 탄소수 1 내지 5, 특히 바람직하게는 탄소수 1 내지 4, 특히 바람직하게는 탄소수 1 내지 3의 것이다. 가장 바람직하게는 탄소수 2 내지 3의 1가 알코올이다. 또한 탄소수 2 내지 5, 바람직하게는 탄소수 2 내지 3의 2가 알코올, 탄소수 3의 3가 알코올 등도 바람직하게 사용된다. 상기 중, 탄소수 1 내지 5의 1가 알코올은, 물과 상용성이 높은 알코올이고, 물과의 혼합 용매로서 사용하는 경우에 바람직하게 사용된다.

1가 알코올로서는, 예를 들면 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, 이소부틸알코올, tert-부틸알코올, 1-펜탄올, 2-펜탄올, 3-펜탄올, 2-메틸-1-부탄올, 이소펜틸알코올, tert-펜틸알코올, 3-메틸-2-부탄올, 네오펜 틸알코올, 1-헥산올, 2-메틸-1-펜탄올, 4-메틸-2-펜탄올, 2-에틸-1-부탄올, 1-헵탄올, 2-헵탄올, 3-헵탄올, 1-옥탄올, 2-옥탄올, 2-에틸-1-헥산올, 1-노난올, 1-데칸올, 1-운데칸올, 1-도데칸올, 알릴알코올, 프로파르길알코올, 벤질알코올, 시클로헥산올, 1-메틸시클로헥산올, 2-메틸시클로헥산올, 3-메틸시클로헥산올, 4-메틸시클로헥산올 등을 들 수 있다.

바람직하게는 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, 이소부틸알코올, tert-부틸알코올, 1-펜탄올, 2-펜탄올, 3-펜탄올, 2-메틸-1-부탄올, 이소펜틸알코올, tert-펜틸알코올, 3-메틸-2-부탄올, 네오펜틸알코올, 1-헥산올, 2-메틸-1-펜탄올, 4-메틸-2-펜탄올, 2-에틸-1-부탄올, 시클로헥산올이다. 보다 바람직하게는, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, 이소부틸알코올, tert-부틸알코올, 1-펜탄올, 2-펜탄올, 3-펜탄올, 2-메틸-1-부탄올, 이소펜틸알코올, tert-펜틸알코올, 3-메틸-2-부탄올, 네오펜틸알코올이다. 더욱 바람직하게는 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, 이소부틸알코올, 2-메틸-1-부탄올, 이소펜틸알코올이고, 특히 바람직하게는, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올이고, 특히 바람직하게는, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올이고, 가장 바람직하게는 에탄올이다.

2가 알코올로서는, 예를 들면 1,2-에탄디올, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 2,3-부탄디올, 1,5-펜탄디올 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 1,2-에탄디올, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올이고 가장 바람직하게는 1,2-에탄디올이다.

3가 알코올로서는 예를 들면 글리세린 등을 바람직하게 사용할 수 있다.

케톤류로서는 특히 제한되지 않고, 탄소수 3 내지 6의 것이 바람직하게 사용된다. 구체적인 예로서는, 예를 들면 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등을 들 수 있다. 바람직하게는 아세톤, 메틸에틸케톤이고, 가장 바람직하게는 아세톤이다.

결정화 방법으로서는 특별히 제한되지 않고, 냉각 결정화, 농축 결정화, 용매 치환 결정화 등 중의 적어도 하나를 사용하여 실시할 수가 있다. 상기 알코올류 및(또는) 케톤류 중에서의 환원형 보효소 Q₁₀의 용해도는, 매우 바람직한 온도 의존성을 나타내고 이것은 환원형 보효소 Q₁₀의 용해량을 바람직하게 감하여 결정 상태로 고수율로 이행시키는 데에 있어서 바람직하게 기여한다. 이 특성을 최대한으로 발휘하기위해서는 냉각 결정화 또는, 냉각 결정화에 다른의 결정화 방법을 조합하여 행하는 것이 특히 바람직하다.

결정화 농도는 하나의 중요한 인자이고, 결정화 종료시의 농도, 즉, 결정화 종료시의 결정화 용매의 중량에 대한 환원형 보효소 Q₁₀의 중량으로서, 바람직하게는 약 15 w/w％ 이하, 보다 바람직하게는 약 13 w/w％ 이하, 더욱 바람직하게는 약 10 w/w％ 이하이다. 상기 농도를 유지함으로써, 공업적 규모에서의 조작성에 견딜 수 있는 바람직한 결정화가 가능해진다. 생산성의 관점에서 농도의 하한은 통상 약 1 w/w％ 이상이고, 바람직하게는 약 2 w/w％ 이상이다.

상기 결정화는 강제 유동하에서 실시하는 것이 바람직하다. 과포화의 형성 을 억제하고, 순조롭게 핵화ㆍ결정 성장을 행하기 위해서 또한 고품질화의 관점에서 단위 용적당의 교반 소요 동력으로서 통상 약 0.01 kW/㎥ 이상, 바람직하게는 약 0.1 kW/㎥ 이상, 보다 바람직하게는 약 0.3 kW/㎥ 이상의 유동이 바람직하다. 상기한 강제 유동은 통상 교반 날개의 회전에 의해 주어지지만 상기 유동이 얻어지면 반드시 교반 날개를 사용할 필요는 없고, 예를 들면 액의 순환에 의한 방법 등을 이용할 수 있다.

결정화를 수행하는데 있어서는, 과포화의 형성을 억제하고, 순조롭게 핵화ㆍ결정 성장을 행하기 위해 시드 결정(seed crystal)을 첨가하는 것도 바람직하게 행하여진다.

환원형 보효소 Q₁₀의 결정화 온도 (결정화시의 냉각 온도)는 특별히 제한되지 않지만 수율 등의 관점에서 바람직하게는 25 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 20 ℃ 이하, 더욱 바람직하게는 15 ℃ 이하, 특히 바람직하게는 10 ℃ 이하이다. 하한은 계의 고화 온도이다. 따라서, 해당 냉각 온도를, 바람직하게는 0 내지 25 ℃ 정도로 함으로써 결정화를 바람직하게 실시할 수 있다.

결정화시에는, 단위 시간 당의 결정의 정출량을 제어하고, 과포화의 형성을 제어하는 것이 바람직하다. 바람직한 단위 시간 당의 정출량은 예를 들면 단위 시간 당 전 정출량의 약 50 ％량이 정출하는 속도 이하 (즉, 최대로 50 ％량/시간)이고, 바람직하게는 단위 시간 당 전 정출량의 약 25 ％량이 정출하는 속도 이하 (즉, 최대로 25 ％량/시간)이다. 냉각 결정화인 경우, 냉각 속도로서, 통상 약 40 ℃/시간 이하, 바람직하게는 약 20 ℃/시간 이하이다.

본 발명의 결정화법에 있어서는, 통상 결정화에 의해서 얻어지는 슬러리성상이나 결정 성상의 관점에서, 상기 용매를 사용하는 것이 바람직하지만 상기 알코올류 및(또는) 케톤류의 용액에 다른 용매를 공존 또는 첨가할 수 있다.

이러한 다른 용매로서는 특별히 제한되지 않지만 예를 들면 탄화수소류, 지방산 에스테르류, 에테르류, 지방산류, 질소 화합물류 (니트릴류, 아미드류를 포함), 유황 화합물류, 물 등을 들 수 있다.

탄화수소류, 지방산 에스테르류, 에테르류 및 니트릴류로서는, 환원 반응의 용매로서 후술하는 용매를 바람직하게 사용할 수가 있다.

지방산류로서는, 예를 들면 포름산, 아세트산, 프로피온산 등을 들 수 있다. 바람직하게는 포름산, 아세트산이고, 가장 바람직하게는 아세트산이다.

니트릴류를 제외하는 질소 화합물류로서는, 예를 들면 니트로메탄, 트리에틸아민, 피리딘, 포름아미드, N-메틸포름아미드, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈 등을 들 수 있다.

유황 화합물류로서는, 예를 들면 디메틸술폭시드, 술포란 등을 들 수 있다.

이들의 다른 용매는, 환원형 보효소 Q₁₀의 용해도, 결정화 농도, 수율, 슬러리성상, 결정 성상 등의 결정화를 좌우하는 조건을 개선하기 위해서 이러한 다른 용매의 특성에 따라서, 바람직한 비율로 상기 알코올류 및(또는) 케톤류의 용액과 같이 사용하면 효과적이다.

상기 다른 용매 중, 환원형 보효소 Q₁₀의 용해성을 바람직하게 감하여 높은 수율을 얻는, 슬러리성상을 개선하는, 그리고 특히 주목해야 할 것이지만, 고액 분리성 (여과성)을 크게 개선한다는 관점에서 특히 물을 바람직하게 사용할 수 있다.

이들 다른 용매와 상기 알코올류 및(또는) 케톤류와의 비율은, 용매의 종류에 따라서도 다르기 때문에 일률적으로 규정할 수 없고, 실질적으로 상기 알코올류 및(또는) 케톤류를 주성분으로 하는 용매면 특별히 제한되지 않는다. 바람직하게는 용매 중의 상기 알코올류 및(또는) 케톤류의 비율이, 알코올류와 케톤류의 합계로서 약 80 w/w％ 이상이고, 보다 바람직하게는 약 90 w/w％ 이상이고, 더욱 바람직하게는 약 93 w/w％ 이상이다.

