KR20080053420A - 환원형 보효소 ｑ10 유상물의 제조 방법 - Google Patents

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타카히로 우에다
시로 키타무라
야스요시 우에다
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가부시키가이샤 가네카
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Abstract

본 발명은 식품, 영양 기능 식품, 특정 보건용 식품, 영양 보조제, 영양제, 동물약, 음료, 사료, 화장품, 의약품, 치료약, 예방약 등으로서 유용한 환원형 보효소 Q10을 공업적 규모에서의 생산에 적합한 방법으로, 고품질이면서 효율적으로 얻는 방법을 제공한다. 산화형 보효소 Q10의 유상물을 수 중에서 환원제와 반응시켜 얻어진 반응 혼합물로부터 수상을 분리함으로써 또는 환원형 보효소 Q10을 함유하는 유기상을 농축할 때에 환원형 보효소 Q10의 융해 온도 이상으로 공존하는 유기 용매를 증류 제거함으로써, 점성이 낮아서 조작하기 쉬운 고품질의 환원형 보효소 Q10의 유상물을 제조할 수 있다. 또한, 취득한 유상물에 원하는 용매를 첨가하여 환원형 보효소 Q10의 용액 또는 슬러리를 얻거나, 또는 종결정과 접촉시킴으로써 환원형 보효소 Q10의 고형물을 제조할 수 있다.
산화형 보효소 Q10, 환원형 보효소 Q10

Description

환원형 보효소 Ｑ10 유상물의 제조 방법 {Method of Producing Reduced Coenzyme Q10 as Oily Product}
본 발명은 환원형 보효소 Q10의 제조 방법에 관한 것이다. 환원형 보효소 Q10은 산화형 보효소 Q10에 대하여 높은 경구 흡수성을 나타내고, 우수한 식품, 영양 기능 식품, 특정 보건용 식품, 영양 보조제, 영양제, 동물약, 음료, 사료, 화장품, 의약품, 치료약, 예방약 등으로서 유용한 화합물이다.
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 농축시키는 방법 등에 의해 얻어지는 것이 알려져 있다(일본 특허 공개 (평)10-109933호 공보). 이 경우에는 상기 환원형 보효소 Q10 중에 포함되는 산화형 보효소 Q10을 수소화붕소나트륨, 아디티온산나트륨 (차아황산나트륨(sodium hyposulfite)) 등의 일반적인 환원제를 사용하여 환원시킨 후, 크로마토그래피에 의한 농축을 행할 수도 있고, 또한 환원형 보효소 Q10은 기존의 고순도 보 효소 Q10에 상기 환원제를 작용시키는 방법에 의해 얻어지는 것도 이 특허 공보 중에 기재되어 있다.
또한, 일본 특허 공개 (소)57-70834 공보에는 보효소 Q10을 헥산에 용해시키고, 이것에 보효소 Q10의 2 배 중량의 아디티온산나트륨(차아황산나트륨)을 함유하는 수용액을 첨가하여 교반함으로써 환원형 보효소 Q10을 합성한 예가 개시되어 있다.
그러나, 종래의 방법에서는, 생성된 환원형 보효소 Q10의 유기 용매를 사용한 추출 및 농축 등의 조작이 필요하기 때문에, 제조 공정의 소요 시간은 필연적으로 길어지고, 고가의 제조 장치나 용량 등을 필요로 한다.
또한, 환원형 보효소 Q10을 함유하는 유기상으로부터 용매를 증류 제거하려고 하면, 용매 증류 제거 중에 환원형 보효소 Q10이 반고체상 또는 고체상으로 석출되어 교반의 부하 증대나 교반 불량을 일으켜, 그 결과로서 용매 증류 제거가 불완전해지는 경향이 있다.
이 현상은, 일반적으로 환원형 보효소 Q10의 순도가 높은 경우에 현저해지는 경향이 있다.
환원형 보효소 Q10의 이러한 성질은, 환원형 보효소 Q10을 단리하는 경우 뿐 아니라 결정화를 행하는 경우 등 상기 유기상의 용매를 다른 용매로 치환하여 환원 형 보효소 Q10의 용액 또는 슬러리를 제조할 때에도 문제가 된다. 용매 치환에는 용제를 보충하여 용매 증류 제거 조작을 반복하는 번잡한 조작이 필요하고, 이하와 같이 공업적 규모에서의 작업상, 경제상, 품질상의 문제를 일으킨다.
고비점 용매로부터 저비점 용매로의 치환이나, 사용되는 용제끼리 공비 혼합물을 형성하는 경우에는, 많은 용제를 사용하고 또한 시간이 소요되는, 매우 비효율인 용매 치환이 된다. 또한, 보충되는 용제 중에 공존하는 바람직하지 않은 성분이나 불순물(예를 들면, 고비점 성분이나 난휘발성 성분)은 용액 중에 고농도로 축적된다. 예를 들면, 고비점의 헵탄 용액으로부터 저비점의 테트라히드로푸란 용액으로의 용매의 치환과 같이, 용매 치환이 매우 비효율적이고, 또한 테트라히드로푸란 중에 공존하는 2,6-디 tert-부틸-4-히드록시톨루엔(BHT) 등의 안정제는 용액 중에 필요 이상 고농도으로 축적될 가능성이 있다.
또한, 환원형 보효소 Q10은 분자 산소에 의해 산화형 보효소 Q10으로 산화되기 쉽다. 공업적 규모에서의 제조에 있어서는, 완전한 산소의 제거는 매우 어려우며, 개개의 조작에 필요한 시간은 연구실 규모에서의 제조과는 달리 매우 장시간을 요하기 때문에, 잔존하는 산소가 큰 악영향을 미친다. 상기 산화는 난제거성의 산화형 보효소 Q10의 생성 및 제품으로의 혼입이라고 하는 수율, 품질면의 문제로 직결된다. 고순도의 환원형 보효소 Q10을 얻기 위해서는, 상기 산화로부터 바람직하게 방호하는 관점에서 농축, 용매 치환 등의 조작 시간을 단축시키는 것이 바람직하다.
이와 같이, 유기 용매에 의한 추출 및 농축 등의 부가적인 조작을 필요로 하지 않고, 환원형 보효소 Q10을 직접 또한 간편하게 취득하는 방법, 및(또는) 환원형 보효소 Q10을 함유하는 유기상으로부터, 교반 불량을 야기하지 않고 간편하면서 단시간에 유기 용매를 증류 제거하는 방법이 요구되었다.
<발명의 요약>
본 발명은 상기에 감안하여 공업적 규모에서의 제조에 적합한, 고품질의 환원형 보효소 Q10을 간편하면서 효율적으로 얻기 위한 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 예의 연구한 결과, 산화형 보효소 Q10의 유상물(油狀物)을 수 중에서 환원제와 반응시킴으로써 의외로 고품질의 환원형 보효소 Q10을 제조할 수 있음을 발견하였다. 이로부터, 공업적 규모에서의 생산이 우수한 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 또한, 환원형 보효소 Q10을 융해 온도 이상(용매나 불순물이 환원형 보효소 Q10에 포함됨으로써 환원형 보효소 Q10의 융해 온도 범위가 넓은 경우에는, 융해 개시 온도 이상)으로 함으로써, 의외로 점성이 낮아 조작하기 쉬운 유상물로서 환원형 보효소 Q10을 취득할 수 있음을 발견하고, 이로부터 공업적 규모에서 의 생산이 우수한 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은 산화형 보효소 Q10의 유상물을 수 중에서 환원제와 반응시켜 환원형 보효소 Q10의 유상물을 합성하는 것으로 이루어지는 환원형 보효소 Q10의 제조 방법이다.
본 발명의 제조 방법에 따르면, 얻어진 반응 혼합물로부터 수상을 분리함으로써 환원형 보효소 Q10의 유상물을 취득할 수 있고, 얻어진 반응 혼합물을 냉각시킴으로써 환원형 보효소 Q10을 상기 반응계 중에서 결정화시켜, 이 결정을 취득할 수도 있다.
본 발명에 의해, 산화로부터 방호된 환원 분위기에 있는 반응계 중에서 환원형 보효소 Q10을 생성시키고, 상기 반응계 중에서 결정 상태로 이행시킬 수 있으며, 환원형 보효소 Q10의 유기상으로의 추출, 번잡한 용매 치환 등의 부가적인 조작을 필요로 하지 않고 조작 시간을 극적으로 감소시켜, 산화형 보효소 Q10의 환원 반응으로부터 환원형 보효소 Q10의 채취까지의 일련의 공정에서의 산화형 보효소 Q10의 생성을 최소화하여, 고품질의 환원형 보효소 Q10 결정을 효율적으로 제조할 수 있다.
또한, 본 발명은 환원형 보효소 Q10을 함유하는 유기상으로부터, 환원형 보효소 Q10의 융해 온도 이상의 온도에서 유기 용매를 증류 제거함으로써 환원형 보효 소 Q10의 유상물을 취득하는 것으로 이루어지는 환원형 보효소 Q10의 취득 방법이기도 하다.
본 발명의 취득 방법에 따르면, 교반 불량을 일으키지 않고, 간편하면서 단시간에 환원형 보효소 Q10을 함유하는 유기상으로부터 유기 용매를 증류 제거하여 환원형 보효소 Q10의 유상물을 취득할 수 있다.
