专利名称：一种辅酶q10提取液的皂化方法
技术领域：
本发明涉及一种皂化方法，特别指一种辅酶QlO提取液的皂化方法。
背景技术：
从发酵菌体中提取的辅酶QlO提取物，除了含辅酶QlO外，还包含大量的脂肪酸甘油酯及各种游离脂肪酸等非水溶性物质。这些物质难溶于水，而易溶于有机溶剂，从而影响后续的纯化操作及产品的最终纯度，因此有必要先把这些杂质除去。用皂化法可以将上述杂质转移至水相，而脂溶性的辅酶QlO留在有机相，再将有机相水洗至中性，除去其中溶于水的物质和多余的碱，这样后续的提纯过程就可以得到较纯的辅酶Q10。目前，皂化操作的一般工艺是往待皂化物中加入一定比例的碱醇溶液，一定温度下搅拌反应一段时间，静置分层，油层再加一定量的水进行搅拌水洗，再静置分层，最终得到皂化后的辅酶QlO提取液。如中国专利申请号为200710070806.8 “产辅酶QlO新菌株——鞘氨醇单胞菌ZUTE03及其应用”提到的皂化提取方法将湿菌体2g移入容器内，加入0. 3 0. 7g焦性没子酸，1 2. 5g Κ0Η, 10 20ml甲醇，3 7ml蒸馏水，混勻，同时加入正己烷30 70ml，在70 90°C水浴锅中回流。文献“发酵菌体中辅酶QlO的提取及其测定方法”(王根华，钱和，肖刚.无锡轻工大学学报Vol. 22 No. 2 Mar. 200 ，“皂化法分离测定三孢布拉氏霉菌体中辅酶QlO的研究”(吴品芳，陆茂林，陶文沂.生物技术Vol. 16No. 1 45Feb. 2006)，“皂化法提取胞内辅酶QlO的研究”(李聚海，岳田利，袁亚宏.农产品加工 学刊第3期(总第94期)2007年3月)提到的皂化方法都是将菌体移入容器内，加入焦性没子酸、Κ0Η、甲醇、蒸馏水混勻，加热回流一定时间，用自来水迅速冷却至室温，倒入分液漏斗，加入石油醚，剧烈震荡萃取辅酶Q10。以上方法能够达到皂化的目的，但分层操作采用的是自然沉降方法，依靠的是两相密度不同来实现分离，故存在以下缺点(1)属于间歇式操作，单批操作时间长，工业化规模生产需要的反应罐数量多、体积大、设备利用率低；(2)容易产生乳化现象，分层慢，静置时间长，废碱液夹带油层多造成辅酶QlO损失，收率低；(3)通常会加入一些破乳剂(如上述专利采用甲醇)来破乳，常常会造成最终产品会有破乳剂残留的问题；(4)皂化温度高，皂化时间长，辅酶QlO长时间在高温的碱性条件下容易破坏。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种辅酶QlO提取液的皂化方法，这种方法可克服传统皂化方法无法连续自动化操作、容易出现乳化或需要添加破乳剂等缺点。本发明要解决的的技术问题由如下方案来实现一种辅酶QlO提取液的皂化方法，其特征在于往辅酶QlO菌粉加入2 5倍体积的非极性有机溶剂，所述非极性有机溶剂为石油醚、戊烷、正己烷、庚烷、辛烷中的一种，在10 50°C温度下搅拌1 3小时进行提取，提取次数为2 4次，过滤分离，合并提取液，将提取液与浓度为0. 5 5mol/L的碱液按一定比例的进料速度进入静态混合器I充分混合皂化，碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种，皂化温度为10 50°C，经过离心机I分离，使有机相和废碱液相分开，有机相再与水按一定比例的进料速度进入静态混合器II充分混合水洗，经过离心机II分离，使有机相和废水相分开，所得有机相即为皂化后的辅酶QlO提取液，可进入下一工序操作。本发明还包括如下方案皂化时所述提取液和碱液进料速度比为1 4 1 (体积比)。水洗时有机相和水进料速度比为1 4 1 (体积比)。离心机I和离心机II采用蝶式离心机、卧式螺旋离心机、管式离心机中的一种，离心转速> 3000转/分钟，离心操作在氮气保护下进行。