특히, 상술한 고액 분리성의 개선이라는 관점에서, 보조적 용매로서 물을 사용하는 경우, 용매 중의 상기 알코올류 및(또는) 케톤류의 비율은 하한은 약 90 w/w％ 이상, 바람직하게는 약 91 w/w％ 이상, 보다 바람직하게는 약 92 w/w％ 이상, 더욱 바람직하게는 약 93 w/w％ 이상이고, 상한은 약 99.5 w/w％ 이하, 바람직하게는 약 99 w/w％ 이하, 보다 바람직하게는 약 98 w/w％ 이하, 더욱 바람직하게는 약 97 w/w％ 이하이다. 통상 약 90 내지 약 99.5 w/w％로 바람직하게 실시할 수 있고, 약 93 내지 약 97 w/w％로 가장 바람직하게 실시할 수 있다.

이렇게 하여 얻어지는 환원형 보효소 Q₁₀의 결정은 바람직하게는 예를 들면 원심 분리, 가압 여과, 감압 여과 등에 의한 고액 분리, 또한 필요에 따라서 상기 알코올류 또는 케톤류를 비롯한 본 발명에 기재되는 용매를 사용하여 케이크 세정 을 습체(wet product)로서 취득하고, 또한 내부를 불활성 가스로 치환한 감압 건조기 (진공 건조기)에 습체를 넣고, 감압하에 건조시켜 건체(dry product)로서 회수할 수가 있고, 건체로서 회수하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제조 방법은, 탈산소 분위기하에서 실시하는 것이, 산화로 부터의 보호 상 효과적이다. 탈산소 분위기는, 불활성 가스에 의한 치환, 감압, 비등이나 이들을 조합함으로써 달성할 수 있다. 적어도, 불활성 가스에 의한 치환, 즉, 불활성 가스 분위기를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 불활성 가스로서는 예를 들면 질소 가스, 헬륨 가스, 아르곤 가스, 수소 가스, 탄산 가스 등을 들 수 있고, 바람직하게는 질소 가스이다.

다음으로, 본 발명에 사용하기에 바람직한 환원형 보효소 Q₁₀의 합성법, 즉, 산화형 보효소 Q₁₀에서 환원형 보효소 Q₁₀으로 환원하는 반응에 관하여 상술한다.

상술한 바와 같이, 상기 환원 반응은, 상기의 결정화법에서 상술한 알코올류 및(또는) 케톤류의 용액 중에서 행하고, 직접 단리법 (원포트법)을 거치는 것이 바람직하다. 이에 따라, 조작을 간편화 또한 최단화하고 분자 산소에 의한 산화를 최소화할 수가 있다. 이 경우의 특히 바람직한 환원제는 후술하는 아스코르빈산류이다.

또한, 조작이 장시간에 미치더라도 환원형 보효소 Q₁₀이 분자 산소에 의해 산화되는 것을 방지(protection from oxidation)하기 위해서 상기 환원 반응 및(또는) 추출ㆍ수세 조작을, 산화 방지 효과가 높은 용매를 사용하여 실시하는 것도 바 람직하다.

이러한 산화 방지 효과가 높은 용매로서는, 탄화수소류, 지방산 에스테르류, 에테르류 및 니트릴류로부터 선택되는 1종 이상을 사용하는 것이 바람직하고, 가장 바람직하게는 탄화수소류이다.

탄화 수소류로서는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 지방족 탄화수소, 방향족 탄화수소, 할로겐화탄화수소 등을 들 수 있다. 지방족 탄화수소, 방향족 탄화수소가 바람직하고, 지방족 탄화수소가 보다 바람직하다.

지방족 탄화수소로서는, 환상, 비환상을 막론하고, 또한, 포화, 불포화를 막론하고 특별히 제한되지 않지만 통상 탄소수 3 내지 20, 바람직하게는 탄소수 5 내지 12의 것이 사용된다.

구체적인 예로서는, 예를 들면 프로판, 부탄, 이소부탄, 펜탄, 2-메틸부탄, 시클로펜탄, 2-펜텐, 헥산, 2-메틸펜탄, 2,2-3디메틸부탄, 2,3-디메틸부탄, 메틸시클로펜탄, 시클로헥산, 1-헥센, 시클로헥센, 헵탄, 2-메틸헥산, 3-메틸헥산, 2,3-디메틸펜탄, 2,4-디메틸펜탄, 메틸시클로헥산, 1-헵텐, 옥탄, 2,2,3-트리메틸펜탄, 이소옥탄, 에틸시클로헥산, 1-옥텐, 노난, 2,2,5-트리메틸헥산, 1-노넨, 데칸, 1-데센, p-멘탄, 운데칸, 도데칸 등을 들 수 있다.

그 중에서도, 탄소수 5 내지 8의 포화 지방족 탄화수소가 보다 바람직하고, 탄소수 5의 펜탄, 2-메틸부탄, 시클로펜탄(펜탄류라 칭함): 탄소수 6의 헥산, 2-메틸펜탄, 2,2-디메틸부탄, 2,3-디메틸부탄, 메틸시클로펜탄, 시클로헥산 (헥산류라 칭함); 탄소수 7의 헵탄, 2-메틸헥산, 3-메틸헥산, 2,3-디메틸펜탄, 2,4-디메틸펜 탄), 메틸시클로헥산 (헵탄류라 칭함); 탄소수 8의 옥탄, 2,2,3-트리메틸펜탄, 이소옥탄, 에틸시클로헥산 (옥탄류라 칭함); 및 이들의 혼합물이 바람직하게 사용된다. 특히, 상기 헵탄류는 산화로부터의 방지 효과가 특히 높은 경향이 있어 더욱 바람직하고, 헵탄이 가장 바람직하다.

방향족 탄화수소로서는, 특별히 제한되지 않지만 통상 탄소수 6 내지 20, 바람직하게는 탄소수 6 내지 12, 보다 바람직하게는 탄소수 7 내지 10의 것이 사용된다. 구체적인 예로서는, 예를 들면 벤젠, 톨루엔, 크실렌, o-크실렌, m-크실렌, p-크실렌, 에틸벤젠, 쿠멘, 메시틸렌, 테트라인, 부틸벤젠, p-시멘, 시클로헥실벤젠, 디에틸벤젠, 펜틸벤젠, 디펜틸벤젠, 도데실벤젠, 스티렌 등을 들 수 있다. 바람직하게는 톨루엔, 크실렌, o-크실렌, m-크실렌, p-크실렌, 에틸벤젠, 쿠멘, 메시틸렌, 테트라인, 부틸벤젠, p-시멘, 시클로헥실벤젠, 디에틸벤젠, 펜틸벤젠이다. 보다 바람직하게는 톨루엔, 크실렌, o-크실렌, m-크실렌, p-크실렌, 쿠멘, 테트라인이고, 가장 바람직하게는 쿠멘이다.

할로겐화탄화수소로서는, 환상, 비환상을 막론하고, 또한 포화, 불포화를 막론하고, 특별히 제한되지 않지만 비환상의 것이 바람직하게 사용된다. 염소화탄화수소, 불소화 탄화수소가 보다 바람직하고, 염소화탄화수소가 보다 바람직하다. 또한, 탄소수 1 내지 6, 바람직하게는 탄소수 1 내지 4, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 2의 것이 사용된다.

구체적인 예로서는, 예를 들면 디클로로메탄, 클로로포름, 사염화탄소, 1,1-디클로로에탄, 1,2-디클로로에탄, 1,1,1-트리클로로에탄, 1,1,2-트리클로로에탄, 1,1,1,2-테트라클로로에탄, 1,1,2,2-테트라클로로에탄, 펜타클로로에탄, 헥사클로로에탄, 1,1-디클로로에틸렌, 1,2-디클로로에틸렌, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 1,2-디클로로프로판, 1,2,3-트리클로로프로판, 클로로벤젠, 1,1,1,2-테트라플루오로에탄 등을 들 수 있다.

바람직하게는 디클로로메탄, 클로로포름, 사염화탄소, 1,1-디클로로에탄, 1,2-디클로로에탄, 1,1,1-트리클로로에탄, 1,1,2-트리클로로에탄, 1,1-디클로로에틸렌, 1,2-디클로로에틸렌, 트리클로로에틸렌, 클로로벤젠, 1,1,1,2-테트라플루오로에탄이다. 보다 바람직하게는 디클로로메탄, 클로로포름, 1,2-디클로로에틸렌, 트리클로로에틸렌, 클로로벤젠, 1,1,1,2-테트라플루오로에탄이다.

지방산 에스테르류로서는, 특별히 제한되지 않지만 예를 들면 프로피온산 에스테르, 아세트산 에스테르, 포름산 에스테르 등을 들 수 있다. 아세트산 에스테르, 포름산 에스테르가 바람직하고, 아세트산 에스테르가 보다 바람직하다. 에스테르기로서는 특별히 제한되지 않지만 탄소수 1 내지 8의 알킬에스테르, 탄소수 1 내지 8의 아랄킬에스테르, 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 알킬에스테르, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 4의 알킬에스테르가 사용된다.

프로피온산 에스테르로서는, 예를 들면 프로피온산 메틸, 프로피온산 에틸, 프로피온산 부틸, 프로피온산 이소펜틸 등을 들 수 있다. 바람직하게는 프로피온산 에틸이다.

