辅酶Q10市场并不巨大合成方法存在问题

目前，国内外化学合成法生产辅酶Q10有两个重要步骤，一是从烟叶中分离纯化一种三倍半萜烯醇-茄尼醇，将茄尼醇延长成为十聚癸异戊二烯，用它作为辅酶Q10的“侧链”，二是人工合成一种称为辅酶Q0的化合物，即2，3-二甲氧基-5-甲基-1，4-苯醌，然后将两者缩合成为辅酶Q10。     

泛醌（辅酶Q10）的合成研究

本文报道了一种化学合成泛醌(辅酶Q10)的简捷方法,以茄呢醇为原料,经溴化、缩合、水解和加成反应得到合成泛醌(辅酶Q10)的关键中间体--4-十异戊烯基-3-羟基-3-甲基-1-丁烯.该化合物再和2, 3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌偶联后得到泛醌(辅酶Q10).     

辅酶Q10低成本生产的技术支持

1辅酶Q10合成方法存在的问题 目前，国内外化学合成法生产辅酶Q10有两个重要步骤，一是从烟叶中分离纯化一种三倍半萜烯醇——茄尼醇，将茄尼醇延长成为十聚癸异戊二烯，用它作为辅酶Q10的“侧链”；二是人工合成一种称为辅酶Q10的化合物，即2，3-二甲氧基-5-甲基-1，4-苯醌，然后将两者缩合成为辅酶Q10．     

辅酶Q10的合成

以还原型辅酶Q0(氢醌,Ⅳ)为母环,杂多酸为催化剂,与末端羟基取代的异戊二烯单元—(E)-1-苯磺酰基-2-甲基-4-羟基-2-丁烯(Ⅲ)进行偶联反应,溴苄酚羟基保护,制得6-(4-苯磺酰基-3-甲基-2-丁烯)-基-2,3-二甲氧基-5-甲基氢醌双苄醚(Ⅴ),收率75.0%,Ⅴ再与茄尼基溴(Ⅵ)偶联后制得接砜产物(Ⅶ),收率45.0%,Ⅶ经钠还原脱除苯磺酰基、硝酸铈铵氧化制得辅酶Q10(Ⅰ),收率30%。中间体与产物经测熔点、1HNMR和FTIR分析鉴定和确证结构。     

辅酶Q10的合成与应用

以茄尼醇、异戊二烯和辅酶Q0作为主要原料,通过溴化、加成和缩合3步反应合成了目标产物辅酶Q10.其中溴化和加成反应一次收率分别为95%和90%,缩合反应重复收率在70%左右.生产规模为5kg/次.并介绍了辅酶Q10的应用和市场需求.     

2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌的合成

以3,4,5-三甲氧基甲苯(TMT)为原料,先由V ilsm e ier-Haack反应合成6-甲基-2,3,4-三甲氧基苯甲醛,然后在对甲基苯磺酸催化下经Dak in反应将其氧化为6-甲基-2,3,4-三甲氧基苯酚,最后用重铬酸钠催化氧化合成了辅酶Q0,过程总收率达到72.3%。经正交实验得V ilsm e ier-Haack反应的最佳工艺为:n(TMT)∶n(POC l3)∶n(DMF)=1∶1.8∶2.2,反应温度70℃,反应时间7 h。在此工艺条件下,此步反应收率可达93.2%,w(6-甲基-2,3,4-三甲氧基苯甲醛)=98.5%;在Dakin反应中,以w(H2O2)=30%为氧化剂,30℃为最佳反应温度,反应时间1.5 h。     

辅酶Q10及其中间体工业现状与发展

辅酶Q10生产工艺进展 辅酶Q10，别名：癸烯醌、泛醌、万有醌，化学名：2，3-二甲氧基-5-甲基-6[3-甲基丁烯基-2]-苯醌，2，3-二甲氧基-5-甲基-6-癸异戊烯基苯醌。英文名称：Coenzyme Q10；Co Q10；Ubiquinone -10；Ubidecarenone；2，3-dimethoxy -5 -metyl -6-decaprenylbenzoq-uinone.     

