辅酶Q10工艺开发全球大热
2009-03-09 00:01:13   来源：医药经济报   评论：0 点击：

　目前临床上辅酶Q10通常以辅助药物形式出现，但是具备如此众多疗效的辅助药物并不多见，由此也使得其成为近年来国内外市场的热门产品，我国已有多家企业参与开发和生产辅酶Q10。

        辅酶Q10的制备方法主要有动植物提取法、微生物发酵法和化学合成法3种。动植物提取法是传统的生产工艺，虽然方法简单，但成本高，不适合大规模工业化生产，现已逐渐被冷落。微生物发酵法无论是在产品质量还是成本等方面都有较大的优势，是近年来全球开发的热点，被认为是辅酶Q10最适合的工业化生产方法。

        微生物发酵法

        最近，我国科研人员在辅酶Q10新的菌株开发、发酵收率的提高以及后期提纯改进等方面都取得了不少进展，仅涉及到辅酶Q10微生物发酵法的发明专利就有多件：

        2008年12月3日，国家知识产权局公开了宁波天安生物材料有限公司申请的中国专利CN101314782，涉及一种发酵生产辅酶Q10的方法，包括以下步骤：对真养产碱杆菌（Alcaligenes  eutruphus）进行高密度发酵至菌体干重为90克/升以上；从发酵液中分离所述菌体；从所述分离的菌体中提取出辅酶Q10。该发明还涉及真养产碱杆菌在高密度发酵生产辅酶Q10中的应用。

        2008年11月19日，国家知识产权局公开了任雷等人申请的中国专利CN101307338，包括以下的步骤：将氧化型辅酶Q10原料进行磷酸化；通过生物还原酶还原磷酸化的氧化型辅酶  Q10；提取还原反应物中的还原型辅酶Q10。该发明以天然生物酶转化氧化型辅酶Q10来生产还原型辅酶Q10，不需要特定保护环境就可以大规模生产还原型辅酶Q10，所生产的还原型辅酶Q10具有稳定、纯天然、安全可靠、可用作生产针剂的特点。

        2008年10月1日，国家知识产权局公开了天辰神舟实业有限公司申请的中国专利CN101274884，涉及一种提取细菌细胞内辅酶Q10的工艺。该工艺将菌体从连续逆流设备的投料口在称重器的控制下自动定量投入，溶剂由溶媒进口在流量计的控制下控量注入，在铲式推进器的推动下，浸出液和菌体形成相反的连续逆流浸出过程；浓度梯度大，溶剂、菌体间存在相对运动、菌体在铲式推进器的作用下不断从提取容器的左端向右端移动，而溶剂则在压力的作用下不断从容器的右端向左端移动，扩散边界层薄且更新快，当溶剂与菌体接触后，从设备的左端进入的菌体经过2～10小时反应后提取出辅酶Q10；菌体从提取设备的右端经过压榨处理进入耙式干燥器，在耙式干燥器中对菌体中残余的有机溶剂进行干燥处理；辅酶Q10的收率高达90%以上。

        2007年11月28日，国家知识产权局公开了上海方益生物工程有限公司申请的中国专利CN101078091。该发明是关于一种使用酶工程法生产辅酶Q10的方法，以辅酶Q0和十聚异戊二烯为原料、或者以辅酶Q1和茄尼醇为原料，先将辅酶Q0、辅酶Q1、十聚异戊二烯进行磷酸化，茄尼醇进行溴化；在聚合酶的作用下（温度条件为40℃～60℃），于反应器中进行辅酶Q10的合成反应，依次进行萃取、浓缩、结晶、干燥，得到成品。该发明具有专一性，提高了反应效率，提高了产品质量。据了解，酶工程法生产的辅酶Q10，其侧链中不存在顺式结构的异戊二烯，产品的生物活性与微生物发酵法生产的产品相同，而生产成本大大降低。

        2008年12月31日，国家知识产权局公开了天辰神舟实业有限公司申请的中国专利CN101333509，涉及一株辅酶Q10的类球红细菌突变株及其培养方法。突变株命名为类球红细菌（Rhodobacter  sphaeroides）  Shenzhou6，保藏编号为CGMCC  No.2458。该突变株的16S  rDNA  部分的序列的GenBank登录号是EU649703。与出发菌株相比，该突变株在发酵生产辅酶Q10时，辅酶Q10的产量被大幅度提高，是出发菌株的1.3倍，发酵单位达到了0.8g/L。

        化学合成法

        在我国，大部分企业生产辅酶Q10使用的都是化学合成法，因此，化学合成法是目前我国研究的热点。化学合成法的合成路线主要有全化学合成法和半化学合成法。全化学合成法是指不以来自烟草的茄尼醇为原料，完全通过化学方法获得辅酶Q10的合成方法，但该法现在工艺还不够成熟，难以实现大规模工业化生产。

        半化学合成法则是适合我国国情的辅酶Q10合成方法，也是我国科研人员研究的一个主要方向。最近我国有多项发明专利涉及辅酶Q10的半化学合成法。

        2008年3月12日，国家知识产权局公开了上海交通大学申请的中国专利CN101139274，该发明公开一种用烯烃复分解反应合成辅酶Q10的方法，以国内已产业化生产的2，3，4，5-四甲氧基甲苯为原料两步合成偶联中间体化合物：以茄尼醇为原料，两步合成偶联侧链中间体，Grubbs催化剂催化下实现两偶联中间体的偶联。该合成路线的两个重要原料均为国产，是迄今为止全新的最短的合成路线，并且在合成上避免了毒性大的化学试剂和条件苛刻的有机金属试剂（如Me3Al）的使用，为工艺的工业化应用提供了可靠的保障。

        2005年11月2日，国家知识产权局公开了王岩申请的中国专利CN11690036，包括以茄尼醇作为原料及茄呢基溴合成、茄呢基丙酮合成、十异戊二烯醇合成、重排反应合成辅酶Q10的工艺步骤，所作的改进是利用固液相转移催化法合成茄呢基丙酮，用无水碳酸钾作为碱，少量碘化四正丁基铵作相转移催化剂，在合成十异戊二烯醇中的，使用易得的O，O-二甲基-2-羟乙基膦酸酯和茄呢基丙酮在有机溶剂和氢氧化钠水溶液两相中，用碘化四正丁基铵作相转移催化剂进行室温下的液液相转移催化反应。该方法可避免先前合成中采用金属钠或氢化钠等易燃易爆物的使用，使反应容易进行；合成十异戊二烯醇的方法简单，工艺条件易于控制，克服了用格氏试剂反应所带来的苛刻的反应条件，易于工业化生产。

        2006年6月28日，国家知识产权局公开了浙江工业大学申请的中国专利CN1793100，该发明包括如下步骤：化合物A在-80℃～40℃下于溶剂中以碱金属处理，得化合物B；化合物B经氧化处理即得辅酶Q10。该发明所述的合成方法通过设计原料化合物，在脱保护基和氧化反应等步骤中收率高，非常有利于工业化生产。该发明还可采用有机硼试剂和Pd（DPPP）Cl2催化剂作为脱砜剂，实现了高立体选择性脱砜。（张伦）