아세트산 에스테르로서는, 예를 들면 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 프로필, 아세트산 이소프로필, 아세트산 부틸, 아세트산 이소부틸, 아세트산 sec-부틸, 아세트산 펜틸, 아세트산 이소펜틸, 아세트산 sec-헥실, 아세트산 시클로헥실, 아세트산 벤질 등을 들 수 있다. 바람직하게는 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 프로필, 아세트산 이소프로필, 아세트산 부틸, 아세트산 이소부틸, 아세트산 sec-부틸, 아세트산 펜틸, 아세트산 이소펜틸, 아세트산 sec-헥실, 아세트산 시클로헥실이다. 보다 바람직하게는 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 프로필, 아세트산 이소프로필, 아세트산 부틸, 아세트산 이소부틸이고, 가장 바람직하게는 아세트산 에틸이다.

포름산에스테르로서는, 예를 들면 포름산 메틸, 포름산 에틸, 포름산 프로필, 포름산 이소프로필, 포름산 부틸, 포름산 이소부틸, 포름산 sec-부틸, 포름산 펜틸 등을 들 수 있다. 바람직하게는 포름산 메틸, 포름산 에틸, 포름산 프로필, 포름산 부틸, 포름산 이소부틸, 포름산 펜틸이고, 가장 바람직하게는 포름산 에틸이다.

에테르류로서는, 환상, 비환상을 막론하고, 또한 포화, 불포화를 막론하고, 특별히 제한되지 않지만, 포화의 것이 바람직하게 사용된다. 통상 탄소수 3 내지 20, 바람직하게는 탄소수 4 내지 12, 보다 바람직하게는 탄소수 4 내지 8의 것이 사용된다.

구체적인 예로서는, 예를 들면 디에틸에테르, 메틸tert-부틸에테르, 디프로필에테르, 디이소프로필에테르, 디부틸에테르, 디헥실에테르, 에틸비닐에테르, 부틸비닐에테르, 아니솔, 페네톨, 부틸페닐에테르, 메톡시톨루엔, 디옥산, 푸란, 2-메틸푸란, 테트라히드로푸란, 테트라히드로피란, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸 렌글리콜디에틸에테르, 에틸렌글리콜디부틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르 등을 들 수 있다.

바람직하게는 디에틸에테르, 메틸tert-부틸에테르, 디프로필에테르, 디이소프로필에테르, 디부틸에테르, 디헥실에테르, 아니솔, 페네톨, 부틸페닐에테르, 메톡시톨루엔, 디옥산, 2-메틸푸란, 테트라히드로푸란, 테트라히드로피란, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌글리콜디에틸에테르, 에틸렌글리콜디부틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르이다. 보다 바람직하게는 디에틸에테르, 메틸tert-부틸에테르, 아니솔, 디옥산, 테트라히드로푸란, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르이다. 더욱 바람직하게는 디에틸에테르, 메틸tert-부틸에테르, 아니솔 등이고, 가장 바람직하게는 메틸tert-부틸에테르이다.

니트릴류로서는, 환상, 비환상을 막론하고, 또한 포화, 불포화를 막론하고, 특별히 제한되지 않지만 포화의 것이 바람직하게 사용된다. 통상 탄소수 2 내지 20, 바람직하게는 탄소수 2 내지 12, 보다 바람직하게는 탄소수 2 내지 8의 것이 사용된다.

구체적인 예로서는, 예를 들면 아세토니트릴, 프로피오니트릴, 말로노니트릴, 부티로니트릴, 이소부티로니트릴, 숙시노니트릴, 바렐로니트릴, 글루탈로니트릴, 헥산니트릴, 헵틸시아니드, 옥틸시아니드, 운데칸니트릴, 도데칸니트릴, 트리데칸니트릴, 펜타데칸니트릴, 스테아로니트릴, 클로로아세토니트릴, 브로모아세토니트릴, 클로로프로피오니트릴, 브로모프로피오니트릴, 메톡시아세토니트릴, 시아 노아세트산메틸, 시아노아세트산에틸, 톨루니트릴, 벤조니트릴, 클로로벤조니트릴, 브로모벤조니트릴, 시아노벤조산, 니트로벤조니트릴, 아니소니트릴, 프탈로니트릴, 브로모톨루니트릴, 메틸시아노벤조에이트, 메톡시벤조니트릴, 아세틸벤조니트릴, 나프토니트릴, 비페닐카르보니트릴, 페닐프로피오니트릴, 페닐부티로니트릴, 메틸페닐아세토니트릴, 디페닐아세토니트릴, 나프틸아세토니트릴, 니트로페닐아세토니트릴, 클로로벤질시아니드, 시클로프로판카르보니트릴, 시클로헥산카르보니트릴, 시클로헵탄카르보니트릴, 페닐시클로헥산카르보니트릴, 톨릴시클로헥산카르보니트릴 등을 들 수 있다.

바람직하게는, 아세토니트릴, 프로피오니트릴, 부티로니트릴, 이소부티로니트릴, 숙시노니트릴, 바렐로니트릴, 클로로프로피오니트릴, 시아노아세트산메틸, 시아노아세트산에틸, 톨루니트릴, 벤조니트릴이다. 보다 바람직하게는 아세토니트릴, 프로피오니트릴, 부티로니트릴, 이소부티로니트릴이고, 가장 바람직하게는 아세토니트릴이다.

상기 용매 중에서도, 예를 들면 용해도를 높이기 위한 적절한 가온을 할 수 있고, 또한 습체로부터의 용제의 건조 제거나 결정화 여액 등으로부터의 용제 회수를 행하기 쉬운 비점 (1 기압하, 약 30 내지 150 ℃), 실온에서의 취급시에도 실온 이하로 냉각하였을 때라도 고화하기 어려운 융점 (약 20 ℃ 이하, 바람직하게는 약 10 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 약 0 ℃ 이하)을 갖고, 점성이 낮다는 (20 ℃에서 약 10 cp 이하 등) 등의, 비점, 점성 등의 성질을 고려하여 선정하는 것이 바람직하다. 공업적인 작업 상의 관점에서, 상온으로 휘발하기 어려운 것이 바람직하고, 예를 들면 비점이 약 80 ℃ 이상의 것이 바람직하고, 약 90 ℃ 이상의 것이 보다 바람직하다.

환원형 보효소 Q₁₀은 고농도의 용액일 수록 산화되기 어려운 경향에 있다. 상기 용매에 대하여 환원형 보효소 Q₁₀은 높은 용해성을 나타내고, 상기 용매는 이 점에서도 산화 방지에 바람직하다. 환원형 보효소 Q₁₀의 산화를 방지하기 위해서 바람직한 농도는 용매의 종류 등에 의해 일률적으로 규정할 수 없지만 상기 용매에 대한 환원형 보효소 Q₁₀의 농도로서, 통상 1 w/w％ 이상, 바람직하게는 2 w/w％ 이상이다. 상한은 특별히 제한되지 않지만 실제적인 조작성이라는 관점에서 400 w/w％ 이하, 바람직하게는 200 w/w％ 이하, 보다 바람직하게는 100 w/w％ 이하, 더욱 바람직하게는 50 w/w％ 이하이다.

이와 같이, 상기 용매의 사용에 의해서 바람직하지 않은 산소의 부반응은 환원 공정을 통해서 최소화된다.

환원 반응은 수소화 금속 화합물, 철 (금속 또는 염으로서의 철), 아연 (금속으로서의 아연), 차아황산류, 아스코르빈산류 등을 환원제로서 사용하여 실시할 수가 있다.

또한, 수소화 금속 화합물, 철 (금속 또는 염으로서의 철), 아연 (금속으로서의 아연), 차아황산류를 사용하는 환원은 상기한 산화 방지 효과가 높은 용매 중에서 바람직하게 실시된다. 또한, 아스코르빈산류를 사용하는 환원은 상기한 산화방지 효과가 높은 용매 이외에, 알코올류 및(또는) 케톤류 등의 여러가지의 용매를 사용하여 실시할 수 있지만 바람직하게는 알코올류 (특히 바람직하게는 물과 상용성이 높은 알코올), 물과 상용성이 높은 에테르류, 물과 상용성이 높은 니트릴류 및 물과 상용성이 높은 케톤류를 사용하여 실시할 수 있다.

수소화 금속 화합물로서는, 특별히 제한되지 않지만 예를 들면 수소화 붕소나트륨, 수소화 리튬알루미늄 등을 들 수 있다. 상기 수소화 금속 화합물의 사용량은 수소화 금속 화합물의 종류에 따라 다르고, 일률적으로 규정할 수 없지만 통상 이론 수소 당량의 1 내지 3 배량으로 바람직하게 실시할 수 있다.

철 또는 아연을 사용하는 환원은, 통상 산을 사용하여 실시된다. 산으로서는 특별히 제한되지 않지만 예를 들면 아세트산 등의 지방산, 메탄술폰산 등의 술폰산, 염산이나 황산 등의 무기산 등을 들 수 있다. 바람직하게는 무기산이고, 보다 바람직하게는 황산이다.

철의 사용량은 특히 제한되지 않지만 산화형 보효소 Q₁₀의 충진 중량에 대하여 예를 들면 약 1/5 중량 이상으로 바람직하게 실시할 수 있다. 상한은 특별히 제한되지 않지만 경제성의 관점 등에서 약 2 배 중량 이하이다. 또한 철은 금속 철 뿐만 아니라 황산 철 II 등의 염의 형태로도 사용할 수 있다.