6-(4-苯磺酰基-3-甲基-2-丁烯)-基-2,3-二甲氧基-5-甲基氢醌双苄醚的合成

以异戊二烯为原料,经与苯磺酰氯加成、水解乙酰化、皂化3步反应,制得末端羟基取代的异戊二烯短侧链——(E)-1-苯磺酰基-2-甲基-4-羟基-2-丁烯(简称产物A),并用乙酸乙酯-乙醚混合溶剂对产物A进行提纯精制。以还原型辅酶Q0(氢醌)为母环,杂多酸为催化剂,与产物A进行偶联反应,然后采用溴化苄对母环羟基进行保护,用乙醚-异丙醚的混合溶剂进行提纯精制,选择性结晶得到了侧链延长法合成辅酶Q10的关键中间体辅酶Q1前体,即6-(4-苯磺酰基-3-甲基-2-丁烯)-基-2,3-二甲氧基-5-甲基氢醌双苄醚(简称产物B)。探讨了各主要影响因素对合成反应过程及结果的影响,目标产物B收率达75%(以产物A为基准)。产物A与目标产物B经测熔点、1H NMR分析和FTIR分析鉴定,确证其为(E)-异构体。     

辅酶Q0的简便合成

以3,4,5-三甲氧基苯甲醛为原料,经Wolff-Kishner-黄鸣龙还原反应和过氧化氢氧化反应简便、高效地制备辅酶Q10的重要原料辅酶Q0.对影响反应的关键因素进行了研究,发现甲酸介质、3倍过量的水合肼、50%过氧化氢以及用磷钼酸作催化剂(用量为TMT质量的2.5%～3.0%)、反应45 min为比较合适的条件.     

RP-HPLC测定红曲菌丝体中辅酶Q_(10)的研究

用反相高效液相色谱测定红曲菌丝体中辅酶Q10的含量。采用超声破碎细胞方法提取红曲菌丝体中辅酶Q10,色谱柱为Eclipse Pius C18(4.6*250 mm,5?m),流动相为甲醇∶无水乙醇=(V∶V)50∶50;流量为1 m L/min;进样体积为10μL;检测波长为275 nm;柱温为30℃。辅酶Q10在4.4453125~71.125?g/m L浓度范围内线性关系良好,回归方程为Y=8.7180X-4.7213,R2=0.9999,平均加标回收率为66.29%,RSD为2.41%。该法具有良好的线性关系,重现性好、精密度高、准确度好,可用于红曲菌丝体中辅酶Q10的含量测定。     

HPLC法监控辅酶Q_0生产的氧化反应

利用反相HPLC法监控氧化反应中辅酶Q0的含量,从而确定氧化反应终点。色谱条件采用C18反相柱,甲醇-水(8∶2)为流动相,检测波长237 nm,流速0.8 mL/min,柱温35℃,外标法定量。通过跟踪监测,发现3,4,5-三甲氧基甲苯氧化反应1 h即达反应终点。本法快速、准确、选择性好,可实现对生产的监控。     

改性蜡质玉米淀粉稳定Pickering乳液的制备及应用

采用辛烯基琥珀酸酐(OSA)对蜡质玉米淀粉(WS)疏水改性制得辛烯基琥珀酸酐改性蜡质玉米淀粉(OSA-WS),以不同取代度OSA-WS制备了稳定的Pickering乳液。测定了OSA-WS取代度(DS)、反应效率(RE)及三相接触角,对其进行了FT-IR、XRD和SEM表征。结果表明,OSA通过与淀粉表面羟基反应对其进行改性并未改变淀粉颗粒结构;随着取代度的增大,淀粉颗粒乳化性增加,制得Pickering乳液稳定性增强;以OSA-WS为乳化剂制得包埋辅酶Q10的Pickering乳液,通过透皮运输实验可知,与辅酶Q10的油溶液相比,包埋辅酶Q10的Pickering乳液更有利于辅酶Q10的透皮运输。     

辅酶Q10的合成

以茄尼醇和2，3－二甲氧基－5－甲基－1，4－苯醌为原料合成全反式辅酶Q10。首先以茄尼醇合成全反式侧链四十碳十烯－1－醇，再和2，3－二甲氧基－5－甲基－1，4－苯醌的还原产物在无水氯化锌存在下缩合。缩合反应收率为20％。     

