一種輔酶q10提取液的皂化方法
2023-06-07 17:24:26 1
專利名稱：一種輔酶q10提取液的皂化方法
技術領域：
本發明涉及一種皂化方法，特別指一種輔酶QlO提取液的皂化方法。
背景技術：
從發酵菌體中提取的輔酶QlO提取物，除了含輔酶QlO外，還包含大量的脂肪酸甘油酯及各種游離脂肪酸等非水溶性物質。這些物質難溶於水，而易溶於有機溶劑，從而影響後續的純化操作及產品的最終純度，因此有必要先把這些雜質除去。用皂化法可以將上述雜質轉移至水相，而脂溶性的輔酶QlO留在有機相，再將有機相水洗至中性，除去其中溶於水的物質和多餘的鹼，這樣後續的提純過程就可以得到較純的輔酶Q10。目前，皂化操作的一般工藝是往待皂化物中加入一定比例的鹼醇溶液，一定溫度下攪拌反應一段時間，靜置分層，油層再加一定量的水進行攪拌水洗，再靜置分層，最終得到皂化後的輔酶QlO提取液。如中國專利申請號為200710070806.8 「產輔酶QlO新菌株——鞘氨醇單胞菌ZUTE03及其應用」提到的皂化提取方法將溼菌體2g移入容器內，加入0. 3 0. 7g焦性沒子酸，1 2. 5g Κ0Η, 10 20ml甲醇，3 7ml蒸餾水，混勻，同時加入正己烷30 70ml，在70 90°C水浴鍋中回流。文獻「發酵菌體中輔酶QlO的提取及其測定方法」(王根華，錢和，肖剛.無錫輕工大學學報Vol. 22 No. 2 Mar. 200 ，「皂化法分離測定三孢布拉氏黴菌體中輔酶QlO的研究」(吳品芳，陸茂林，陶文沂.生物技術Vol. 16No. 1 45Feb. 2006)，「皂化法提取胞內輔酶QlO的研究」(李聚海，嶽田利，袁亞宏.農產品加工 學刊第3期(總第94期)2007年3月)提到的皂化方法都是將菌體移入容器內，加入焦性沒子酸、Κ0Η、甲醇、蒸餾水混勻，加熱回流一定時間，用自來水迅速冷卻至室溫，倒入分液漏鬥，加入石油醚，劇烈震蕩萃取輔酶Q10。以上方法能夠達到皂化的目的，但分層操作採用的是自然沉降方法，依靠的是兩相密度不同來實現分離，故存在以下缺點(1)屬於間歇式操作，單批操作時間長，工業化規模生產需要的反應罐數量多、體積大、設備利用率低；(2)容易產生乳化現象，分層慢，靜置時間長，廢鹼液夾帶油層多造成輔酶QlO損失，收率低；(3)通常會加入一些破乳劑(如上述專利採用甲醇)來破乳，常常會造成最終產品會有破乳劑殘留的問題；(4)皂化溫度高，皂化時間長，輔酶QlO長時間在高溫的鹼性條件下容易破壞。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種輔酶QlO提取液的皂化方法，這種方法可克服傳統皂化方法無法連續自動化操作、容易出現乳化或需要添加破乳劑等缺點。本發明要解決的的技術問題由如下方案來實現一種輔酶QlO提取液的皂化方法，其特徵在於往輔酶QlO菌粉加入2 5倍體積的非極性有機溶劑，所述非極性有機溶劑為石油醚、戊烷、正己烷、庚烷、辛烷中的一種，在10 50°C溫度下攪拌1 3小時進行提取，提取次數為2 4次，過濾分離，合併提取液，將提取液與濃度為0. 5 5mol/L的鹼液按一定比例的進料速度進入靜態混合器I充分混合皂化，鹼為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉中的一種，皂化溫度為10 50°C，經過離心機I分離，使有機相和廢鹼液相分開，有機相再與水按一定比例的進料速度進入靜態混合器II充分混合水洗，經過離心機II分離，使有機相和廢水相分開，所得有機相即為皂化後的輔酶QlO提取液，可進入下一工序操作。本發明還包括如下方案皂化時所述提取液和鹼液進料速度比為1 4 1 (體積比)。水洗時有機相和水進料速度比為1 4 1 (體積比)。離心機I和離心機II採用蝶式離心機、臥式螺旋離心機、管式離心機中的一種，離心轉速> 3000轉/分鐘，離心操作在氮氣保護下進行。