또한 아연의 사용량은 특별히 제한되지 않지만 산화형 보효소 Q₁₀의 충진 중량에 대하여 예를 들면 약 1/10 중량 이상으로 바람직하게 실시할 수 있다. 상한은 특별히 제한되지 않지만 경제성의 관점 등으로부터 약 2 배 중량 이하이다.

차아황산류로서는 특별히 제한되지 않고 통상 차아황산의 염이다. 차아황산 의 염으로서는 특히 제한되지 않고 알칼리 금속염, 알칼리 토류 금속염, 암모늄염 등이 바람직하고, 리튬염, 나트륨염, 칼륨염 등의 알칼리 금속염이 보다 바람직하고, 나트륨염이 가장 바람직하다. 상기 차아황산류의 사용량은 특별히 제한되지 않지만 통상 산화형 보효소 Q₁₀의 장치 중량에 대하여 약 1/5 중량 이상, 바람직하게는 약 2/5 중량 이상, 보다 바람직하게는 약 3/5 중량 이상이다. 많아도 특별히 지장은 없지만 경제적인 관점에서 통상 약 2 배 중량 이하, 바람직하게는 동일 중량 이하에서 사용된다. 따라서, 약 2/5 중량 내지 약 동일 중량의 범위에서 보다 바람직하게 실시할 수 있다.

아스코르빈산류로서는, 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 아스코르빈산 뿐만 아니라 람노(rhamno)-아스코르빈산, 아라보(arabo)-아스코르빈산, 글루코(gluco)-아스코르빈산, 푸코(fuco)-아스코르빈산, 글루코헵토(glucohepto)-아스코르빈산, 자일로(xylo)-아스코르빈산, 갈락토(galacto)-아스코르빈산, 굴로(gulo)-아스코르빈산, 알로(allo)-아스코르빈산, 에리트로(erythro)-아스코르빈산, 6-데스옥시아스토르빈산 등의 아스코르빈산에 속하는 것을 들 수 있고, 또한 이들의 에스테르체나 염일 수 있다. 또한, 이들은 L체, D체, 또는 라세미체일 수 있다. 보다 구체적으로는 예를 들면 L-아스코르빈산, L-아스코르빈산팔미티드, L-아스코르빈산스테아레이트, D-아라보(arabo)-아스코르빈산 등을 들 수 있다. 환원형 보효소 Q₁₀의 제조에 있어서 상기 아스코르빈산류를 모두 바람직하게 사용할 수 있지만 생성한 환원형 보효소 Q₁₀과의 분리의 용이함 등을 고려하면 상기한 아스코르빈산류 중, 특히 수용성의 것이 바람직하게 사용되고, 가장 바람직하게는 입수 용이성, 가격 등의 관점에서 L-아스코르빈산, D-아라보(arabo)-아스코르빈산 등의 유리형이다.

상기한 아스코르빈산류의 사용량은 특별히 제한되지 않고, 산화형 보효소 Q₁₀을 환원형 보효소 Q₁₀으로 변환할 수 있는 유효량일 수 있고, 산화형 보효소 Q₁₀ 에 대하여 통상 1 배 몰량 이상, 바람직하게는 1.2 배 몰량 이상이다. 상한은 특별히 제한되지 않지만 경제성을 고려하여 통상 10 배 몰량 이하, 바람직하게는 5 배몰량 이하, 보다 바람직하게는 3 배 몰량 이하이다.

상기 환원제 중, 환원 능력, 수율, 품질 등의 관점에서, 아연, 차아황산류, 아스코르빈산류가 바람직하고, 차아황산류 (구체적으로는 차아황산염), 아스코르빈산류가 보다 바람직하다.

환원 반응에 있어서는, 물 및(또는) 알코올류를 바람직하게 병용할 수가 있다. 물은 특히 환원제로서 철, 아연, 차아황산류를 사용하는 경우에 바람직하다. 환원제로서 수소화 금속 화합물을 사용하는 경우에는 알코올류를 병용할 수가 있다. 물, 알코올류의 병용은 이들 물, 알코올류의 특성이 발휘되고, 반응 속도의 향상이나 반응 수율의 향상 등에 기여한다.

이하에 바람직한 환원 방법에 관하여 보다 상세히 진술한다.

상기 차아황산류를 사용하는 환원은 물을 병용하고 상기한 탄화수소류, 지방산 에스테르류, 에테르류 및 니트릴류로부터 선택되는 1종 이상의 유기 용매 (바람직하게는 탄화수소류, 보다 바람직하게는 지방족 탄화수소, 더욱 바람직하게는 헵 탄류, 특히 바람직하게는 헵탄)와 물의 혼합 용매계에서 실시하는 것이 바람직하다. 그 때, 반응 시의 pH는 수율 등의 관점에서 통상 pH 7 이하, 바람직하게는 pH 3 내지 7, 보다 바람직하게는 pH 3 내지 6에서 실시된다. 상기 pH는 산 (예를 들면 염산이나 황산 등의 무기산)이나 염기 (예를 들면 수산화 나트륨 등의 알칼리 금속 수산화물)를 사용하여 조정할 수가 있다.

상기 차아황산류를 사용하는 환원에 있어서, 물의 사용량은 특별히 제한되지 않고, 환원제인 차아황산류를 적절히 용해하는 양일 수 있고, 예를 들면 상기 차아황산류의 물에 대한 중량이 통상 30 w/w％ 이하, 바람직하게는 20 w/w％ 이하가 되도록 조정할 수 있다. 또한, 생산성 등의 관점에서 통상 1 w/w％ 이상, 바람직하게는 5 w/w％ 이상, 보다 바람직하게는 10 w/w％ 이상일 수 있다.

상기 아스코르빈산류를 사용하는 환원은 상기 탄화수소류, 지방산 에스테르류, 에테르류 및 니트릴류 중, 특히 물과 상용성이 높은 용매, 그 중에서도 (특히)물과 상용성이 높은 에테르류 및 니트릴류, 구체적으로는 테트라히드로푸란, 디옥산, 아세토니트릴 등을 사용하여 바람직하게 실시할 수가 있지만 상기한 본 발명의 결정화법에서 사용되는 알코올류 및(또는) 케톤류 (바람직하게는 물과 상용성이 높은 알코올류 및(또는) 케톤류 (구체적으로는 알코올류로서는 탄소수 1 내지 5, 바람직하게는 탄소수 1 내지 4, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 3의 1가 또는 2가 (바람직하게는 1가)의 알코올, 케톤류로서는 아세톤, 메틸에틸케톤 등))를 사용하는 것이 특히 바람직하다.

또한, 아스코르빈산류를 사용하는 환원에 있어서는, 반응 촉진의 관점에서 ( 예를 들면 반응 온도의 저하, 반응 시간의 단축 등), 염기성 물질이나 아황산수소염 등의 반응촉진 효과를 갖는 첨가제를 공존시켜 실시할 수가 있다.

상기 염기성 물질로서는 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 무기 화합물, 유기 화합물을 막론하고 사용할 수 있다. 상기 무기 화합물로서는 특별히 제한되지 않지만 예를 들면 금속 (바람직하게는 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속 등)의 수산 화물, 탄산염, 탄산수소염이나 암모니아 등을 들 수 있다. 그 대표적인 것으로서 예를 들면 수산화나트륨 등의 알칼리 금속 수산화물, 탄산나트륨 등의 알칼리 금속 탄산염, 탄산수소나트륨 등의 알칼리 금속 탄산수소염, 탄산마그네슘 등의 알칼리 토류 금속 탄산염 등을 들 수 있다. 상기 유기 화합물로서는 특별히 제한되지 않지만 예를 들면, 트리에틸아민 등의 아민 등을 들 수 있다. 상기한 염기성 물질중, 금속 (바람직하게는 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속 등)의 탄산염, 탄산수소염, 암모니아 등의 무기 화합물; 트리에틸아민 등의 아민 등의 유기 화합물 등의 약한 염기성 물질 (약염기 또는 약알칼리)을 바람직하게 사용할 수 있다. 보다 바람직하게는 상기한 약염기성의 무기 화합물이다.

또한, 상기 아황산수소염으로서는 예를 들면 아황산수소나트륨 등의 알칼리 금속 아황산수소염 등을 바람직한 것으로 들 수 있다.

상기 첨가제의 양은, 기대할 정도의 반응 촉진 효과를 발휘할 수 있는 양 (유효량)일 수 있고, 특별히 제한되지 않지만 경제성도 고려하여 아스코르빈산류에 대하여 통상 20 배 몰량 이하, 바람직하게는 10 배 몰량 이하, 보다 바람직하게는 5 배 몰량 이하, 더욱 바람직하게는 2 배 몰량 이하이다. 하한은, 특별히 제한되 지 않지만 통상 0.01 배 몰량 이상, 바람직하게는 0.05 배 몰량 이상, 보다 바람직하게는 0.1 배 몰량 이상, 더욱 바람직하게는 0.2 배 몰량 이상이다.

본 발명에서 기재되는 환원 반응은, 강제 유동하에서 실시하는 것이 바람직하다. 단위 용적당의 교반 소요 동력으로서 통상 약 0.01 kW/㎥ 이상, 바람직하게는 약 0.1 kW/㎥ 이상, 보다 바람직하게는 약 0.3 kW/㎥ 이상의 유동이 바람직하다. 상기한 강제 유동은 통상 교반 날개의 회전에 의해 주어지지만 상기 유동이 얻어지면 반드시 교반 날개를 사용할 필요는 없고, 예를 들면 액의 순환에 의한 방법 등을 이용할 수 있다.

