[发明专利]利用2-酮基-L古龙酸结晶母液制备吡咯喹啉醌的方法

说明书

本发明公开了利用2‑酮基‑L古龙酸结晶母液制备吡咯喹啉醌的方法，该方法是以2‑酮基‑L‑古龙酸结晶母液为原料液，从中提取出4,5‑二氢‑4,5‑二氧代‑1H‑吡咯并[2,3‑f]喹啉‑2,7,9‑三羧酸。本发明利用2‑酮基‑L‑古龙酸结晶母液制备4,5‑二氢‑4,5‑二氧代‑1H‑吡咯并[2,3‑f]喹啉‑2,7,9‑三羧酸，不需要再经过发酵、离子交换、浓缩等工艺，步骤简单，节约了大量成本，变废为宝，充分利用资源，对环境友好。且本发明方法制备的产品吡咯喹啉醌为还原态，抗氧化效果更好。本发明步骤简便，分离效率高，绿色环保。

技术领域

本发明涉及一种制备吡咯喹啉醌的方法，具体涉及一种利用2-酮基-L-古龙酸结晶母液制备4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸的方法。

背景技术

吡咯喹啉醌(Pyrroloquinoline quinone，PQQ，又名4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸)包括氧化态和还原态形式。它是继核黄素和烟酰胺之后发现的第三类辅酶，为B族维生素成员，其作为多种酶类辅基，对生命体有重要生理活性。研究发现，缺乏PQQ的小鼠生长缓慢、皮肤脆弱、骨质疏松、骨骼异常、免疫应答低下、生殖能力差，容易产生关节炎症。值得注意的是，哺乳动物体内不能合成PQQ，必须从外部摄入以满足生命活动的需要。因此，PQQ被认为是人体必须的维生素及营养素，可用作新型功能食品原料。

然而，PQQ的生产制备却是其大规模应用的瓶颈。目前，PQQ的制备方法主要有微生物发酵和化学合成方法。已报道的PQQ化学合成方法需要经过十步以上的反应才能获得，产率低，并且需要使用大量有毒试剂和重金属催化剂，对环境破坏比较大。微生物发酵法制备PQQ的主要问题是PQQ发酵产量非常低(报道的仅有一百微克每升)，远远达不到生产要求。因此，寻找高效、绿色的PQQ制备方法至关重要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种利用2-酮基-L-古龙酸结晶母液制备4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸的方法，该方法步骤简便，分离效率高，且得到的吡咯喹啉醌为还原态，抗氧化效果更好。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

利用2-酮基-L-古龙酸结晶母液制备4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸的方法，是以2-酮基-L-古龙酸结晶母液为原料液，从中提取出4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸。

2-酮基-L-古龙酸结晶母液是维生素C生产过程中的二步发酵法产生的2-酮基-L-古龙酸钠醪液，经阴离子交换、浓缩、结晶而来的母液。

上述提取包括沉淀除杂、有机溶剂萃取富集、色谱分离纯化和结晶过程。

沉淀除杂是利用二价金属离子与2-酮基-L-古龙酸结晶母液中组分进行反应形成沉淀物除杂，其中二价金属离子为Mg²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Ca²⁺中的至少一种；二价金属离子以金属盐或金属盐溶液的形式参与反应，金属盐溶液与2-酮基-L-古龙酸结晶母液的体积比为1:2-10，金属盐溶液中二价金属离子总浓度为1-10mol/L。

有机溶剂萃取富集是先用萃取液对沉淀除杂后的2-酮基-L-古龙酸结晶母液进行萃取，分离有机层，再用氨水对有机层进行反萃，分离氨水层，得到氨水反萃液；所述萃取液与沉淀除杂后的2-酮基-L-古龙酸结晶母液的体积比为1-5:1；萃取液包括萃取剂和稀释剂，萃取剂与稀释剂的体积比为1:1-20；氨水与萃取剂的体积比为1-3:1；氨水的质量分数为1-20％。