根據本發明，所述的非極性有機溶劑包括石油醚、戊烷、正己烷、庚烷、辛烷等，優選正己烷和石油醚，最優選正己烷；根據本發明，皂化反應涉及的提取液和鹼液進料速度比例為1 1 4 1(體積比)，優選2/1，進料速度控制採用流量計來實現；根據本發明，皂化反應溫度控制在10 50°C ；優選20 30°C，最優選25°C ；溫度控制是通過提取液和鹼液預先加熱來實現的，提取液和鹼液的加熱方式可採用夾套加熱或管道加熱器加熱的方法；根據本發明，鹼液配製所用的鹼可以是氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉中的一種，優選氫氧化鈉或氫氧化鉀；根據本發明，鹼液濃度控制在0. 5 5mol/L，優選1. 5 2mol/L ；根據本發明，皂化反應和水洗操作是通過靜態混合器來實現的，提取液和鹼液(或水)同時分別用計量泵向靜態混合器連續輸送，從而達到連續充分混合的目的；根據本發明，所用的離心機選擇防爆離心機，為進一步增加操作的安全性，離心機增加氮氣保護裝置，所有離心操作在氮氣保護下進行。本發明的優點(1)實現連續自動化皂化操作，提高設備利用率，減少設備佔地面積，減輕員工勞動強度；(2)反應時間短、分離速度快，避免QlO長時間在鹼性條件作用下造成破壞；(3)採用高速離心分離油水兩相，分離效果好，有效防止廢鹼液和廢水相夾帶油層現象，皂化損失少、收率高；(4)未添加任何破乳劑，產品無破乳劑殘留的危險；(5)皂化後的提取液雜質含量較皂化前明顯減少，濃縮物的輔酶QlO含量顯著提高，有效提高後續層析提純的收率、層析填料的使用次數和產品的質量。
圖1是本發明的工藝流程示意圖。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明的實施方案進行詳細描述，但是本領域技術人員將會理解，下面的實施例僅用於說明本發明，而不應視為限定本發明的範圍。實施例中未註明具體條件者，按照常規條件或製造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未註明生產廠商者，均為可以通過市購獲得的常規產品。
實施例1取IOOOKg輔酶QlO菌粉，加4000L正己烷30°C下分三次提取，過濾分離，合併提取液，共3400L，測得提取液的輔酶QlO含量為8. 03mg/ml，提取液濃縮物的輔酶QlO含量為42. 34%。提取液和NaOH溶液(1. 5mol/L)分別以lm3/h和0. 5m3/h的流速同時進入靜態混合器I進行皂化，經過靜態混合器I後的混合液，進入碟式離心機I離心分離(離心轉速8000r/min)，得到輕組分(有機相)3310L，有機相和水再分別以lm3/h和0. 5m3/h的流速同時進入靜態混合器II進行水洗，經過靜態混合器II後的混合液，進入碟式離心機II離心分離(離心轉速SOOOr/min)，得到輕組分(有機相，即皂化後的提取液)3300L，測得皂化後的提取液的輔酶QlO含量為8. 12mg/ml，濃縮物的輔酶QlO含量為57. 38 %，皂化收率為98. 15%，皂化後提取液濃縮物的輔酶QlO含量提高15. 04%。實施例2取IOOOKg輔酶QlO菌粉，加4000L正己烷30°C下分三次提取，過濾分離，合併提取液，共3380L，測得提取液的輔酶QlO含量為8. 13mg/ml，提取液濃縮物的輔酶QlO含量為42. 88%。提取液的皂化和水洗方法除採用KOH替代NaOH外，其它條件均同實施例1，最後得到皂化後的提取液3290L，測得皂化後的提取液輔酶QlO含量8. 24mg/ml，濃縮物的輔酶QlO含量58. 93%，皂化收率為98. 65%，皂化後提取液濃縮物的輔酶QlO含量提高16. 05%。實施例3取IOOOKg輔酶QlO菌粉，加4000L正己烷30°C下分三次提取，過濾分離，合併提取液，共3410L，測得提取液的輔酶QlO含量為8. 09mg/ml，提取液濃縮物的輔酶QlO含量為