根据本发明，所述的非极性有机溶剂包括石油醚、戊烷、正己烷、庚烷、辛烷等，优选正己烷和石油醚，最优选正己烷；根据本发明，皂化反应涉及的提取液和碱液进料速度比例为1 1 4 1(体积比)，优选2/1，进料速度控制采用流量计来实现；根据本发明，皂化反应温度控制在10 50°C ；优选20 30°C，最优选25°C ；温度控制是通过提取液和碱液预先加热来实现的，提取液和碱液的加热方式可采用夹套加热或管道加热器加热的方法；根据本发明，碱液配制所用的碱可以是氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种，优选氢氧化钠或氢氧化钾；根据本发明，碱液浓度控制在0. 5 5mol/L，优选1. 5 2mol/L ；根据本发明，皂化反应和水洗操作是通过静态混合器来实现的，提取液和碱液(或水)同时分别用计量泵向静态混合器连续输送，从而达到连续充分混合的目的；根据本发明，所用的离心机选择防爆离心机，为进一步增加操作的安全性，离心机增加氮气保护装置，所有离心操作在氮气保护下进行。本发明的优点(1)实现连续自动化皂化操作，提高设备利用率，减少设备占地面积，减轻员工劳动强度；(2)反应时间短、分离速度快，避免QlO长时间在碱性条件作用下造成破坏；(3)采用高速离心分离油水两相，分离效果好，有效防止废碱液和废水相夹带油层现象，皂化损失少、收率高；(4)未添加任何破乳剂，产品无破乳剂残留的危险；(5)皂化后的提取液杂质含量较皂化前明显减少，浓缩物的辅酶QlO含量显著提高，有效提高后续层析提纯的收率、层析填料的使用次数和产品的质量。
图1是本发明的工艺流程示意图。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1取IOOOKg辅酶QlO菌粉，加4000L正己烷30°C下分三次提取，过滤分离，合并提取液，共3400L，测得提取液的辅酶QlO含量为8. 03mg/ml，提取液浓缩物的辅酶QlO含量为42. 34%。提取液和NaOH溶液(1. 5mol/L)分别以lm3/h和0. 5m3/h的流速同时进入静态混合器I进行皂化，经过静态混合器I后的混合液，进入碟式离心机I离心分离(离心转速8000r/min)，得到轻组分(有机相)3310L，有机相和水再分别以lm3/h和0. 5m3/h的流速同时进入静态混合器II进行水洗，经过静态混合器II后的混合液，进入碟式离心机II离心分离(离心转速SOOOr/min)，得到轻组分(有机相，即皂化后的提取液)3300L，测得皂化后的提取液的辅酶QlO含量为8. 12mg/ml，浓缩物的辅酶QlO含量为57. 38 %，皂化收率为98. 15%，皂化后提取液浓缩物的辅酶QlO含量提高15. 04%。实施例2取IOOOKg辅酶QlO菌粉，加4000L正己烷30°C下分三次提取，过滤分离，合并提取液，共3380L，测得提取液的辅酶QlO含量为8. 13mg/ml，提取液浓缩物的辅酶QlO含量为42. 88%。提取液的皂化和水洗方法除采用KOH替代NaOH外，其它条件均同实施例1，最后得到皂化后的提取液3290L，测得皂化后的提取液辅酶QlO含量8. 24mg/ml，浓缩物的辅酶QlO含量58. 93%，皂化收率为98. 65%，皂化后提取液浓缩物的辅酶QlO含量提高16. 05%。实施例3取IOOOKg辅酶QlO菌粉，加4000L正己烷30°C下分三次提取，过滤分离，合并提取液，共3410L，测得提取液的辅酶QlO含量为8. 09mg/ml，提取液浓缩物的辅酶QlO含量为
41.75%。提取液和NaOH溶液(1. 5mol/L)分别以2m3/h和lm3/h的流速同时进入静态混合器1进行皂化，经过静态混合器I后的混合液，进入碟式离心机I离心分离(离心转速SOOOr/min)，得到轻组分(有机相)3310L,有机相和水再分别以2m3/h和lm3/h的流速同时进入静态混合器II进行水洗，经过静态混合器II后的混合液，进入碟式离心机II离心分离(离心转速8000r/min)，得到轻组分(有机相，即皂化后的提取液)3320L，测得皂化后的提取液的辅酶QlO含量为8. 21mg/ml，浓缩物的辅酶QlO含量为58. 25%，皂化收率为98. 80%，皂化后提取液浓缩物的辅酶QlO含量提高16. 50%。对照例1取IOOOKg辅酶QlO菌粉，加4000L正己烷30°C下分三次提取，过滤分离，合并提取液，共3420L，测得提取液的辅酶QlO含量为8. 22mg/ml，提取液浓缩物的辅酶QlO含量为