또한, 상기한 어느 하나의 방법으로 얻어지는 환원형 보효소 Q10의 유상물은, 원하는 용매를 가함으로써 간편하게 환원형 보효소 Q10을 함유하는 용액 또는 슬러리로 만들 수 있다. 또한, 얻어진 환원형 보효소 Q10의 유상물에, 상기 유상물의 융해 온도 미만의 온도에서 환원형 보효소 Q10의 종결정(種晶)을 접촉시킴으로써 환원형 보효소 Q10을 빠르게 고화시켜 결정으로서 얻을 수도 있다.
이상과 같이, 본 발명의 방법에 따르면, 환원형 보효소 Q10의 유기상으로의 추출 등의 부가적인 조작을 필요로 하지 않을 뿐만 아니라, 환원형 보효소 Q10을 함유하는 유기상을 농축하는 경우에 있어서도, 교반 부하의 증대나 교반 불량이라는 문제를 일으키지 않아 조작 시간을 극적으로 단축시키고, 환원형 보효소 Q10의 채취까지의 일련의 공정에서 산화형 보효소 Q10의 생성을 최소화하므로, 고품질의 환원 형 보효소 Q10을 효율적으로 취득할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 환원형 보효소 Q10을 원하는 용매의 용액 또는 슬러리로서 용이하게 취득할 수 있고, 비점차가 큰 용매 치환(즉, 고비점 용매로부터 저비점 용매로의 치환)이나, 사용되는 용제끼리 공비 혼합물을 형성하는 경우에 있어서도 매우 효율적으로 용매 치환을 실시하는 것이 가능하다.
<발명의 상세한 개시>
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명은 산화로부터 환원형 보효소 Q10을 바람직하게 방호하는 관점에서 농축, 용매 치환 등의 조작 시간을 단축하기 위하여 환원형 보효소 Q10의 유상물을 제조 또는 취득하는 것이고, 본 발명에는 이하의 2가지가 포함된다.
제1 발명은 산화형 보효소 Q10의 유상물을 수 중에서 환원제와 반응시켜 환원형 보효소 Q10의 유상물을 제조 또는 취득하는 발명이고, 제2 발명은 환원형 보효소 Q10을 함유하는 유기상으로부터, 환원형 보효소 Q10의 융해 온도 이상의 온도에서 유기 용매를 증류 제거함으로써 환원형 보효소 Q10의 유상물을 제조 또는 취득하는 발명이다.
우선, 산화형 보효소 Q10의 유상물을 수 중에서 환원제와 반응시켜 환원형 보효소 Q10의 유상물을 취득하는 제1 발명에 대하여 설명한다.
본 발명에 있어서는, 산화형 보효소 Q10을 수 중에서 환원제와 반응시켜 환원형 보효소 Q10을 합성한다.
본 발명에서 사용되는 산화형 보효소 Q10은, 기존의 고순도 보효소 Q10과 같이 산화형 보효소 Q10만을 포함하는 것일 수도 있고, 산화형 보효소 Q10과 환원형 보효소 Q10의 혼합물일 수도 있다.
본 발명에서 사용되는 산화형 보효소 Q10의 유상물은 산화형 보효소 Q10을 융해시켜 유상화한 것으로, 반응에 악영향을 미치지 않을 정도로 다양한 불순물이나 용매 등을 포함하고 있을 수도 있지만, 단순히 산화형 보효소 Q10을 유기 용매에 용해시킨 용액과는 다르다.
본 발명에서의 반응 용매는 실질적으로 물만으로 이루어지는 것이다. 유기 용매를 약간 포함하는 것일 수도 있지만, 그의 함량은 물에 대하여 10 w/w％ 이하가 바람직하고, 5 w/w％ 이하가 보다 바람직하며, 1 w/w％ 이하가 보다 바람직하다.
산화형 보효소 Q10의 환원 반응에 사용되는 환원제로서는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 철(금속 또는 염으로서의 철), 아연(금속으로서의 아연), 차아황산류이다.
철 또는 아연을 사용하는 환원은, 산을 사용하여 실시되는 것이 바람직하다. 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 특별히 제한되지 않지만, 산화형 보효소 Q10의 투입 중량에 대하여, 예를 들면 약 1/5 중량 이상에서 바람직하게 실시할 수 있다. 상한은 특별히 제한되지 않지만, 경제성의 관점 등으로부터 약 2 배 중량이 바람직하다. 또한, 철은 금속 철 뿐만 아니라 황산철(II) 등의 염의 형태라도 사용할 수 있다.
아연의 사용량은 특별히 제한되지 않지만, 산화형 보효소 Q10의 투입 중량에 대하여, 예를 들면 약 1/10 중량 이상에서 바람직하게 실시할 수 있다. 상한은 특별히 제한되지 않지만, 경제성의 관점 등으로부터 약 2 배 중량이 바람직하다.
차아황산류로서는 특별히 제한되지 않고, 통상 차아황산의 염이다. 차아황산의 염으로서는 특별히 한정되지 않고, 알칼리 금속염, 알칼리 토류 금속염, 암모늄염 등이 바람직하고, 리튬염, 나트륨염, 칼륨염 등의 알칼리 금속염이 보다 바람직하며, 나트륨염이 보다 바람직하다.
상기 차아황산류의 사용량은 특별히 제한되지 않지만, 산화형 보효소 Q10의 투입 중량에 대하여 약 1/5 중량 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 약 2/5 중량 이상, 더욱 바람직하게는 약 3/5 중량 이상이다. 많아도 특별히 지장은 없지만, 경제적으로 불리하기 때문에, 바람직하게는 약 2 배 중량 이하, 보다 바람직하 게는 동일한 중량 이하로 사용된다. 보통 약 2/5 중량 내지 대략 동일한 중량의 범위에서 바람직하게 실시할 수 있다.
상기 환원제 중 환원 능력, 수율, 품질이라는 관점에서 아연, 차아황산류가 바람직하고, 특히 차아황산류(구체적으로는 차아황산염)가 바람직하다.
상기 차아황산류를 사용하는 환원은, 수율 등의 관점으로부터 pH 7 이하에서 실시하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 pH 3 내지 7, 더욱 바람직하게는 pH 3 내지 6에서 실시된다. 상기 pH는 산(예를 들면, 염산이나 황산 등의 무기산)이나 염기(예를 들면, 수산화나트륨 등의 알칼리 금속 수산화물)을 사용하여 조정할 수 있다.
본 발명에 있어서 산화형 보효소 Q10의 투입 농도는 특별히 한정되지 않지만, 상한은 물에 대하여 30 w/w％가 바람직하고, 보다 바람직하게는 20 w/w％이다. 생산성 등의 관점에서 하한은 1 w/w％가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 w/w％, 더욱 바람직하게는 10 w/w％이다.
상기 환원 반응 후, 생성된 환원형 보효소 Q10을 상기 반응계에서 결정화하는 경우에는, 결정화된 환원형 보효소 Q10의 슬러리 농도나 슬러리 성상을 바람직한 범위로 조정ㆍ유지하기 위해서, 환원형 보효소 Q10의 농도를 적절하게 증감시킬 수 있다. 슬러리 농도, 슬러리 성상의 관점에서, 물 중량에 대한 반응 후의 환원형 보효소 Q10의 중량으로서 20 w/w％ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 15 w/w％ 이하이다.
본 발명에 있어서 환원 반응 온도는 산화형 보효소 Q10의 순도나 산화형 보효소 Q10과 환원형 보효소 Q10의 비율 등에 의해 일률적으로 규정할 수는 없지만, 보통 45 ℃ 이상, 바람직하게는 48 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 50 ℃ 이상이다. 상한은, 계의 비점이 바람직하고, 100 ℃가 보다 바람직하며, 80 ℃가 더욱 바람직하고, 60 ℃가 특히 바람직하다.
본 발명에서의 환원 반응은 강제 유동하에서 실시하는 것이 바람직하다. 단위 용적당 교반 소요 동력으로서, 통상 약 0.01 kW/m3 이상, 바람직하게는 약 0.1 kW/m3 이상, 보다 바람직하게는 약 0.3 kW/m3 이상의 유동이 바람직하다. 상기 강제 유동은 통상, 교반 날개의 회전에 의해 부여되지만, 상기 유동이 얻어지면, 반드시 교반 날개를 사용할 필요는 없고, 예를 들면 액의 순환에 의한 방법 등을 이용할 수도 있다.
상기 환원 반응은 통상 48 시간 이내, 바람직하게는 24 시간 이내, 보다 바람직하게는 10 시간 이내, 특히 5 시간 이내에 완료시킬 수 있다.
상기 환원 반응, 특히 차아황산류를 환원제로서 사용하는 환원 반응은 탈산소 분위기하에 실시하는 것이 매우 바람직하며, 환원 반응 수율의 향상이나 환원제량의 삭감에 크게 기여하는 것도 발견하였다. 탈산소 분위기는 불활성 가스에 의한 치환, 감압, 비등이나 이들을 조합함으로써 달성할 수 있다. 적어도 불활성 가 스에 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 반응 혼합물로부터, 계속해서 수상을 분리함으로써, 또한 필요에 따라서, 예를 들면 물이나 식염수 등을 사용하여 수세를 행하여 환원형 보효소 Q10의 유상물을 취득할 수 있거나, 또는 상기 반응 혼합물을 냉각시킴으로써 생성된 환원형 보효소 Q10을 상기 반응계 중에서 결정화시킬 수도 있다.