4,6-二乙氧基间苯二胺的合成

以1,5-二氯-2,4-二硝基苯（DCDNB）为原料,经烷氧基化和催化加氢还原反应合成4,6-二乙氧基间苯二胺（DEDAB）,并探索了其影响因素。结果表明合成中间体1,5-二乙氧基-2,4-二硝基苯（DEDNB）的较佳条件为：n(DCDNB)∶n(NaOH)∶n(无水C2H5OH)=1∶4∶30,室温下反应7 h,收率96.43%,HPLC纯度99.74%;产品DEDAB的较优合成工艺条件为：n(DEDNB)∶n(无水C2H5OH)= 1∶44,w(10%Pd/C)/w(DEDNB)= 10%,反应时间7 h,反应温度110 ℃,氢气压力1.5 MPa,收率95.42%,HPLC纯度98.87%。产品及中间体结构经1H NMR、MS 和FTIR分析表征确认。     

生物发酵产物中辅酶Q_(10)的快速分离柱高效液相色谱法测定

研究了用快速分离柱高效液相色谱法测定生物发酵产物中辅酶Q10的方法。发酵法得到的样品经匀浆后用四氢呋喃提取,提取液以ZORBAX Stab le Bound(4.6×50 mm,1.8μm)C18快速分离柱为固定相,m(甲醇)∶m(四氢呋喃)=4∶1为流动相分离,流速为2.0 mL/m in;在该色谱条件下,辅酶Q10在2.0 m in内可达到基线分离;用紫外二极管矩阵检测器检测。方法标准回收率为96%~102%,相对标准偏差为0.78%~1.22%。方法用于几种发酵样品中辅酶Q10的测定,结果满意。     

烟草叶片组织块悬浮培养合成辅酶Q_(10)的研究

以新鲜烟草叶片制得的组织块为研究对象,建立了一种烟叶组织块悬浮培养合成辅酶Q10的方法。考察了培养温度、pH值、培养时间对辅酶Q10合成的影响。另外,采用均匀设计法对培养液中烟酸、盐酸硫胺素、半胱氨酸、对羟基苯甲酸、硫酸镁质量浓度进行了优化。在最适的培养条件下,烟草叶片组织块中辅酶Q10的质量分数达到208.09μg/g,比烟草叶片中的初始质量分数提高了18.7倍。文中建立的烟草叶片组织块悬浮培养合成辅酶Q10的方法具有周期短、操作简单的特点,是一种高效生产辅酶Q10的方法。     

Effects of Endurance Training on the Coenzyme Q Redox State in Rat Heart,Liver, and Brain at the Tissue and Mitochondrial Levels: Implications for Reactive Oxygen Species Formation and Respiratory Chain Remodeling

Sixteen adult, 4-month-old male Wistar rats were randomly assigned to the training group (n = 8) or the control group (n = 8). We elucidated the effects of 8 weeks of endurance training on coenzyme Q (Q) content and the formation of reactive oxygen species (ROS) at the tissue level and in isolated mitochondria of the rat heart, liver and brain. We demonstrated that endurance training enhanced mitochondrial biogenesis in all tested organs, while a significant increase in the Q redox state was observed in the heart and brain, indicating an elevated level of QH₂ as an antioxidant. Moreover, endurance training increased the mQH₂ antioxidant pool in the mitochondria of the heart and liver, but not in the brain. At the tissue and isolated mitochondria level, an increase in ROS formation was only observed in the heart. ROS formation observed in the mitochondria of individual rat tissues after training may be associated with changes in the activity/amount of individual components of the oxidative phosphorylation system and its molecular organization, as well as with the size of the oxidized pool of mitochondrial Q acting as an electron carrier in the respiratory chain. Our results indicate that tissue-dependent changes induced by endurance training in the cellular and mitochondrial QH₂ pool acting as an antioxidant and in the mitochondrial Q pool serving the respiratory chain may serve important roles in energy metabolism, redox homeostasis and the level of oxidative stress.     

由辛酸直接合成溴苯腈辛酸酯

以DMF、三乙胺为催化剂 ,在溶剂中 ,用辛酸直接合成了溴苯腈辛酸酯 ,实现由酸合成酯的一步反应。研究了催化剂的用量、溶剂的选择、主要反应物用量、反应温度和反应时间对反应收率的影响。在n(DMF)∶n(溴苯腈 ) =0 0 2 4∶1,n(三乙胺 )∶n(溴苯腈 ) =0 0 5∶1,n(辛酸 )∶n(溴苯腈 ) =1.1∶1,n(氯化亚砜 )∶n(溴苯腈 ) 1.2∶1,在二甲苯中反应 ,反应温度在 12 0℃下 ,反应 10h(反应温度与反应时间是指滴加完氯化亚砜后的 ) ,反应产率达到 91 0 1%