환원 온도는 환원제의 종류나 양에 따라 다르고, 일률적으로 규정할 수 없다. 예를 들면 차아황산류를 사용하는 환원에 있어서는, 통상 100 ℃ 이하, 바람직하게는 80 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 60 ℃ 이하에서 실시된다. 하한은 계의 고화 온도이다. 따라서, 환원은 통상 0 내지 100 ℃ 정도, 바람직하게는 0 내지 80 ℃ 정도, 보다 바람직하게는 0 내지 60 ℃ 정도에서 바람직하게 실시할 수 있다. 또한, 아스코르빈산류를 사용하는 환원에 있어서는 통상 30 ℃ 이상, 바람직하게는 40 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 50 ℃ 이상에서 실시된다. 상한은 계의 비점이다. 따라서, 환원은 통상 30 내지 150 ℃ 정도, 바람직하게는 40 내지 120 ℃ 정도, 보다 바람직하게는 50 내지 100 ℃ 정도에서 바람직하게 실시할 수 있다.

반응 농도는 특별히 제한은 없지만 용매의 중량에 대한 산화형 보효소 Q₁₀의 중량으로서 통상 약 1 w/w％ 이상, 바람직하게는 3 w/w％ 이상, 보다 바람직하게는 10 w/w％ 이상, 더욱 바람직하게는 15 w/w％ 이상이다. 상한은 특별히 제한되지 않지만 통상 약 60 w/w％ 이하, 바람직하게는 50 w/w％ 이하, 보다 바람직하게는 40 w/w％ 이하, 더욱 바람직하게는 30 w/w％ 이하이다. 따라서, 반응 농도는 약 1내지 60 w/w％, 바람직하게는 약 3 내지 50 w/w％, 보다 바람직하게는 약 10 내지 40 w/w％로 바람직하게 실시할 수 있다.

환원 반응은 환원제의 종류나 양에 따라 다르고, 일률적으로 규정할 수 없지만 통상 48 시간 이내, 바람직하게는 24 시간 이내, 보다 바람직하게는 10 시간 이내, 더욱 바람직하게는 5 시간 이내에 완료시킬 수 있다.

또한 환원 반응은 탈산소 분위기하에서 실시하는 것이 매우 바람직하고, 놀라운 것은 특히 차아황산류를 사용한 환원 반응에서는 환원 반응의 수율 향상이나 환원제량의 삭감에 크게 기여한다는 것도 발견하였다. 탈산소 분위기는 불활성 가스에 의한 치환, 감압, 비등이나 이들을 조합함으로써 달성할 수 있다. 적어도, 불활성 가스에 의한 치환, 즉, 불활성 가스 분위기를 이용하는 것이 바람직하다. 상기 불활성 가스로서는, 예를 들면 질소 가스, 헬륨 가스, 아르곤 가스, 수소 가스, 탄산 가스 등을 들 수 있고, 바람직하게는 질소 가스이다.

이와 같이 하여 얻어진 환원 반응액으로부터 생성한 환원형 보효소 Q₁₀을 함유하는 유기상을 회수하고 필요에 따라 (바람직하게는), 또한 유기상을 물이나 식염수 등을 사용하여 반복 수세하여 불순물을 완전히 제거한 후, 알코올류 및(또는) 케톤류로 용매 치환하여 상술한 결정화법에 사용할 수 있다.

산화 방지의 관점에서는, 환원형 보효소 Q₁₀이 탄화수소류, 지방산 에스테르류, 에테르류 및 니트릴류로부터 선택되는 1종 이상의 용매에 용해된 용액을, 알코올류 및(또는) 케톤류로 용매 치환하는 것이 바람직하다.

특히 환원제로서 차아황산나트륨 등의 상기 차아황산류를 사용할 경우에는 차아황산류 유래의 불순물을 완전히 제거하거나 수상의 pH를 안정시키기 위해서 반복하여 수세하는 것이 바람직하다.

또한, 상술한 바와 같이, 본 발명의 결정화법에서 사용되는 알코올류 및(또는)케톤류 (바람직하게는 물과 상용성이 높은 알코올류 및(또는) 케톤류 (구체적으로는 알코올류로서는 탄소수 1 내지 5, 바람직하게는 탄소수 1 내지 4, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 3의 1가 또는 2가 (바람직하게는 1가)의 알코올, 케톤류로서는 아세톤, 메틸에틸케톤 등))을 사용하고, 아스코르빈산류로 환원을 행할 경우는 상술한 결정화법에 따라서 환원 반응액으로부터 직접 환원형 보효소 Q₁₀을 결정화하는 (직접 단리법 (원포트법)) 것이 매우 간편하고 효율적인 결정화법이다. 그 경우, 상기 방법에 있어서 환원 반응을 행한 후, 바람직하게는 냉각 또는 농축 또는 빈용매(poor solvent) 첨가 (바람직하게는 물 첨가)하고, 보다 바람직하게는 냉각 또는 농축하고 더욱 바람직하게는 냉각하여 환원형 보효소 Q₁₀을 정출할 있다. 또한, 이 경우, 환원 반응에 있어서의 용매는 특별히 제한되지 않지만 상기 알코올류 및(또는) 케톤류를 주성분으로 하는 용매인 것이 바람직하다.

통상 반응 속도, 반응 수율의 점에서 용매 중의 상기 알코올류 및(또는) 케 톤류의 비율은 약 50 w/w％ 이상, 바람직하게는 약 60 w/w％ 이상, 보다 바람직하게는 약 70 w/w％ 이상이지만 계속되는 결정화으로의 이용도 고려하면 흔히 바람직하게는 약 80 w/w％ 이상, 특히 바람직하게는 약 90 w/w％ 이상, 특히 바람직하게는 약 93 w/w％ 이상이다.

반응 시에 물을 병용한 경우는, 용매 중의 상기 알코올류 및(또는) 케톤류의 비율은, 하한은 약 90 w/w％ 이상, 바람직하게는 약 91 w/w％ 이상, 보다 바람직하게는 약 92 w/w％ 이상, 더욱 바람직하게는 약 93 w/w％ 이상이고, 상한은 약 99.5 w/w％ 이하, 바람직하게는 약 99 w/w％ 이하, 보다 바람직하게는 약 98 w/w％ 이하, 더욱 바람직하게는 약 97 w/w％ 이하이다. 약 93 내지 97 w/w％가 가장 바람직하다.

본 발명에 의해 고품질의 환원형 보효소 Q₁₀ 결정을 작업성, 경제성 있게 얻을 수 있다. 본 발명에 의해 얻어지는 환원형 보효소 Q₁₀ 결정은 환원형 보효소 Q₁₀/산화형 보효소 Q₁₀의 중량비가 96/4 이상, 바람직하게는 98/2 이상, 보다 바람직하게는 99/1 이상을 기대할 수 있다.

이하에 실시예를 들어 본 발명을 더욱 자세히 설명하지만 본 발명은 이들 실시예에만 한정되는 것이 아니다. 또한 실시예 중의 환원형 보효소 Q₁₀의 순도, 환원형 보효소 Q₁₀과 산화형 보효소 Q₁₀의 중량비는 하기 HPLC 분석에 의해 구하였지만 얻어진 환원형 보효소 Q₁₀의 순도는 본 발명에 있어서의 순도의 한계치를 규정할 만한 것이 아니고, 또한 마찬가지로 환원형 보효소 Q₁₀과 산화형 보효소 Q₁₀의 중량비도 그 상한치를 규정할 만한 것이 아니다.

(HPLC 분석 조건)

칼럼; SYMMETRY C18 (Waters사 제조), 250 mm (길이), 4.6 mm (내부 직경), 이동상; C₂H₅OH:CH₃OH=4:3 (v:v), 검출 파장; 210 nm, 유속; 1 ㎖/분, 환원형 보효소 Q₁₀의 유지 시간 ; 9.1 분, 산화형 보효소 Q₁₀의 유지 시간 ; 13.3 분.

<실시예 1>

100 g의 산화형 보효소 Q₁₀(산화형 보효소 Q₉를 0.40 ％ 함유, 순도 99.4 ％)를 25 ℃에서 1000 g의 헵탄에 용해시켰다. 교반 (교반 소요 동력 0.3 kw/㎥)하면서 환원제로서 차아황산나트륨 (순도 75 ％ 이상) 100 g에 1000 ㎖의 물을 가하여 용해시킨 수용액을, 서서히 첨가하여 25 ℃, pH 4 내지 6으로 환원 반응을 행하였다. 2 시간 후, 반응액으로부터 수상을 제거하고, 탈기한 포화 식염수 1000 g으로 헥산상을 6 회 수세하였다. 이상, 모든 조작은 질소 분위기하에서 실시하였다. 이 헥산상을 감압하에서 용매 치환하고 50 ℃에서의 환원형 보효소 Q₁₀의 7 ％ (w/w) 아세톤 용액을 제조하였다 (환원형 보효소 Q₁₀을 100 g (환원형 보효소 Q₉를 0.40 ％ 함유)를 포함한다). 또한 질소 분위기하에서 교반 (교반 소요 동력 0.3 kw/㎥)하면서 10 ℃/시간의 냉각 속도로, 2 ℃까지 냉각하여 결정을 석출시켰다. 슬러리는 양호한 유동성을 나타내고, 용이하게 결정화 용기로부터 인출이 가능하였다. 얻어진 슬러리를 감압 여과하고 습결정을 냉에탄올, 냉수, 냉에탄올로 차례로 세정 (세정에 사용한 냉용매의 온도는 2 ℃)하고, 또한, 습결정을 감압 건조 (20 내지 40 ℃, 1 내지 30 mmHg)함으로써 백색의 건조 결정 95 g (환원형 보효소 Q₉를 0.19 ％ 함유, 제거율 53 ％)을 얻었다 (단리된 생성물 수율 95 몰％). 얻어진 결정의 환원형 보효소 Q₁₀/산화형 보효소 Q₁₀의 중량비는 99.3/0.7, 환원형 보효소 Q ₁₀의 순도는 99.0 ％이었다. 또한 슬러리의 여과에는 여지를 깔은 직경 20 ㎝의 눗체(Nutsche) 깔때기를 사용하고 아스피레이터로 감압하였다. 여과의 소요 시간은 12 분이었다.