환원형 보효소 Q10을 유상물로서 취득하는 경우에는, 유상물과 수상의 분리나, 필요에 따라서 실시되는 유상물의 수세는 가온하에서 행해지는 것이 바람직하다. 그 온도는 환원형 보효소 Q10의 순도 등에도 의존하고, 특별히 제한되지 않지만, 약 45 ℃ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 약 48 ℃ 이상, 더욱 바람직하게는 50 ℃ 이상이다. 상한은, 계의 비점이 바람직하고, 약 100 ℃가 보다 바람직하며, 약 80 ℃가 더욱 바람직하고, 약 60 ℃가 특히 바람직하다.
또한, 반응 혼합물을 냉각시킴으로써 환원 분위기하에 환원형 보효소 Q10의 결정으로서 취득할 수도 있다. 냉각 온도는 특별히 제한되지 않지만, 약 50 ℃ 미만이 바람직하고, 보다 바람직하게는 48 ℃ 미만, 더욱 바람직하게는 45 ℃ 미만이다. 하한은, 계의 고화 온도가 바람직하고, 0 ℃가 보다 바람직하다. 일반적으로 0 내지 40 ℃에서 바람직하게 실시된다.
결정화를 위한 냉각은 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 약 40 ℃/시간 이하, 보다 바람직하게는 약 30 ℃/시간 이하, 더욱 바람직하게는 약 20 ℃/시간 이하의 냉각 속도로 실시된다. 또한, 환원형 보효소 Q10의 유기 용매계에서의 결정화에서는, 일반적으로 여과성이나 슬러리 성상 등이 나쁘고, 조작성이 양호하지 않은 경우가 많지만, 본 발명에서는 큰 입경의 결정을 얻는 것도 가능하고, 이들 조작성을 각별히 향상시킬 수 있다.
환원형 보효소 Q10의 결정화는 강제 유동하에서 실시하는 것이 바람직하다. 단위 용적당 교반 소요 동력으로서 통상 약 0.01 kW/m3 이상, 바람직하게는 약 0.1 kW/m3 이상, 보다 바람직하게는 약 0.3 kW/m3 이상의 유동이 바람직하다. 상기한 강제 유동은 통상, 교반 날개의 회전에 의해 부여되지만, 상기 유동이 얻어지면, 반드시 교반 날개를 사용할 필요는 없고, 예를 들면 액의 순환에 의한 방법 등을 이용할 수도 있다.
이와 같이, 반응 혼합물로부터 결정화를 행함으로써 산화형 보효소 Q10의 생성을 최소로 하여 고품질의 환원형 보효소 Q10 결정을 얻을 수 있다.
다음으로, 환원형 보효소 Q10을 함유하는 유기상으로부터, 환원형 보효소 Q10의 융해 온도 이상의 온도에서 유기 용매를 증류 제거함으로써 환원형 보효소 Q10의 유상물을 취득하는 제2 발명에 대하여 설명한다.
본 발명에서 사용할 수 있는 환원형 보효소 Q10은, 상술한 바와 같이 예를 들면 합성, 발효, 천연물로부터의 추출 등의 종래 공지된 방법에 의해 얻을 수 있다. 바람직하게는, 기존의 고순도 보효소 Q10 등의 산화형 보효소 Q10, 또는 산화형 보효소 Q10과 환원형 보효소 Q10의 혼합물을 일반적인 환원제를 사용하여 환원시킴으로써 얻을 수 있다. 우선, 산화형 보효소 Q10을 환원시키는 방법에 대하여 설명한다.
환원형 보효소 Q10은 분자 산소에 의해 산화되어 산화형 보효소 Q10을 생성시기키 쉽기 때문에, 환원 공정의 용매로서, 환원형 보효소 Q10을 산화로부터 방호하는 작용이 높은 용매를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 용매로서는 탄화수소류, 지방산에스테르류, 에테르류 및 니트릴류 중 1종 이상을 사용하는 것이 바람직하고, 가장 바람직하게는 탄화수소류이다.
탄화수소류로서는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 지방족 탄화수소, 방향족 탄화수소, 할로겐화 탄화수소 등을 들 수 있다. 특히 지방족 탄화수소, 방향족 탄화수소가 바람직하고, 특히 지방족 탄화수소가 바람직하다.
지방족 탄화수소로서는 환상, 비환상인 것을 막론하고, 포화, 불포화인 것을 막론하며, 특별히 제한되지 않지만, 통상 탄소수 3 내지 20, 바람직하게는 탄소수 5 내지 12의 것이 사용된다.
구체예로서는, 예를 들면 프로판, 부탄, 이소부탄, 펜탄, 2-메틸부탄, 시클 로펜탄, 2-펜텐, 헥산, 2-메틸펜탄, 2,2-디메틸부탄, 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 바람직하고, 탄소수 5의 펜탄, 2-메틸부탄, 시클로펜탄(펜탄류라 부름); 탄소수 6의 헥산, 2-메틸펜탄, 2,2-디메틸부탄, 2,3-디메틸부탄, 메틸시클로펜탄, 시클로헥산(헥산류라 부름); 탄소수 7의 헵탄, 2-메틸헥산, 3-메틸헥산, 2,3-디메틸펜탄, 2,4-디메틸펜탄, 메틸시클로헥산(헵탄류라 부름); 탄소수 8의 옥탄, 2,2,3-트리메틸펜탄, 이소옥탄, 에틸시클로헥산(옥탄류라 부름) 및 이들의 혼합물이 바람직하게 사용된다. 특히, 상기헵탄류는 산화로부터의 방호 효과가 특히 높은 경향이 있으므로 보다 바람직하고, 헵탄이 가장 바람직하다.
*방향족 탄화수소로서는 특별히 제한되지 않지만, 보통 탄소수 6 내지 20, 특히 탄소수 6 내지 12, 특히 탄소수 7 내지 10의 것이 바람직하게 사용된다. 구체예로서는, 예를 들면 벤젠, 톨루엔, 크실렌, o-크실렌, m-크실렌, p-크실렌, 에틸벤젠, 쿠멘, 메시틸렌, 테트랄린, 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, 테트 랄린, 부틸벤젠, p-시멘, 시클로헥실벤젠, 디에틸벤젠, 펜틸벤젠이고, 보다 바람직하게는 톨루엔, 크실렌, o-크실렌, m-크실렌, p-크실렌, 쿠멘, 테트랄린이며, 가장 바람직하게는 쿠멘이다.
할로겐화 탄화수소로서는 환상, 비환상인 것을 막론하고, 포화, 불포화인 것을 막론하며, 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 비환상인 것이 바람직하게 사용된다. 보통, 염소화 탄화수소, 불소화 탄화수소가 바람직하고, 특히 염소화 탄화수소가 바람직하다. 탄소수 1 내지 6, 특히 탄소수 1 내지 4, 특별히 탄소수 1 내지 2의 것이 바람직하게 사용된다.
구체예로서는, 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-테트라플루오로에탄이고, 보다 바람직하게는 디클로로메탄, 클로로포름, 1,2-디클로로에틸렌, 트리클로로에틸렌, 클로로벤젠, 1,1,1,2-테트라플루오로에탄이다.
지방산에스테르류로서는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 프로피온산에스 테르, 아세트산에스테르, 포름산에스테르 등을 들 수 있다. 특히 아세트산에스테르, 포름산에스테르가 바람직하고, 특히 아세트산에스테르가 바람직하다. 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 에스테르기로서는 탄소수 1 내지 8의 알킬기 또는 아랄킬기, 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 4의 알킬기가 바람직하게 사용된다.
프로피온산에스테르로서는, 예를 들면 프로피온산메틸, 프로피온산에틸, 프로피온산부틸, 프로피온산이소펜틸을 들 수 있다.
아세트산에스테르로서는, 예를 들면 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산프로필, 아세트산이소프로필, 아세트산부틸, 아세트산이소부틸, 아세트산 sec-부틸, 아세트산펜틸, 아세트산이소펜틸, 아세트산 sec-헥실, 아세트산시클로헥실, 아세트산벤질 등을 들 수 있다. 바람직하게는 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산프로필, 아세트산이소프로필, 아세트산부틸, 아세트산이소부틸, 아세트산 sec-부틸, 아세트산펜틸, 아세트산이소펜틸, 아세트산 sec-헥실, 아세트산시클로헥실이고, 보다 바람직하게는 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산프로필, 아세트산이소프로필, 아세트산부틸, 아세트산이소부틸이고, 가장 바람직하게는 아세트산에틸이다.
포름산에스테르로서는, 예를 들면 포름산메틸, 포름산에틸, 포름산프로필, 포름산이소프로필, 포름산부틸, 포름산이소부틸, 포름산 sec-부틸, 포름산펜틸 등을 들 수 있다. 바람직하게는 포름산메틸, 포름산에틸, 포름산프로필, 포름산부틸, 포름산이소부틸, 포름산펜틸이고, 가장 바람직하게는 포름산에틸이다.
에테르류로서는 환상, 비환상인 것을 막론하고, 포화, 불포화인 것을 막론하며, 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 포화인 것이 바람직하게 사용된다. 보통, 탄소수 3 내지 20, 특히 탄소수 4 내지 12, 특히 탄소수 4 내지 8의 것이 바람직하게 사용된다.
구체예로서는, 예를 들면 디에틸에테르, 메틸 tert-부틸에테르, 디프로필에테르, 디이소프로필에테르, 디부틸에테르, 디헥실에테르, 에틸비닐에테르, 부틸비닐에테르, 아니솔, 페네톨, 부틸페닐에테르, 메톡시톨루엔, 디옥산, 푸란, 2-메틸푸란, 테트라히드로푸란, 테트라히드로피란, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌글리콜디에틸에테르, 에틸렌글리콜디부틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르 등을 들 수 있다.