42.63 %。将提取液泵入搅拌罐，再泵入1700LNa0H溶液(1. 5mol/L)，搅拌30min，静置2h，分去下层废碱液，再加入1700L水，搅拌5min，静置2h，分去下层废水相，得到有机相(即皂化后的提取液)3200L，测得皂化后的提取液的辅酶QlO含量为8. 30mg/ml，浓缩物的辅酶QlO含量为58. 14%，皂化收率为94. 48%，皂化后提取液浓缩物的辅酶QlO含量提高15. 51%。对照例2取IOOOKg辅酶QlO菌粉，加4000L正己烷30°C下分三次提取，过滤分离，合并提取液，共3400L，测得提取液的辅酶QlO含量为8. 18mg/ml，提取液浓缩物的辅酶QlO含量为42. 03%。将提取液泵入搅拌罐，再泵入1700L NaOH溶液(1. 5mol/L)和850L 95%乙醇，搅拌30min，静置2h，分去下层废碱液，再加入1700L水，搅拌5min，静置2h，分去下层废水相，得到有机相(即皂化后的提取液)3250L，测得皂化后的提取液的辅酶QlO含量为8. 27mg/ml，浓缩物的辅酶QlO含量为58. 20%，皂化收率为96. 64%，皂化后提取液浓缩物的辅酶QlO含量提高16. 17%。
权利要求
1.一种辅酶Qio提取液的皂化方法，其特征在于往辅酶Qio菌粉加入2 5倍体积的非极性有机溶剂，所述非极性有机溶剂为石油醚、戊烷、正己烷、庚烷、辛烷中的一种，在10 50°C温度下搅拌1 3小时进行提取，提取次数为2 4次，过滤分离，合并提取液，将提取液与浓度为0. 5 5mol/L的碱液按一定比例的进料速度进入静态混合器I充分混合皂化，碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种，皂化温度为10 50°C，经过离心机I分离，使有机相和废碱液相分开，有机相再与水按一定比例的进料速度进入静态混合器II充分混合水洗，经过离心机II分离，使有机相和废水相分开，所得有机相即为皂化后的辅酶QlO提取液。
2.根据权利要求1所述的一种辅酶QlO提取液的皂化方法，其特征在于皂化时所述提取液和碱液进料速度比为1 4 1。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于水洗时有机相和水进料速度比为1 4 1。
4.根据权利要求1所述的一种辅酶QlO提取液的皂化方法，其特征在于离心机I利离心机II采用蝶式离心机、卧式螺旋离心机、管式离心机中的一种，离心转速> 3000转/分钟，离心操作在氮气保护下进行。
全文摘要
本发明公开一种辅酶Q10提取液的皂化方法，工艺过程是辅酶Q10提取液与碱液按一定比例进入静态混合器充分混合皂化后，经过离心机分离，使有机相和废碱液相分开，有机相再与水按一定比例进入另一静态混合器充分混合水洗，经过另一台离心机分离，使有机相和废水相分开，所得有机相即为皂化后的辅酶Q10提取液。皂化后的提取液杂质含量较皂化前明显减少，浓缩物的辅酶Q10含量显著提高，有效提高后续层析提纯的收率、层析填料的使用次数和产品的质量。本方法可实现连续生产，设备利用率高、占地面积小，皂化损失少、收率高，并有效防止原搅拌工艺存在易乳化的问题，避免引入破乳剂造成最终产品会有破乳剂残留的问题。
文档编号C07C46/10GK102557912SQ20111046281
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者付志杰, 吴轶, 张斌, 王炳荣, 詹光煌, 高志伟 申请人:内蒙古金达威药业有限公司, 厦门金达威集团股份有限公司