<실시예 2>

실시예 1과 완전히 동일 조건하에서 환원 반응으로부터 수세까지의 일련의 조작을 행하고 환원형 보효소 Q₁₀의 헵탄 용액을 제조하였다 (환원형 보효소 Q₁₀을 100 g (환원형 보효소 Q₉를 0.40 ％ 함유)를 포함한다). 이 헵탄 용액을 감압하에서 용매 치환하고 50 ℃의 환원형 보효소 Q₁₀의 7 ％ (w/w) 2-프로판올 용액을 제조하였다. 이 용액을 질소 분위기하에서 교반 (교반 소요 동력 0.3 kw/㎥)하면서, 10 ℃/시간의 냉각 속도로 2 ℃까지 냉각하여 결정을 석출시켰다. 슬러리는 양호한 유동성을 나타내고, 용이하게 결정화 용기로부터 인출이 가능하였다. 얻어진 슬러리를 감압 여과하여 (실시예 1과 마친가지로 여과성은 양호), 습결정을 냉 2- 프로판올, 냉수, 냉 2-프로판올로 차례로 세정 (세정에 사용한 냉용매의 온도는 2 ℃)하고, 또한 습결정을 감압 건조 (20 내지 40 ℃, 1 내지 30 mmHg)함으로써 백색의 건조 결정 94 g (환원형 보효소 Q₉를 0.20 ％ 함유, 제거율 50 ％)을 얻었다 (단리된 생성물 수율 94 몰％). 얻어진 결정의 환원형 보효소 Q₁₀/산화형 보효소 Q₁₀의 중량비는 99.3/0.7, 환원형 보효소 Q₁₀의 순도는 99.0 ％이었다.

<실시예 3>

100 g의 산화형 보효소 Q₁₀(산화형 보효소 Q₉를 0.40 ％ 함유, 순도 99.4 ％)를 25 ℃에서 1000 g의 헥산에 용해시켰다. 교반 (교반 소요 동력 0.3 kw/㎥)하면서 환원제로서 차아황산나트륨 (순도 75 ％ 이상) 100 g에 1000 ㎖의 물을 가하여 용해시킨 수용액을 서서히 첨가하여 25 ℃, pH 4 내지 6에서 환원 반응을 행하였다. 2 시간 후, 반응액으로부터 수상을 제거하고, 탈기한 포화 식염수 1000 g에서 헥산상을 6 회 수세하였다. 이상, 모든 조작은 질소 분위기하에서 실시하였다. 이 헥산상을 감압하에서 용매 치환하고 50 ℃에서의 환원형 보효소 Q₁₀의 7 ％ (w/w) 아세톤 용액을 제조하였다 (환원형 보효소 Q₁₀을 100 g (환원형 보효소 Q₉를 0.40 ％ 함유)를 포함한다). 이 용액을 질소 분위기하에서 교반 (교반 소요 동력 0.3 kw/㎥)하면서 10 ℃/시간의 냉각 속도로, 2 ℃까지 냉각하여 결정을 석출시켰다. 슬러리는 양호한 유동성을 나타내고, 용이하게 결정화 용기로부터 인출이 가능하였다. 얻어진 슬러리를 감압 여과하여 (실시예 1과 동일하게 여과성은 양호), 습결정을 냉아세톤, 냉수, 냉아세톤으로 차례로 세정 (세정에 사용한 냉용매의 온도는 2 ℃)하고, 또한, 습결정을 감압 건조 (20 내지 40 ℃, 1 내지 30 mmHg)함으로써 백색의 건조 결정 93 g (환원형 보효소 Q₉를 0.21 ％ 함유, 제거율 48 ％)을 얻었다 (단리된 생성물 수율 93 몰％). 얻어진 결정의 환원형 보효소 Q₁₀/산화형 보효소 Q₁₀의 중량비는 99.2/0.8, 환원형 보효소 Q₁₀의 순도는 98.9 ％이었다.

<실시예 4>

실시예 1과 완전히 동일 조건하에서 환원 반응, 또한 용매 치환을 행하고, 50 ℃의 환원형 보효소 Q₁₀의 7 ％ (w/w) 에탄올 용액을 제조하였다 (환원형 보효소 Q₁₀을 100 g (환원형 보효소 Q₉를 0.40 ％ 함유)를 포함한다). 이 에탄올 용액에 물 50 g을 첨가하고, 교반 (교반 소요 동력 0.3 kw/㎥)하면서, 10 ℃/시간의 냉각 속도로 2 ℃까지 냉각하여 결정을 석출시켰다. 슬러리는 매우 양호한 유동성을 나타내고, 용이하게 결정화 용기로부터 인출이 가능하였다. 또한 이상 모든 조작은 질소 분위기하에서 실시하였다. 얻어진 슬러리를 감압 여과하여 (실시예 1과 비교하여, 여과성은 매우 양호), 습결정을 냉에탄올, 냉수, 냉에탄올로 차례로 세정 (세정에 사용한 냉용매의 온도는 2 ℃)하고, 또한 습결정을 감압 건조 (20 내지 40 ℃, 1 내지 30 mmHg)함으로써 백색의 건조 결정 97 g (환원형 보효소 Q₉를 0.21 ％ 함유, 제거율 48 ％)을 얻었다 (단리된 생성물 수율 97 몰％). 얻어진 결정의 환원형 보효소 Q₁₀/산화형 보효소 Q₁₀의 중량비는 99.2/0.8, 환원형 보효소 Q₁₀의 순도 는 98.9 ％이었다.

<실시예 5>

100 g의 산화형 보효소 Q₁₀ (순도 99.4 ％)를 25 ℃에서 1000 g의 아세트산에틸에 용해시켰다. 교반 (교반 소요 동력 0.3 kw/m³)하면서 환원제로서 차아황산나트륨 (순도 75 ％ 이상) 100 g에 1000 ㎖의 물을 가하여 용해시킨 수용액을, 서서히 첨가하여 25 ℃, pH 4 내지 6에서 환원 반응을 행하였다. 2 시간 후, 반응액으로부터 수상을 제거하고, 탈기한 포화 식염수 1000 g으로 아세트산에틸 상을 6 회 수세하였다. 이상 모든 조작은 질소 분위기하에서 실시하였다. 이 아세트산에틸상 1100 g을 감압하에서, 48 ℃에서 300 g에 농축하고, 질소 분위기하에서 동일 온도를 유지하면서 에탄올 1100 g 및 물 50 g을 첨가 후, 교반 (교반 소요 동력 0.3 kw/㎥)하면서 10 ℃/시간의 냉각 속도로, 2 ℃까지 냉각하여 결정을 석출시켰다. 슬러리는 양호한 유동성을 나타내고, 용이하게 결정화 용기로부터 인출이 가능하였다. 얻어진 슬러리를 감압 여과하고 (실시예 1과 비교하여 여과성은 매우 양호), 습결정을 냉에탄올, 냉수, 냉에탄올로 차례로 세정 (세정에 사용한 냉용매의 온도는 2 ℃)하고, 또한, 습결정을 감압 건조 (20 내지 40 ℃, 1 내지 30 mmHg)함으로써 백색의 건조 결정 91 g을 얻었다 (단리된 생성물 수율 91 몰％). 얻어진 결정의 환원형 보효소 Q₁₀/산화형 보효소 Q₁₀의 중량비는 99.1/0.9, 환원형 보효소 Q₁₀의 순도는 98.8 ％이었다.

<실시예 6>

100 g의 산화형 보효소 Q₁₀(순도 99.4 ％)을 25 ℃에서 1000 g의 헵탄에 용해시키고, 2.9 N 황산 1100 g 및 아연 분말 15 g을 첨가하고, 교반 (교반 소요 동력 0.3 kw/㎥)하면서 25 ℃에서 6 시간의 환원 반응을 행하였다. 농염산 1000 g을 첨가 후, 반응액으로부터 수상을 제거하고, 탈기한 포화 식염수 1000 g으로 헵탄상을 6 회 수세하였다. 이상, 모든 조작은 질소 분위기하에서 실시하였다. 이 헵탄상을 감압하에서 용매 치환하여 50 ℃의 환원형 보효소 Q₁₀의 7 ％ (w/w) 에탄올 용액을 제조하였다. 또한, 질소 분위기하로써 교반 (교반 소요 동력 0.3 kw/㎥)하면서 10 ℃/시간의 냉각 속도로, 2 ℃까지 냉각하여 결정을 석출시켰다. 슬러리는 양호한 유동성을 나타내고, 용이하게 결정화 용기로부터 인출할 수 있었다. 또한 얻어진 슬러리를 감압 여과하여 (실시예 1과 같이 여과성은 양호), 습결정을 냉에탄올, 냉수, 냉에탄올로 순으로 세정 (세정에 사용한 냉용매의 온도는 2 ℃)하여, 또한, 습결정을 감압 건조 (20 내지 40 ℃, 1 내지 30 mmHg)함으로써 백색의 건조 결정 95 g을 얻었다 (단리된 생성물 수율 95 몰％). 얻어진 결정의 환원형 보효소 Q₁₀/산화형 보효소 Q₁₀의 중량비는 99.3/0.7, 환원형 보효소 Q₁₀의 순도는 99.0 ％이었다.