바람직하게는 디에틸에테르, 메틸 tert-부틸에테르, 디프로필에테르, 디이소프로필에테르, 디부틸에테르, 디헥실에테르, 아니솔, 페네톨, 부틸페닐에테르, 메톡시톨루엔, 디옥산, 2-메틸푸란, 테트라히드로푸란, 테트라히드로피란, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌글리콜디에틸에테르, 에틸렌글리콜디부틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르이고, 보다 바람직하게는 디에틸에테르, 메틸 tert-부틸에테르, 아니솔, 디옥산, 테트라히드로푸란, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르이고, 더욱 바람직하게는 디에틸에테르, 메틸 tert-부틸에테르, 아니솔 등이고, 가장 바람직하게는 메틸 tert-부틸에테르이다.
니트릴류로서는 환상, 비환상인 것을 막론하고, 포화, 불포화인 것을 막론하 며, 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 포화인 것이 바람직하게 사용된다. 보통, 탄소수 2 내지 20, 특히 탄소수 2 내지 12, 특히 탄소수 2 내지 8의 것이 바람직하게 사용된다. 구체예로서는, 예를 들면 아세토니트릴, 프로피오니트릴, 말로노니트릴, 부티로니트릴, 이소부티로니트릴, 숙시노니트릴, 발레로니트릴, 글루타로니트릴, 헥산니트릴, 헵틸시아나이드, 옥틸시아나이드, 운데칸니트릴, 도데칸니트릴, 트리데칸니트릴, 펜타데칸니트릴, 스테아로니트릴, 클로로아세토니트릴, 브로모아세토니트릴, 클로로프로피오니트릴, 브로모프로피오니트릴, 메톡시아세토니트릴, 시아노아세트산메틸, 시아노아세트산에틸, 톨루니트릴, 벤조니트릴, 클로로벤조니트릴, 브로모벤조니트릴, 시아노벤조산, 니트로벤조니트릴, 아니소니트릴, 프탈로니트릴, 브로모톨루니트릴, 메틸시아노벤조에이트, 메톡시벤조니트릴, 아세틸벤조니트릴, 나프토니트릴, 비페닐카르보니트릴, 페닐프로피오니트릴, 페닐부티로니트릴, 메틸페닐아세토니트릴, 디페닐아세토니트릴, 나프틸아세토니트릴, 니트로페닐아세토니트릴, 클로로벤질시아나이드, 시클로프로판카르보니트릴, 시클로헥산카르보니트릴, 시클로헵탄카르보니트릴, 페닐시클로헥산카르보니트릴, 톨릴시클로헥산카르보니트릴 등을 들 수 있다.
바람직하게는 아세토니트릴, 프로피오니트릴, 숙시노니트릴, 부티로니트릴, 이소부티로니트릴, 발레로니트릴, 시아노아세트산메틸, 시아노아세트산에틸, 벤조니트릴, 톨루니트릴, 클로로프로피오니트릴이고, 보다 바람직하게는 아세토니트릴, 프로피오니트릴, 부티로니트릴, 이소부티로니트릴이고, 가장 바람직하게는 아세토니트릴이다.
상기 용매 중에서도 비점, 점성 등의 성질(예를 들면, 용해도를 높이기 위한 적절한 가온을 할 수 있고, 습체(濕體)로부터 용제를 건조 제거하거나 결정화 여과액 등으로부터 용제를 회수하기 용이한 비점(1 기압하, 약 30 내지 150 ℃), 실온에서의 취급시 및 실온 이하로 냉각시켰을 때에도 고화되기 어려운 융점(약 20 ℃ 이하, 바람직하게는 약 10 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 약 0 ℃ 이하)을 가지며, 점성이 낮은 성질(20 ℃에서 약 10 cp 이하 등)을 고려하여 선정하는 것이 바람직하다. 공업적인 작업상의 관점에서, 상온에서 휘발하기 어려운 것이 바람직하고, 일반적으로 예를 들면, 비점이 약 80 ℃ 이상, 또한 약 90 ℃ 이상인 것이 특히 바람직하다.
상기 용매 중, 환원 반응의 용매로서는, 물과 상용성이 낮은 용매를 사용하는 것이 특히 바람직하고, 후술하는 환원제나 환원제에서 유래하는 불순물을 수상으로 추출, 제거하여, 환원형 보효소 Q10을 효율적으로 정제, 취득하는 것을 조성한다.
환원형 보효소 Q10은 고농도의 용액일수록 산화되기 어려운 경향이 있다. 상기 용매에 대하여 환원형 보효소 Q10은 높은 용해성을 나타내고, 상기 용매는 이러한 점에서도 산화 방호에 바람직하다. 환원형 보효소 Q10의 산화를 방호하기 위해 바람직한 농도는, 용매의 종류 등에 의해 일률적으로 규정할 수 없지만, 상기 용매에 대한 환원형 보효소 Q10의 농도로서, 보통 1 w/w％ 이상, 바람직하게는 2 w/w％ 이상이다. 상한은 특별히 제한되지 않지만, 실제적인 조작성이라는 관점에서 400 w/w％, 바람직하게는 200 w/w％, 보다 바람직하게는 100 w/w％, 특히 바람직하게는 50 w/w％이다.
또한, 상기 용매의 사용에 의해, 바람직하지 않은 산소의 부반응은 환원 공정을 통해 최소화된다.
환원 반응은 상기한 용매 중, 수소화 금속 화합물, 철(금속 또는 염으로서의 철), 아연(금속으로서의 아연), 차아황산류, 아스코르브산류 등을 환원제로 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 다르므로, 일률적으로 규정할 수는 없지만, 보통, 이론 수소 당량의 1 내지 3 배량으로 바람직하게 실시할 수 있다.
철 또는 아연을 사용하는 환원은 산을 사용하여 실시되는 것이 바람직하다. 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 특별히 제한되지 않지만, 산화형 보효소 Q10의 투입 중량에 대하여, 예를 들면 약 1/5 중량 이상에서 바람직하게 실시할 수 있다. 상한은 특별히 제한되지 않지만, 경제성의 관점 등으로부터 약 2 배 중량이 바람직하다. 또 한, 철은 금속 철 뿐만 아니라 황산철(II) 등의 염의 형태라도 사용할 수 있다.
아연의 사용량은 특별히 제한되지 않지만, 산화형 보효소 Q10의 투입 중량에 대하여, 예를 들면 약 1/10 중량 이상에서 바람직하게 실시할 수 있다. 상한은 특별히 제한되지 않지만, 경제성의 관점 등으로부터 약 2 배 중량이 바람직하다.
차아황산류로서는 특별히 제한되지 않고, 통상 차아황산의 염이다. 차아황산의 염으로서는 특별히 한정되지 않고, 알칼리 금속염, 알칼리 토류 금속염, 암모늄염 등이 바람직하고, 리튬염, 나트륨염, 칼륨염 등의 알칼리 금속염이 보다 바람직하고, 나트륨염이 보다 바람직하다.
상기 차아황산류의 사용량은 특별히 제한되지 않지만, 산화형 보효소 Q10의 투입 중량에 대하여 약 1/5 중량 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 약 2/5 중량 이상, 더욱 바람직하게는 약 3/5 중량 이상이다. 많아도 특별히 지장은 없지만, 경제적으로 불리하기 때문에, 바람직하게는 약 2 배 중량 이하, 보다 바람직하게는 동일한 중량 이하로 사용된다. 보통, 약 2/5 중량 내지 약 동일한 중량의 범위에서 바람직하게 실시할 수 있다.
아스코르브산류로서는 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 아스코르브산 뿐만 아니라, 람노(rhamno)-아스코르브산, 아라보(arabo)-아스코르브산, 글루코-아스코르브산, 푸코(fuco)-아스코르브산, 글루코헵토-아스코르브산, 자일로(xylo)-아스코르브산, 갈락토-아스코르브산, 글로(gulo)-아스코르브산, 알로(allo)-아스코르브산, 에리스로(erythro)-아스코르브산, 6-데스옥시아스코르브산 등의 아스코르브산 에 속하는 것을 포함하고, 이들의 에스테르체나 염이라도 상관없다. 이들은 L체, D체 또는 라세미체일 수도 있다. 구체적으로는, 예를 들면 L-아스코르브산, L-아스코르브산팔미테이트, L-아스코르빌스테아레이트, D-아라보-아스코르브산 등을 들 수 있다. 환원형 보효소 Q10의 제조에 있어서는, 상기 아스코르브산류를 모두 바람직하게 사용할 수 있지만, 생성된 환원형 보효소 Q10과의 분리 용이성 등을 고려하면, 상기한 아스코르브산류 중, 특히 수용성인 것이 바람직하게 사용되고, 가장 바람직하게는 입수 용이성, 가격 등의 관점에서 L-아스코르브산, D-아라보-아스코르브산 등의 유리형(free form)이다.
상기한 아스코르브산류의 사용량은 특별히 제한되지 않고, 산화형 보효소 Q10을 환원형 보효소 Q10으로 변환시킬 수 있는 유효량이면 좋고, 산화형 보효소 Q10에 대하여 1 배 몰량 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.2 배 몰량 이상이다. 상한은 특별히 제한되지 않지만, 경제성도 고려하여 10 배 몰량이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 배 몰량, 더욱 바람직하게는 3 배 몰량이다.
상기 환원제 중, 환원 능력, 수율, 품질이라는 관점에서 아연, 차아황산류, 및 아스코르브산류가 바람직하고, 특히 차아황산류(구체적으로는 차아황산염), 아스코르브산류가 바람직하다.