41.75%。提取液和NaOH溶液(1. 5mol/L)分別以2m3/h和lm3/h的流速同時進入靜態混合器1進行皂化，經過靜態混合器I後的混合液，進入碟式離心機I離心分離(離心轉速SOOOr/min)，得到輕組分(有機相)3310L,有機相和水再分別以2m3/h和lm3/h的流速同時進入靜態混合器II進行水洗，經過靜態混合器II後的混合液，進入碟式離心機II離心分離(離心轉速8000r/min)，得到輕組分(有機相，即皂化後的提取液)3320L，測得皂化後的提取液的輔酶QlO含量為8. 21mg/ml，濃縮物的輔酶QlO含量為58. 25%，皂化收率為98. 80%，皂化後提取液濃縮物的輔酶QlO含量提高16. 50%。對照例1取IOOOKg輔酶QlO菌粉，加4000L正己烷30°C下分三次提取，過濾分離，合併提取液，共3420L，測得提取液的輔酶QlO含量為8. 22mg/ml，提取液濃縮物的輔酶QlO含量為
42.63 %。將提取液泵入攪拌罐，再泵入1700LNa0H溶液(1. 5mol/L)，攪拌30min，靜置2h，分去下層廢鹼液，再加入1700L水，攪拌5min，靜置2h，分去下層廢水相，得到有機相(即皂化後的提取液)3200L，測得皂化後的提取液的輔酶QlO含量為8. 30mg/ml，濃縮物的輔酶QlO含量為58. 14%，皂化收率為94. 48%，皂化後提取液濃縮物的輔酶QlO含量提高15. 51%。對照例2取IOOOKg輔酶QlO菌粉，加4000L正己烷30°C下分三次提取，過濾分離，合併提取液，共3400L，測得提取液的輔酶QlO含量為8. 18mg/ml，提取液濃縮物的輔酶QlO含量為42. 03%。將提取液泵入攪拌罐，再泵入1700L NaOH溶液(1. 5mol/L)和850L 95%乙醇，攪拌30min，靜置2h，分去下層廢鹼液，再加入1700L水，攪拌5min，靜置2h，分去下層廢水相，得到有機相(即皂化後的提取液)3250L，測得皂化後的提取液的輔酶QlO含量為8. 27mg/ml，濃縮物的輔酶QlO含量為58. 20%，皂化收率為96. 64%，皂化後提取液濃縮物的輔酶QlO含量提高16. 17%。
權利要求
1.一種輔酶Qio提取液的皂化方法，其特徵在於往輔酶Qio菌粉加入2 5倍體積的非極性有機溶劑，所述非極性有機溶劑為石油醚、戊烷、正己烷、庚烷、辛烷中的一種，在10 50°C溫度下攪拌1 3小時進行提取，提取次數為2 4次，過濾分離，合併提取液，將提取液與濃度為0. 5 5mol/L的鹼液按一定比例的進料速度進入靜態混合器I充分混合皂化，鹼為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉中的一種，皂化溫度為10 50°C，經過離心機I分離，使有機相和廢鹼液相分開，有機相再與水按一定比例的進料速度進入靜態混合器II充分混合水洗，經過離心機II分離，使有機相和廢水相分開，所得有機相即為皂化後的輔酶QlO提取液。
2.根據權利要求1所述的一種輔酶QlO提取液的皂化方法，其特徵在於皂化時所述提取液和鹼液進料速度比為1 4 1。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於水洗時有機相和水進料速度比為1 4 1。
4.根據權利要求1所述的一種輔酶QlO提取液的皂化方法，其特徵在於離心機I利離心機II採用蝶式離心機、臥式螺旋離心機、管式離心機中的一種，離心轉速> 3000轉/分鐘，離心操作在氮氣保護下進行。
全文摘要
本發明公開一種輔酶Q10提取液的皂化方法，工藝過程是輔酶Q10提取液與鹼液按一定比例進入靜態混合器充分混合皂化後，經過離心機分離，使有機相和廢鹼液相分開，有機相再與水按一定比例進入另一靜態混合器充分混合水洗，經過另一臺離心機分離，使有機相和廢水相分開，所得有機相即為皂化後的輔酶Q10提取液。皂化後的提取液雜質含量較皂化前明顯減少，濃縮物的輔酶Q10含量顯著提高，有效提高後續層析提純的收率、層析填料的使用次數和產品的質量。本方法可實現連續生產，設備利用率高、佔地面積小，皂化損失少、收率高，並有效防止原攪拌工藝存在易乳化的問題，避免引入破乳劑造成最終產品會有破乳劑殘留的問題。
文檔編號C07C46/10GK102557912SQ20111046281
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月31日 優先權日2011年12月31日
發明者付志傑, 吳軼, 張斌, 王炳榮, 詹光煌, 高志偉 申請人:內蒙古金達威藥業有限公司, 廈門金達威集團股份有限公司