<비교예 1>

실시예 1과 완전히 동일하게 하여, 포화 식염수로 수세 후의 환원형 보효소 Q₁₀100 G을 포함하는 헵탄상 (환원형 보효소 Q₉를 0.40 ％ 함유, 순도 99.4 ％)를 얻었다. 이 헵탄상을 교반 (교반 소요 동력 0.3 kw/㎥)하면서 10 ℃/시간의 냉각 속도로 50 ℃에서 2 ℃까지 냉각하여 결정을 석출시켰다. 얻어진 슬러리는 유동성이 나쁘고, 결정화 용기로부터의 인출이 실시예 1에 비하여 곤란하였다. 또한 이상 모든 조작은 질소 분위기하에서 실시하였다. 얻어진 슬러리를 감압 여과하여 습결정을 냉헵탄, 냉에탄올, 냉수, 냉에탄올, 냉헵탄으로 차례로 세정 (세정에 사용한 냉용매의 온도는 2 ℃)하고, 또한, 습결정을 감압 건조 (20 내지 40 ℃, 1 내지 30 mmHg)함으로써 백색의 건조 결정 93 g (환원형 보효소 Q₉를 0.29 ％ 함유, 제거율 28 ％)을 얻었다 (단리된 생성물 수율 93 몰％). 얻어진 결정의 환원형 보효소 Q₁₀/산화형 보효소 Q₁₀의 중량비는 99.6/0.4, 환원형 보효소 Q₁₀의 순도는 99.2 ％이었다. 또한 슬러리의 여과에는 여지를 깔은 직경 20 cm의 눗체 깔때기를 사용하고 아스피레이터로 감압하였다. 여과의 소요 시간은 37 분이었다. 또한, 얻어진 결정을 실시예 1 내지 6의 결정과 함께 광학 현미경으로 관찰하였더니 실시예 1 내지 6과 비교하여 분명히 작은 침상 결정이었다.

<실시예 7>

100 g의 산화형 보효소 Q₁₀ (순도 99.4 ％)를 25 ℃에서 1000 g의 헥산에 용해시켰다. 교반 (교반 소요 동력 0.3 kW/m³)하면서 환원제로서 차아황산나트륨 (순도 75 ％ 이상) 40 g에 1000 ㎖의 물을 가하여 용해시킨 수용액을, 서서히 첨가하고, 25 ℃, pH 4 내지 6으로 환원 반응을 행하였다. 2 시간 후, 반응액으로부터 수상을 제거하여 탈기한 포화 식염수 1000 g에서 헥산상을 6 회 수세하였다. 또한 이상의 모든 조작은 질소 분위기하에서 실시하였다. 이 헥산상을 감압하에서 용매 치환하여 50 ℃의 환원형 보효소 Q₁₀의 7 ％ (w/w) 에탄올 용액을 제조하였다. 또한, 질소 분위기하에서 교반 (교반 소요 동력 0.3 kw/㎥)하면서 10 ℃/시간의 냉각 속도로, 2 ℃까지 냉각하여 결정을 석출시켰다. 슬러리는 양호한 유동성을 나타내고, 용이하게 결정화 용기로부터 인출이 가능하였다. 얻어진 슬러리를 감압 여과하여 습결정을 냉에탄올, 냉수, 냉에탄올로 차례로 세정 (세정에 사용한 냉용매의 온도는 2 ℃)하고, 또한 습결정을 감압 건조 (20 내지 40 ℃, 1 내지 30 mmHg)함으로써 백색의 건조 결정 95 g을 얻었다 (단리된 생성물 수율 95 몰％). 얻어진 결정의 환원형 보효소 Q₁₀/산화형 보효소 Q₁₀의 중량비는 99.2/0.8, 환원형 보효소 Q ₁₀의 순도는 98.9％이었다.

<실시예 8>

사용한 산화형 보효소 Q₁₀ 중의 순도가 98.4 ％ (산화형 보효소 Q₉을 1.00 ％, 산화형 보효소 Q₈을 0.30 ％ 및 산화형 보효소 Q₇을 0.04 ％ 함유)인 것 이외에는 실시예 1과 완전히 동일하게 하여, 50 ℃의 환원형 보효소 Q₁₀의 7 ％ (w/w) 에탄올 용액을 제조하였다(환원형 보효소 Q₉를 1.00 ％, 환원형 보효소 Q₈을 0.30 ％ 및 환원형 보효소 Q₇을 0.04 ％ 함유). 이 에탄올 용액에 물 50 g을 첨가하고, 교반 (교반 소요 동력 0.3 kw/㎥)하면서 3 ℃/시간의 냉각 속도로 2 ℃까지 냉각하여 결정을 석출시켰다. 슬러리는 매우 양호한 유동성을 나타내고, 용이하게 결정화 용기로부터 인출이 가능하였다. 또한 이상 모든 조작은 질소 분위기하에서 실시하 였다. 얻어진 슬러리를 감압 여과하고 (실시예 1과 비교하여 여과성은 매우 양호), 습결정을 냉에탄올, 냉수, 냉에탄올로 차례로 세정 (세정에 사용한 냉용매의 온도는 2 ℃)하고, 또한, 습결정을 감압 건조 (20 내지 40 ℃, 1 내지 30 mmHg)함으로써 백색의 건조 결정 95 g (환원형 보효소 Q₉를 0.52 ％ 함유, 제거율 48 ％, 환원형 보효소 Q₈및 환원형 보효소 Q₇은 검출되지 않음)을 얻었다 (수율 97 몰％). 얻어진 결정의 환원형 보효소 Q₁₀/산화형 보효소 Q₁₀의 중량비는 99.3/0.7, 환원형 보효소 Q₁₀의 순도는 98.7 ％이었다.

<실시예 9>

1000 g의 에탄올 중에, 100 g의 산화형 보효소 Q₁₀(순도 99.4 ％), 60 g의 L-아스코르빈산을 가하여, 78 ℃에서 교반하고, 환원 반응을 행하였다. 30 시간 후, 50 ℃까지 냉각하여 동일 온도를 유지하면서 에탄올을 400 g 첨가하였다. 이 에탄올 용액을 교반 (교반 소요 동력 0.3 kW/㎥)하면서 10 ℃/시간의 냉각 속도로 2 ℃까지 냉각하고 백색의 슬러리를 얻었다. 슬러리는 양호한 유동성을 나타내고 용이하게 결정화 용기로부터 인출이 가능하였다. 얻어진 슬러리를 감압 여과 (실시예 1과 같이 여과성은 양호), 습결정을 냉에탄올, 냉수, 냉에탄올로 차례로 세정 (세정에 사용한 냉용매의 온도는 2 ℃)하고, 또한, 습결정을 감압 (20 내지 40 ℃, 1내지 30 mmHg)함으로써 백색의 건조 결정 95 g을 얻었다 (단리된 생성물 수율 95 몰％). 또한 이상 모든 조작은 질소 분위기하에서 실시하였다. 얻어진 결정의 환 원형 보효소 Q₁₀/산화형 보효소 Q₁₀의 중량비는 99.5/0.5, 환원형 보효소 Q₁₀의 순도는 99.2 ％ 이었다.

<실시예 10>

1000 g의 에탄올 중에, 100 g의 산화형 보효소 Q₁₀(순도 99.4 ％), 60 g의 L-아스코르빈산을 가하여 78 ℃에서 교반하고, 환원 반응을 행하였다. 30 시간 후, 50 ℃까지 냉각하고, 동일 온도를 유지하면서 에탄올 330 g과 물 70 g을 첨가하였다. 이 에탄올 용액을 교반 (교반 소요 동력 0.3 kW/㎥)하면서 10 ℃/시간의 냉각 속도로 2 ℃까지 냉각하고, 백색의 슬러리를 얻었다. 슬러리는 매우 양호한 유동성을 나타내고, 용이하게 결정화 용기로부터 인출이 가능하였다. 얻어진 슬러리를 감압 여과하여 (실시예 1과 비교하여 여과성은 매우 양호), 습결정 냉에탄올, 냉수, 냉에탄올로 차례로 세정 (세정에 사용한 냉용매의 온도는 2 ℃)하고 또한 습결정을 감압 건조 (20 내지 40 ℃, 1 내지 30 mmHg)함으로써 백색의 건조 결정 97 g을 얻었다 (단리된 생성물 수율 97 몰％). 또한 이상의 모든 조작은 질소 분위기하에서 실시하였다. 얻어진 결정의 환원형 보효소 Q₁₀/산화형 보효소 Q₁₀의 중량비는 99.5/0.5, 환원형 보효소 Q₁₀의 순도는 99.2 ％이었다.