환원 반응에 있어서는, 후술하는 알코올류 및(또는) 물을 바람직하게 사용할 수 있다. 물은 특히, 환원제로서 철, 아연, 차아황산류를 사용하는 경우에 바람직하다. 환원제로서 수소화 금속 화합물이나 아스코르브산류를 사용하는 경우에는, 알코올류를 사용할 수 있다. 물, 알코올류의 병용은 이들 물, 알코올류의 특성이 발휘되어 반응 속도의 향상이나 반응 수율의 향상 등에 기여한다.
이하에 바람직한 환원 방법에 대하여 상세하게 진술한다.
상기 차아황산류를 사용하는 환원은, 물과, 상기한 탄화수소류, 지방산에스테르류, 에테르류 및 니트릴류 중 1종 이상의 유기 용매(바람직하게는 탄화수소류, 보다 바람직하게는 지방족 탄화수소, 그 중에서도 헵탄류, 특히 헵탄)와의 혼합 용매계에서 실시하는 것이 바람직하다. 이 때, 반응시의 pH는 수율 등의 관점에서 pH 7 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 pH 3 내지 7, 더욱 바람직하게는 pH 3 내지 6에서 실시된다. 상기 pH는 산(예를 들면, 염산이나 황산 등의 무기산)이나 염기(예를 들면, 수산화나트륨 등의 알칼리 금속 수산화물)을 사용하여 조정할 수 있다.
상기 차아황산류를 사용하는 환원에 있어서, 물의 사용량은 특별히 제한되지 않으며, 환원제인 차아황산류를 적절히 용해시키는 양이면 좋고, 상기 차아황산류의 물에 대한 중량이 바람직하게는 30 w/w％ 이하, 보다 바람직하게는 20 w/w％ 이하가 되도록 조정한다. 또한, 생산성 등의 관점에서 바람직하게는 1 w/w％ 이상, 보다 바람직하게는 5 w/w％ 이상, 더욱 바람직하게는 10 w/w％ 이상이다.
상기 아스코르브산류를 사용하는 환원은, 상기한 탄화수소류, 지방산에스테르류, 에테르류 및 니트릴류 중, 특히 물과 상용성이 높은 용매, 그 중에서도 물과 상용성이 높은 에테르류 및 니트릴류, 구체적으로는 테트라히드로푸란, 디옥산, 아세토니트릴 등을 사용하여 실시할 수 있다. 후술하는 알코올류 및(또는) 케톤류 (바람직하게는 물과 상용성이 높은 알코올류 및(또는) 케톤류(구체적으로, 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. 즉, 아스코르브산류를 사용하는 환원에 있어서는, 알코올류 및(또는) 수용성 유기 용매를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 환원형 보효소 Q10의 제조에서의 반응 촉진의 관점에서(예를 들면, 반응 온도의 저하, 반응 시간의 단축 등), 염기성 물질이나 아황산수소염 등의 반응 촉진 효과를 갖는 첨가제를 공존시켜 실시할 수 있다.
상기한 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 수산화물, 탄산염, 탄산수소염이나 암모니아 등을 들 수 있다. 그의 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 물질 중 금속(바람직하게는 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속 등)의 탄산염, 탄산수소염, 암모니아 등의 무기 화합물; 트리에틸아민 등의 아민 등의 유기 화합물이라는 약한 염기성 물질(약 염기 또는 약 알칼리)을 특히 바람직하게 사용할 수 있다. 보다 바람직하게는 상기한 약 염기성의 무기 화합물이다.
또한, 아황산수소염으로서는, 예를 들면 아황산수소나트륨 등의 알칼리 금속아황산수소염 등을 바람직한 것으로서 들 수 있다.
상기 첨가제의 양은, 기대하는 정도의 반응 촉진 효과를 발휘할 수 있는 양(유효량)이면 좋고, 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 경제성도 고려하여 아스코르브산류에 대하여 바람직하게는 20 배 몰량 이하, 보다 바람직하게는 10 배 몰량 이하, 더욱 바람직하게는 5 배 몰량 이하, 특히 바람직하게는 2 배 몰 이하이다. 하한은 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 0.01 배 몰량, 보다 바람직하게는 0.05 배 몰량, 더욱 바람직하게는 0.1 배 몰량, 특히 바람직하게는 0.2 배 몰량이다.
환원 반응은 강제 유동하에서 실시하는 것이 바람직하다. 단위 용적당 교반 소요 동력으로서, 바람직하게는 약 0.01 kW/m3 이상, 보다 바람직하게는 약 0.1 kW/m3 이상, 더욱 바람직하게는 약 0.3 kW/m3 이상의 유동이 바람직하다. 상기한 강제 유동은 통상, 교반 날개의 회전에 의해 부여되지만, 상기 유동이 얻어지면, 반드시 교반 날개를 사용할 필요는 없고, 예를 들면 액의 순환에 의한 방법 등을 이용할 수도 있다.
환원 온도는 환원제의 종류나 양에 따라서 다르므로, 일률적으로 규정할 수는 없다. 예를 들면, 차아황산류를 사용하는 환원에 있어서는, 바람직하게는 100 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 80 ℃ 이하, 더욱 바람직하게는 60 ℃ 이하에서 실시 된다. 하한은, 계의 고화 온도가 바람직하다. 통상 0 내지 100 ℃ 정도, 바람직하게는 0 내지 80 ℃ 정도, 보다 바람직하게는 0 내지 60 ℃ 정도에서 바람직하게 실시할 수 있다. 아스코르브산류를 사용하는 환원에 있어서는, 바람직하게는 30 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 40 ℃ 이상, 더욱 바람직하게는 50 ℃ 이상에서 실시된다. 상한은, 계의 비점이 바람직하다. 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, 일반적으로 용매의 중량에 대한 산화형 보효소 Q10의 중량으로서, 바람직하게는 약 1 w/w％ 이상, 보다 바람직하게는 3 w/w％ 이상, 더욱 바람직하게는 10 w/w％ 이상, 특히 바람직하게는 15 w/w％ 이상이다. 상한은 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 약 60 w/w％ 이하, 보다 바람직하게는 50 w/w％ 이하, 더욱 바람직하게는 40 w/w％ 이하, 특히 바람직하게는 30 w/w％ 이하이다. 일반적으로 약 1 내지 60 w/w％, 바람직하게는 약 3 내지 50 w/w％, 보다 바람직하게는 약 10 내지 40 w/w％에서 바람직하게 실시할 수 있다.
환원 반응은 통상 48 시간 이내, 바람직하게는 24 시간 이내, 보다 바람직하게는 10 시간 이내, 특히 5 시간 이내에 완료시킬 수 있다.
이와 같이 하여 얻어진 환원 반응액은, 생성된 환원형 보효소 Q10을 함유하는 유기상을 채취하고, 필요에 따라서 (바람직하게는) 유기상을 또한 반복적으로 예를 들면 물이나 식염수 등을 사용하여 수세함으로써 오염물을 완전히 제거할 수 있다.
또한, 상기 환원 반응 및 후처리는 탈산소 분위기하에 실시하는 것이 매우 바람직하고, 놀랍게도 특히 차아황산류를 사용한 환원 반응에서는 환원 반응 수율 향상이나 환원제량의 삭감에 크게 기여하는 것도 발견하였다. 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.
계속해서, 이와 같이 하여 얻어진 환원형 보효소 Q10을 함유하는 유기상으로부터의 환원형 보효소 Q10의 유상물, 용액 및 슬러리의 취득 방법에 대하여 설명한다.
환원형 보효소 Q10의 유상물을 취득하기 위해 사용되는 환원형 보효소 Q10을 함유하는 유기상은 특별히 제한되지 않지만, 바람직하지 않은 산소에 의한 부반응을 억제하여 고품질의 환원형 보효소 Q10의 유상물을 얻기 위해서, 환원형 보효소 Q10을 산화로부터 방호하는 작용이 높은 유기 용매, 즉 탄화수소류, 지방산에스테르류, 에테르류 및 니트릴류 중 1종 이상의 용액인 것이 바람직하다. 그 중에서도 유기 용매로서 탄화수소류, 지방산에스테르류가 바람직하고, 보다 바람직하게는 탄화수소류이고, 가장 바람직하게는 헵탄류이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 환원 형 보효소 Q10을 함유하는 유기상은 상기 용액일 수도 있고, 또한 상기 용액을 통상의 방법으로 농축시킨 농축물일 수도 있다.
본 발명에 있어서는, 환원형 보효소 Q10을 함유하는 유기상의 농축에 있어서, 공존하는 용매를 완전히 또는 거의 완전히 증류 제거하기 위해서, 환원형 보효소 Q10의 융해 온도 이상의 온도로 높여 유기 용매를 증류 제거함으로써 환원형 보효소 Q10의 유상물을 취득한다. 또한, 환원형 보효소 Q10에 용매나 불순물이 포함됨으로써 융해 온도 범위가 넓은 경우에는 융해 개시 온도 이상이어도 좋다.
본 발명에 있어서, 환원형 보효소 Q10의 유상물을 얻기 위한 상기 온도는, 공존하는 유기 용매의 양에도 의존하기 때문에 일률적으로 규정할 수는 없지만, 바람직하게는 40 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 45 ℃ 이상, 더욱 바람직하게는 50 ℃ 이상, 특히 바람직하게는 60 ℃ 이상이다. 용매의 종류나 양에도 의존하지만, 바람직하게는 40 내지 140 ℃, 보다 바람직하게는 40 내지 100 ℃, 더욱 바람직하게는 50 내지 80 ℃의 범위에서 바람직하게 실시할 수 있다. 상기 농축은 상압하 또는 감압하에서 실시된다.
상기 방법에 따르면, 유기상 중의 환원형 보효소 Q10의 순도가 바람직하게는 약 80 중량％ 이상, 보다 바람직하게는 약 90 중량％ 이상, 더욱 바람직하게는 약 95 중량％ 이상의 경우에도, 교반 불량을 일으키지 않고 유기 용매를 완전히 증류 제거하여 환원형 보효소 Q10을 바람직하게 유상물로서 취득할 수 있다. 상기 순도 는 후술하는 바와 같이 HPLC로 구할 수 있다.
또한, 용매를 증류 제거하여 환원형 보효소 Q10의 유상물을 취득하는 양태에 대하여, 기재되는 상기 환원형 보효소 Q10 유상물 중의 용매의 함유량은 바람직하게는 10 중량％ 이하, 보다 바람직하게는 5 중량％ 이하, 더욱 바람직하게는 2 중량％ 이하이다.
이와 같이, 상기 2종류의 양태를 이용함으로써, 매우 간편하면서 효율적으로 환원형 보효소 Q10의 유상물을 취득할 수 있다.
또한, 상기한 양태에 의해 취득한 환원형 보효소 Q10의 유상물은, 원하는 용제를 첨가함으로써 매우 효율적으로, 또한 환원형 보효소 Q10의 산화형 보효소 Q10으로의 산화를 바람직하게 방호하여, 고품질의 환원형 보효소 Q10의 용액 또는 슬러리로 만들 수도 있다.
특히, 환원형 보효소 Q10을 함유하는 유기상으로부터 다른 용매로 치환할 때, 이하의 양태 중 어느 하나에 의해 또는 이하의 양태를 2 이상 조합함으로써, 본 발명의 효과를 최대한으로 발휘할 수 있다.
제1 양태는, 환원형 보효소 Q10의 용액 또는 슬러리를 얻기 위해서 첨가하는 용매가 증류 제거되는 유기 용매보다 비점이 낮은 양태이다. 통상, 고비점 용매로부터 저비점 용매로의 치환은 비효율적이지만, 본 발명에 의해 효율적으로 실시할 수 있다. 예를 들면, 헵탄으로부터 아세톤으로의 치환, 톨루엔으로부터 에탄올로 의 치환, 아세트산에틸로부터 디에틸에테르로의 치환, 헵탄으로부터 에탄올로의 치환 등을 들 수 있다.
제2 양태는, 환원형 보효소 Q10의 용액 또는 슬러리를 얻기 위해서 첨가하는 용매가 증류 제거되는 유기 용매와 공비 혼합물을 형성하는 양태이다. 통상, 공비 혼합물의 형성ㆍ증류 제거에 의해 용매 치환이 비효율적이지만, 본 발명에 의해 효율적으로 실시할 수 있다. 예를 들면, 헵탄으로부터 에탄올로의 치환, 클로로포름으로부터 아세톤으로의 치환, 아세트산에틸로부터 에탄올로의 치환 등을 들 수 있다.
제3 양태는, 환원형 보효소 Q10의 용액 또는 슬러리를 얻기 위해서 첨가하는 용매가 난휘발 성분을 함유하는 양태이다. 난휘발 성분이란, 통상의 용매 증류 제거, 용매 치환 조건에서는 증류 제거되기 어려운 성분을 가르키고, 예를 들면 에테르 중에 안정화제로서 포함되는 2,6-디 tert-부틸-4-히드록시톨루엔(BHT) 등을 들 수 있다. 용매의 보충, 증류 제거를 반복하는 비효율적인 용매 치환에 있어서는, 난휘발 성분은 용액 중에 고농도로 축적되는 경향이 있다. 예를 들면, 헵탄으로부터 테트라히드로푸란으로 용매 치환하는 경우에 치환이 비효율적이어서, 상기 BHT가 용액 중에 필요 이상으로 고농도로 축적될 가능성이 있지만, 본 발명의 방법에 따르면, 난휘발 성분의 축적을 억제하여 용매 치환을 바람직하게 실시할 수 있다.
제4 양태는, 환원형 보효소 Q10의 용액 또는 슬러리를 얻기 위해서 첨가하는 용매가 증류 제거되는 유기 용매보다 환원형 보효소 Q10을 산화로부터 방호하는 효과가 낮은 양태이다. 비효율적인 용매 치환에 있어서는, 산화 방호 효과가 반드시 높지 않은 용매의 공존하에서의 장시간에 걸친 용매 치환 조작 중에 바람직하지 않은 산소의 부반응을 받기 쉽지만, 본 발명에 의해 산화 방호 효과가 반드시 높지 않은 용매와의 접촉 시간을 최소화함으로써 바람직하지 않은 산소의 부반응을 억제하고, 용매 치환을 바람직하게 실시할 수 있다. 예를 들면, 헵탄으로부터 메틸이소부틸케톤으로의 치환, 크실렌으로부터 디메틸포름아미드로의 치환 등을 들 수 있다.
환원형 보효소 Q10의 용액 또는 슬러리를 얻기 위해서 첨가하는 용매는 특별히 제한되지 않지만, 상기한 탄화수소류, 지방산에스테르류, 에테르류, 니트릴류 이외에 물, 알코올류, 지방산류, 케톤류, 질소 화합물류(니트릴류를 제외함), 황 화합물류 등 중 적어도 1종이 바람직하다. 알코올류, 니트릴류, 케톤류, 에테르류 및, 물 중 적어도 1종이 보다 바람직하고, 알코올류 및(또는) 케톤류는 슬러리의 성상이나 결정의 성상이 더욱 양호해지기 때문에 특히 바람직하다.
알코올류로서는 환상, 비환상인 것을 막론하고, 포화, 불포화인 것을 막론하며, 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 포화인 것이 바람직하게 사용된다. 보통, 탄소수 1 내지 20, 특히 탄소수 1 내지 12, 특히 탄소수 1 내지 6, 그 중에서도 탄소수 1 내지 5의 1가 알코올이 바람직하고, 탄소수 2 내지 5의 2가 알코올이 더욱 바람직하며, 탄소수 3의 3가 알코올이 특히 바람직하다.
1가의 알코올로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, 이소부틸 알코올, tert-부틸 알코올, 1-펜탄올, 2-펜탄올, 3-펜탄올, 2-메틸-1-부탄올, 이소펜틸 알코올, tert-펜틸 알코올, 3-메틸-2-부탄올, 네오펜틸 알코올, 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, 알릴 알코올, 프로파르길 알코올, 벤질 알코올, 시클로헥산올, 1-메틸시클로헥산올, 2-메틸시클로헥산올, 3-메틸시클로헥산올, 4-메틸시클로헥산올 등을 들 수 있다.
바람직하게는 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, 이소부틸 알코올, tert-부틸 알코올, 1-펜탄올, 2-펜탄올, 3-펜탄올, 2-메틸-1-부탄올, 이소펜틸 알코올, tert-펜틸 알코올, 3-메틸-2-부탄올, 네오펜틸 알코올, 1-헥산올, 2-메틸-1-펜탄올, 4-메틸-2-펜탄올, 2-에틸-1-부탄올, 시클로헥산올이고, 보다 바람직하게는 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, 이소부틸 알코올, tert-부틸 알코올, 1-펜탄올, 2-펜탄올, 3-펜탄올, 2-메틸-1-부탄올, 이소펜틸 알코올, tert-펜틸 알코올, 3-메틸-2-부탄올, 네오펜틸 알코올이고, 더욱 바람직하게는 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, 이소부틸 알코올, 2-메틸-1-부탄올, 이소펜틸 알코올이고, 가장 바람직하게는 에탄올이다.
2가의 알코올로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 1,2-에탄디올, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 2,3-부탄 디올, 1,5-펜탄디올 등을 들 수 있다. 바람직하게는 1,2-에탄디올, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올이고, 가장 바람직하게는 1,2-에탄디올이다.
3가의 알코올로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 글리세린 등을 바람직하게 사용할 수 있다.
케톤류로서는 특별히 제한되지 않고, 보통 탄소수 3 내지 6의 것이 바람직하게 사용된다. 구체예로서는, 예를 들면 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등을 들 수 있고, 바람직하게는 아세톤, 메틸에틸케톤이고, 가장 바람직하게는 아세톤이다.
또한, 본 발명에 관한 일련의 검토에 있어서, 환원형 보효소 Q10은 융해 온도가 낮기 때문에, 공업적 규모에서의 제조에 있어서 결정의 건조 중에 용융되거나, 또는 건조에 시간이 걸리는 등의 가능성이 있어, 환원형 보효소 Q10의 결정을 취득하는 것이 반드시 용이하지 않은 것을 알 수 있었다. 그러나, 상기한 환원형 보효소 Q10의 유상물에, 상기 유상물의 융해 온도 미만의 온도에서 종결정(자결정(自結晶))을 접촉시킴으로써 빠르고 바람직하게 고화시킬 수 있음을 발견하였다. 따라서, 본 발명의 효과를 더욱 발휘하기 위한 양태로서, 환원형 보효소 Q10의 유상물에, 상기 유상물의 융해 온도 미만의 온도에서 환원형 보효소 Q10의 종결정을 접촉시킴으로써 빠르고 바람직하게 고화시키는 환원형 보효소 Q10의 고화법을 들 수 있다. 이 방법에 의해, 시약 및 시간의 손실을 피할 수 있음과 동시에 통상의 유 기 용매로의 결정화에서 발생하는 손실을 피하여 고수율로 바람직하게 환원형 보효소 Q10의 고형물을 얻을 수 있다.