<실시예 11>

1000 g의 아세톤 중에, 100 g의 산화형 보효소 Q₁₀(순도 99.4 ％), 60 g의 L-아스코르빈산, 30 g의 탄산수소나트륨을 가하여, 50 ℃에서 교반하고, 환원 반응 을 행하였다. 45 시간 후, 동일 온도를 유지하면서 아세톤을 400 g 첨가하였다. 이 아세톤 용액을 교반 (교반 소요 동력 0.3 kW/㎥)하면서 10 ℃/시간의 냉각 속도로 2 ℃까지 냉각하고 백색의 슬러리를 얻었다. 슬러리는 양호한 유동성을 나타내고, 용이하게 결정화 용기로부터 인출이 가능하였다. 얻어진 슬러리를 감압 여과하여 (실시예 1과 동일, 여과성은 양호), 습결정을 냉아세톤, 냉수, 냉아세톤으로 차례로 세정 (세정에 사용한 냉용매의 온도는 2 ℃)하고, 또한 습결정을 감압 건조 (20내지 40로, 1 내지 30 mmHg)함으로써 백색의 건조 결정 93 g을 얻었다 (단리된 생성물 수율 93 몰％). 또한 이상 모든 조작은 질소 분위기하에서 실시하였다. 얻어진 결정의 환원형 보효소 Q₁₀/산화형 보효소 Q₁₀의 중량비는 99.5/0.5, 환원형 보효소 Q₁₀의 순도는 99.2 ％이었다.

<참고예 1>

표 1에 나타내는 각종 용매 20 g에 1 g의 환원형 보효소 Q₁₀(환원형 보효소 Q₁₀/산화형 보효소 Q₁₀의 중량비는 99.6/0.4)을, 25 ℃ 하에서 용해하였다. 대기 중, 25 ℃에서 24 시간 교반 후, 액 중의 환원형 보효소 Q₁₀/산화형 보효소 Q₁₀의 중량비를 측정한 결과를 표 1에 나타냈다.

용매	R
헵탄	99.1/0.9
헥산	98.7/1.3
톨루엔	98.8/1.2
클로로포름	98.9/1.1
아세트산에틸	98.9/1.1
메틸 t-부틸에테르	98.6/1.4
테트라히드로푸란	98.5/1.5
R: 환원형 보효소 Q₁₀/산화형 보효소 Q₁₀의 중량비

<참고예 2>

표 2에 나타내는 각종 용매 100 g에 1 g의 환원형 보효소 Q₁₀(환원형 보효소 Q₁₀/산화형 보효소 Q₁₀의 중량비는 99.6/0.4)을, 35 ℃ 하에서 용해하였다. 대기 중, 35 ℃에서 24 시간 교반 후, 액 중의 환원형 보효소 Q₁₀/산화형 보효소 Q₁₀의 중량비를 측정한 결과를 표 2에 나타냈다.

용매	R
헵탄	96.7/3.3
아세트산에틸	96.4/3.6
아세토니트릴	96.0/4.0
R: 환원형 보효소 Q₁₀/산화형 보효소 Q₁₀의 중량비

본 발명은 상술한 구성으로 이루어지기 때문에 공업적 규모에서의 작업성, 경제성이 우수한 방법으로, 고품질의 환원형 보효소 Q₁₀ 결정을 간편하고 효율적으로 얻을 수 있다.

Claims

환원형 보효소(coenzyme) Q₁₀의 알코올류 및(또는) 케톤류의 용액 중에서 환원형 보효소(coenzyme) Q₁₀을 결정화하는 것을 특징으로 하는, 환원형 보효소 Q₁₀ 결정의 제조 방법.
제1항에 있어서, 환원형 보효소 Q₁₀을 알코올류의 용액 중에서 결정화하는 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 알코올류가 탄소수 1 내지 20의 1가 알코올인 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 알코올류가 탄소수 1 내지 5의 1가 알코올인 제조 방법.
제4항에 있어서, 탄소수 1 내지 5의 1가 알코올이 에탄올인 제조 방법.
제1항에 있어서, 환원형 보효소 Q₁₀을 케톤류의 용액 중에서 결정화하는 제조 방법.
제1항 또는 제6항에 있어서, 케톤류가 탄소수 3 내지 6의 케톤인 제조 방법.
제7항에 있어서, 탄소수 3 내지 6의 케톤이 아세톤인 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 용매 중의 알코올류 및(또는) 케톤류의 비율이 80 w/w％ 이상인 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 보조적 용매로서 물이 사용되는 제조 방법.
제10항에 있어서, 용매 중의 알코올류 및(또는) 케톤류의 비율이 90 내지 99.5 w/w％인 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 결정화가 냉각 결정화, 또는 냉각 결정화와 다른 결정화 방법을 조합한 방식으로 수행되는 제조 방법.
제12항에 있어서, 결정화 단계의 냉각 온도가 25 ℃ 이하인 제조 방법.
제12항에 있어서, 냉각 속도가 40 ℃/시간 이하인 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 결정화 종료시의 결정화 용매의 중량에 대한 환원형 보효소 Q₁₀의 중량으로서 표현된 결정화 농도가 15 w/w％ 이하인 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 0.01 kW/㎥ 이상의 단위 용적당의 교반 소요 동력으로 강제 유동하에 결정화가 수행되는 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 결정화 수행시에 시드 결정(seed crystal)을 첨가하는 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 결정화가 탈산소 분위기하에서 실시되는 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 불순물을 모액으로 제거하는 제조 방법.
제19항에 있어서, 제거되는 불순물이 환원형 보효소 Q₉, 환원형 보효소 Q₈ 및 환원형 보효소 Q₇로부터 선택되는 1종 이상인 제조 방법.
제1항에 있어서,환원형 보효소 Q₁₀의 알코올류 및(또는) 케톤류의 용액은, 탄화수소류, 지방산 에스테르류, 에테르류 및 니트릴류로부터 선택되는 1종 이상의 용매에 환원형 보효소 Q₁₀이 용해된 용액을 알코올류 및(또는) 케톤류로 용매 치환하여 얻어진 것인 제조 방법.
제21항에 있어서, 탄화수소류, 지방산 에스테르류, 에테르류 및 니트릴류로부터 선택되는 1종 이상의 용매에 환원형 보효소 Q₁₀이 용해된 용액은, 환원제로서 수소화 금속 화합물, 철, 아연, 차아황산류, 또는 아스코르빈산류를 사용하고 탄화수소류, 지방산 에스테르류, 에테르류 및 니트릴류로부터 선택되는 1종 이상을 용매로서 사용하여 산화형 보효소 Q₁₀을 환원시킨 후, 생성된 환원형 보효소 Q₁₀을 함유하는 유기상을 회수하여 얻은 것인 제조 방법.
제22항에 있어서, 환원제로서 차아황산류를 사용하는 제조 방법.
제23항에 있어서, 차아황산류를 사용하는 환원이, 물 존재하에 pH 3 내지 7에서 수행되는 제조 방법.
제22항에 있어서, 환원제로서 아스코르빈산류를 사용하는 제조 방법.
제22항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 탈산소 분위기하에서 환원이 수행되는 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 산화형 보효소 Q₁₀을 알코올류 및(또는) 케톤류의 용액 중에서 환원형 보효소 Q₁₀으로 환원함으로써 얻어진, 환원형 보효소 Q₁₀을 함유하는 알코올류 및(또는) 케톤류의 용액으로부터, 환원형 보효소 Q₁₀을 결정화하는 제조 방법.
제27항에 있어서, 산화형 보효소 Q₁₀을 알코올류의 용액 중에서 환원형 보효소 Q₁₀으로 환원함으로써 얻어진, 환원형 보효소 Q₁₀을 함유하는 알코올류의 용액으로부터, 환원형 보효소 Q₁₀을 결정화하는 제조 방법.
제27항에 있어서, 알코올류가 탄소수 1 내지 20의 1가 알코올인 제조 방법.
제27항에 있어서, 알코올류가 탄소수 1 내지 5의 1가 알코올인 제조 방법.
제30항에 있어서, 탄소수 1 내지 5의 1가 알코올이 에탄올인 제조 방법.
제27항에 있어서, 산화형 보효소 Q₁₀을 케톤류의 용액 중에서 환원형 보효소 Q₁₀으로 환원함으로써 얻어진, 환원형 보효소 Q₁₀을 함유하는 케톤류의 용액으로부터 환원형 보효소 Q₁₀을 결정화 하는 제조 방법.
제27항에 있어서, 케톤류가 탄소수 3 내지 6의 케톤인 제조 방법.
제33항에 있어서, 탄소수 3 내지 6의 케톤이 아세톤인 제조 방법.
제27항에 있어서, 환원제로서 아스코르빈산류를 사용하는 제조 방법.
제35항에 있어서, 염기성 물질 또는 아황산수소염의 공존하에서 환원을 행하는 제조 방법.
적어도 환원형 보효소 Q₉ 및 환원형 보효소 Q₁₀을 포함하며, 상기 환원형 보효소 Q₉의 함량이 1 중량% 이하인, 결정 형태의 혼합물.
제37항에 있어서, 상기 환원형 보효소 Q₉의 함량이 0.52 중량% 이하인 혼합물.
삭제
결정 중 환원형 보효소 Q₉의 함량이 0.52 중량% 이하인, 고품질 환원형 보효소 Q₁₀ 결정.