이 경우, 상기 유상물을 융해 온도 미만의 온도로 내려 원하는 형상으로 만들고, 종결정을 접촉시킴으로써 고화물을 얻을 수 있다. 종결정과의 접촉은 상기 유상물의 형상을 만들기 전이라도 후라도 지장이 없다. 고화 온도는 상기 유상물의 융해 온도 미만이면 좋고, 특별히 제한되지 않지만, 통상 48 ℃ 미만, 바람직하게는 45 ℃ 미만, 보다 바람직하게는 40 ℃ 미만이다. 바람직하게는 0 ℃ 이상이다.
상기한 바와 같이 하여 얻어지는 환원형 보효소 Q10의 결정은 바람직하게는, 예를 들면 원심 분리, 가압 여과, 감압 여과 등에 의한 고액 분리, 또한 케익 세정을 행하여 습체로서 채취된다. 또한, 내부를 불활성 가스로 치환한 감압 건조기(진공 건조기)에 습체를 넣고, 감압하에 더욱 건조시켜 건체로서 취득할 수 있으며, 건체로서 취득하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 탈산소 분위기하에서 실시함으로써 산화 방호 효과를 더욱 높일 수 있다. 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.
<발명을 실시하기 위한 최선의 양태>
이하에 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명이 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예 중의 환원형 보효소 Q10의 순도, 환원형 보효소 Q10과 산화형 보효소 Q10과의 중량비는 하기 HPLC 분석에 의해 구하였지만, 얻어진 환원형 보효소 Q10의 순도가 본 발명에서의 순도의 한계치를 규정할만한 것은 아니며, 마찬가지로 환원형 보효소 Q10과 산화형 보효소 Q10과의 중량비도 그의 상한치를 규정할 만한 것은 아니다.
(HPLC 분석 조건)
컬럼: SYMMETRY C18(워터스 제조) 250 mm(길이) 4.6 mm(내부 직경), 이동상; C2H5OH:CH3OH=4:3(v:v), 검출 파장; 210 nm, 유속; 1 ml/분, 환원형 보효소 Q10의 유지 시간 ; 9.1 분, 산화형 보효소 Q10의 유지 시간 ; 13.3 분.
(실시예 1)
100 g의 산화형 보효소 Q10(순도 99.4 ％)를 교반하면서 50 ℃에서 융해시켰다. 이 유상물에, 교반(교반 소요 동력 0.3 kW/m3)하면서 환원제로서 차아황산나트륨(순도 75 ％ 이상) 100 g에 1000 ㎖의 물을 첨가하여 용해시킨 수용액을 서서히 첨가하고, 50 ℃, pH 4 내지 6에서 환원 반응을 행하였다. 2 시간 후, 교반(교반 소요 동력 0.3 kW/m3)하면서 2 ℃까지 냉각시킴으로써 백색의 슬러리를 얻었다. 또한, 이상의 모든 조작은 질소 분위기하에 실시하였다. 얻어진 슬러리를 감압 여과하여 습결정을 냉수, 냉에탄올의 순서대로 세정(세정에 사용된 냉용매의 온도는 2 ℃)하고, 습결정을 감압하에 건조(20 내지 40 ℃, 1 내지 30 mmHg)시킴으로써 백색의 건조 결정 98 g을 얻었다(단리 수율 98 몰％). 얻어진 결정의 환원형 보효소 Q10/산화형 보효소 Q10의 중량비는 99.5/0.5, 환원형 보효소 Q10의 순도는 99.2 ％이었다.
(실시예 2)
100 g의 산화형 보효소 Q10(순도 99.4 ％)를 교반하면서 50 ℃에서 융해시켰다. 이 유상물에, 교반(교반 소요 동력 0.3 kW/m3)하면서 환원제로서 차아황산나트륨(순도 75 ％ 이상) 100 g에 1000 ㎖의 물을 첨가하여 용해시킨 수용액을 서서히 첨가하고, 50 ℃, pH 4 내지 6에서 환원 반응을 행하였다. 2 시간 후, 유상물을 포함하는 반응액으로부터 수상을 제거하고, 50 ℃로 가온한 에탄올을 1400 g 첨가 후, 교반(교반 소요 동력 0.3 kW/m3)하면서 2 ℃까지 냉각시켜 백색의 슬러리를 얻었다. 또한, 이상의 모든 조작은 질소 분위기하에서 실시하였다. 얻어진 슬러리를 감압 여과하고, 습결정을 냉에탄올, 냉수, 냉에탄올의 순서대로 세정(세정에 사용된 냉용매의 온도는 2 ℃)하고, 습결정을 감압 건조(20 내지 40 ℃, 1 내지 30 mmHg)시킴으로써 백색의 건조 결정 95 g을 얻었다(단리 수율 95 몰％). 얻어진 결 정의 환원형 보효소 Q10/산화형 보효소 Q10의 중량비는 99.4/0.6, 환원형 보효소 Q10의 순도는 99.2 ％이었다.
(실시예 3)
100 g의 산화형 보효소 Q10(순도 99.4 ％)를 교반하면서 50 ℃에서 융해시켰다. 이 유상물에, 교반(교반 소요 동력 0.3 kW/m3)하면서 환원제로서 차아황산나트륨(순도 75 ％ 이상) 100 g에 1000 ㎖의 물을 첨가하여 용해시킨 수용액을 서서히 첨가하고, 50 ℃, pH 4 내지 6에서 환원 반응을 행하였다. 유상물을 포함하는 반응액으로부터 수상을 제거하고, 탈기하여 50 ℃로 가열한 포화 식염수 1000 g으로 유상물을 6 회 세정하여 환원형 보효소 Q10의 유상물을 얻었다. 또한, 모든 조작은 질소 분위기하에 실시하였다. 이 유상물에 25 ℃의 에탄올을 첨가하여 환원형 보효소 Q10의 백색 슬러리를 얻었다. 얻어진 슬러리를 2 ℃까지 냉각시킨 후, 감압 여과하여 습결정을 냉에탄올, 냉수, 냉에탄올의 순서대로 세정(세정에 사용된 냉용매의 온도는 2 ℃)하고, 습결정을 감압 건조(20 내지 40 ℃, 1 내지 30 mmHg)시킴으로써 백색의 건조 결정 95 g을 얻었다(단리 수율 95 몰％). 얻어진 결정의 환원형 보효소 Q10/산화형 보효소 Q10의 중량비는 99.4/0.6, 환원형 보효소 Q10의 순도는 99.2 ％이었다.
(실시예 4)
100 g의 산화형 보효소 Q10을 교반하면서 48 ℃에서 융해시켰다. 이 유상물 에, 교반(교반 소요 동력 0.3 kW/m3)하면서 환원제로서 차아황산나트륨(순도 75 ％ 이상) 100 g에 1000 ㎖의 물을 첨가하여 용해시킨 수용액을 서서히 첨가하여 50 ℃, pH 4 내지 6에서 환원 반응을 행하였다. 유상물을 포함하는 반응액으로부터 수상을 제거하고 탈기하여, 48 ℃로 가열한 포화 식염수 1000 g으로 유상물을 6 회 세정하여 환원형 보효소 Q10의 유상물을 얻었다. 또한, 모든 조작은 질소 분위기하에 실시하였다. 이 유상물에 톨루엔을 첨가하여 환원형 보효소 Q10을 함유한 톨루엔 용액을 제조하였다. 또한, 이 톨루엔 용액에 포함되는 환원형 보효소 Q10/산화형 보효소 Q10의 중량비는 99.5/0.5이었다.
(실시예 5)
실시예 2에서 얻은 환원형 보효소 Q10의 유상물을 자결정을 깐 플레이트 상(40 ℃)에 적하한 결과, 유상물은 빠르게 고화하여 반구상의 고형물을 얻을 수 있었다.
(비교예 1)
*실시예 2에서 얻은 환원형 보효소 Q10의 유상물을, 자결정을 깔지 않는 플레이트 상(40 ℃)에 적하하여 1 시간 온도를 유지하였지만 고화되지 않았다.
(실시예 6)
100 g의 산화형 보효소 Q10을 50 ℃에서 융해시켰다. 얻어진 유상물에, 교반(교반 소요 동력 0.3 kW/m3)하면서 환원제로서 차아황산나트륨(순도 75 ％ 이상) 60 g에 1000 ㎖의 물을 첨가하여 용해시킨 수용액을 서서히 첨가하여 50 ℃, pH 4 내지 6에서 환원 반응을 행하였다. 2 시간 후, 반응액으로부터 수상을 제거하여 환원형 보효소 Q10의 유상물을 얻었다. 얻어진 유상물의 환원형 보효소 Q10/산화형 보효소 Q10의 중량비는 99.3/0.7이었다. 또한, 모든 조작은 질소 분위기하에 실시하였다.
(실시예 7)
100 g의 산화형 보효소 Q10(순도 99.4 ％)를 25 ℃에서 1000 g의 헵탄에 용해시켰다. 교반(교반 소요 동력 0.3 kW/m3)하면서 환원제로서 차아황산나트륨(순도 75 ％ 이상) 100 g에 1000 ㎖의 물을 첨가하여 용해시킨 수용액을 서서히 첨가하여 25 ℃, pH 4 내지 6에서 환원 반응을 행하였다. 2 시간 후, 반응액으로부터 수상을 제거하고, 탈기한 포화 식염수 1000 g으로 헵탄상을 6 회 수세하였다. 또한, 이상의 모든 조작은 질소 분위기하에 실시하였다. 이 헵탄 용액으로부터 50 ℃, 감압하에서 헵탄을 증류 제거하여 유상물의 환원형 보효소 Q10을 얻었다. 이 유상물은 용이하게 교반하여 털어낼 수 있었다. 이 유상물의 환원형 보효소 Q10/산화형 보효소 Q10의 중량비는 99.5/0.5이었다. 또한, 헵탄 잔량은 1.3 ％이고, 헵탄을 제 외한 환원형 보효소 Q10의 순도는 99.2 ％이었다.
(비교예 2)
실시예 7과 동일하게 하여 환원형 보효소 Q10의 헵탄 용액을 얻었다. 이 헵탄 용액으로부터 30 ℃, 감압하에서 헵탄을 증류 제거하였다. 환원형 보효소 Q10은 용기 벽면에 고착되어 털어내기가 곤란하였다.
(실시예 8)
실시예 7과 동일하게 하여 환원형 보효소 Q10의 헵탄 용액을 얻었다. 이 헵탄 용액으로부터 48 ℃, 감압하에서 헵탄을 증류 제거하여 유상물의 환원형 보효소 Q10을 얻었다. 1000 g의 테트라히드로푸란을 첨가함으로써 환원형 보효소 Q10의 테트라히드로푸란 용액을 얻었다. 또한, 용액 중의 환원형 보효소 Q10/산화형 보효소 Q10의 중량비는 99.5/0.5이었다.
(실시예 9)
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) 100 g에 1000 ㎖의 물을 첨가하여 용해시킨 수용액을 서서히 첨가하여 25 ℃, pH 4 내지 6에서 환원 반응을 행하였다. 2 시간 후, 반응액으로부터 수상을 제거하고, 탈기한 포화 식염수 1000 g으로 헥산상을 6 회 수세하였다. 또한, 이상의 모든 조작은 질소 분위기하에 실시하였다. 이 헥산 용액으로부터 50 ℃, 감압하에서 헥산을 증류 제거하여 유상물의 환원형 보효소 Q10을 얻었다. 이 유상물에 50 ℃의 에탄올 1000 g을 첨가함으로써 환원형 보효소 Q10의 에탄올 용액을 얻었다. 또한, 용액 중의 환원형 보효소 Q10/산화형 보효소 Q10의 중량비는 99.4/0.6이었다.
(실시예 10)
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) 100 g에 1000 ㎖의 물을 첨가하여 용해시킨 수용액을 서서히 첨가하여 25 ℃, pH 4 내지 6에서 환원 반응을 행하였다. 2 시간 후, 반응액으로부터 수상을 제거하고, 탈기한 포화 식염수 1000 g으로 헥산상을 6 회 수세하였다. 또한, 이상의 모든 조작은 질소 분위기하에 실시하였다. 이 헥산 용액으로부터 50 ℃, 감압하에서 헥산을 증류 제거하여 유상물의 환원형 보효소 Q10을 얻었다. 이 유상물에 25 ℃의 에탄올 1000 g을 서서히 첨가함으로써 환원형 보효소 Q10의 백색의 슬러리를 얻었다. 얻어진 슬러리를 2 ℃까지 냉각시킨 후, 감압 여과하여 습결정을 냉에탄올, 냉수, 냉에탄올의 순서대로 세정(세정에 사용된 냉용매의 온도는 2 ℃)하고, 습결정을 감압 건조(20 내지 40 ℃, 1 내지 30 mmHg)시킴으로써 백색의 건조 결정 95 g을 얻었다(단리 수율 95 몰％). 얻어진 결정의 환원형 보효소 Q10/산화형 보효소 Q10의 중량비는 99.3/0.7이고, 환원형 보효소 Q10의 순도는 99.0 ％이었다.
(실시예 11)
환원제로서 차아황산나트륨 대신에 아연 분말 15 g 및 2.9 N 황산 1100 g을 사용하는 것 이외에는, 실시예 7과 동일하게 환원, 농축을 행하였다. 얻어진 유상물의 환원형 보효소 Q10은 용이하게 교반하여 털어낼 수 있었다. 또한, 이 유상물의 환원형 보효소 Q10/산화형 보효소 Q10의 중량비는 99.4/0.6이었다. 또한, 헵탄 잔량은 1.9 ％이고, 헵탄을 제외한 환원형 보효소 Q10의 순도는 99.1 ％이었다.
(실시예 12)
1000 g의 에탄올 중에 100 g의 산화형 보효소 Q10(순도 99.4 ％), 60 g의 L-아스코르브산을 첨가하고, 50 ℃에서 교반하여 환원 반응을 행하였다. 24 시간 후, 반응액을 50 ℃까지 냉각시켜 동일한 온도에서 감압하에 에탄올을 증류 제거하여 유상물의 환원형 보효소 Q10을 얻었다. 이 유상물을 48 ℃의 1000 g의 탈기한 포화 식염수으로 6 회 수세한 후, 1000 g의 아세톤을 첨가함으로써 환원형 보효소 Q10의 아세톤 용액을 얻었다. 용액 중의 환원형 보효소 Q10/산화형 보효소 Q10의 중량비는 99.5/0.5이었다.
(실시예 13)
*실시예 7에서 얻은 환원형 보효소 Q10의 유상물을, 자결정을 깐 플레이트 상(40 ℃)에 적하한 결과, 유상물은 빠르게 고화하여 반구상의 고형물을 얻을 수 있었다.
(비교예 3)
실시예 7에서 얻은 환원형 보효소 Q10의 유상물을, 자결정을 깔지 않는 플레이트 상(40 ℃)에 적하하여 1 시간 온도를 유지하였지만 고화되지 않았다.
(참고예 1)
하기 표 1에 나타낸 각종 용매 20 g에 1 g의 환원형 보효소 Q10(환원형 보효소 Q10/산화형 보효소 Q10의 중량비는 99.6/0.4)을 25 ℃하에 용해시켰다. 대기 중, 25 ℃에서 24 시간 교반한 후, 액 중의 환원형 보효소 Q10/산화형 보효소 Q10의 중량비를 측정한 결과를 표 1에 나타내었다.
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 tert-부틸에테르 98.6/1.4
테트라히드로푸란 98.5/1.5
R:환원형 보효소 Q10/산화형 보효소 Q10의 중량비
(참고예 2)
하기 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 ℃하에 용해시켰다. 대기중, 35 ℃에서 24 시간 교반한 후, 액 중의 환원형 보효소 Q10/산화형 보효소 Q10의 중량비를 측정한 결과를 표 2에 나타낸다.
용매 R
헵탄 96.7/3.3
아세트산 96.4/3.6
에틸아세토니트릴 96.0/4.0
성환원형 보효소 Q10/산화형 보효소 Q10의 중량비
본 발명은 상기한 구성으로 이루어지기 때문에 공업적 규모에서의 작업성, 경제성이 우수한 방법이고, 고품질의 환원형 보효소 Q10의 유상물, 결정, 슬러리 또는 용액을 간편하면서 효율적으로 제조할 수 있다.

Claims (15)

  1. 환원형 보효소 Q10을 함유하는 유기상으로부터, 환원형 보효소 Q10의 융해 온도 이상의 온도에서 유기 용매를 증류 제거함으로써 환원형 보효소 Q10의 유상물을 취득하는 것을 특징으로 하는 환원형 보효소 Q10의 취득 방법.
  2. 제1항에 있어서, 유기상 중의 환원형 보효소 Q10의 순도가 80 중량％ 이상인 취득 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 유기 용매의 증류 제거를 40 ℃ 이상에서 행하는 취득 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 취득한 환원형 보효소 Q10의 유상물에 용매를 첨가하여, 환원형 보효소 Q10의 용액 또는 슬러리를 얻는 취득 방법.
  5. 제4항에 있어서, 첨가하는 용매가 증류 제거되는 유기 용매보다 비점이 낮은 것인 취득 방법.
  6. 제4항에 있어서, 첨가하는 용매가 증류 제거되는 유기 용매와 공비 혼합물을 형성하는 것인 취득 방법.
  7. 제4항에 있어서, 첨가하는 용매가 난휘발 성분을 함유하는 것인 취득 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 환원형 보효소 Q10을 함유하는 유기상은, 환원제를 사용하여 산화형 보효소 Q10을 함유하는 유기상을 환원하여 얻어진 것인 취득 방법.
  9. 제8항에 있어서, 환원제는 차아황산류 또는 아스코르브산류인 취득 방법.
  10. 제4항에 있어서, 첨가하는 용매가 증류 제거되는 유기 용매보다 환원형 보효소 Q10을 산화로부터 방호하는 작용이 낮은 것인 취득 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 증류 제거되는 유기 용매가 탄화수소류, 지방산에스테르류, 에테르류 및 니트릴류로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 취득 방법.
  12. 제4항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 첨가하는 용매가 알코올류인 취득 방법.
  13. 제4항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 첨가하는 용매가 케톤류인 취득 방법.
  14. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 취득한 환원형 보효소 Q10의 유상물을 상기 유상물의 융해 온도 미만의 온도에서 환원형 보효소 Q10의 종결정과 접촉시킴으로써, 상기 유상물을 고화시켜 환원형 보효소 Q10의 고형물을 얻는 취득 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 탈산소 분위기하에서 실시하는 취득 방법.
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