辅羧酶四水合物（Cocarboxylase tetrahydrate，CAS: 68684-55-9），又名四水合硫胺焦磷酸酯，为白色固体，熔点>170°C（分解），微溶于水，分子式为C12H18N4O7P2S.4H2O，分子量496.37，结构式如图1所示。
图1. 辅羧酶四水合物结构
1999年，美国FDA批准了注射用12种复合维生素制剂（CERNEVIT-12）。该制剂区别于以往仅含水溶性或脂溶性维生素的组合，是一种同时包含水溶性与脂溶性维生素的复合制剂，能够为患者提供全面的维生素营养支持。辅羧酶四水合物属于维生素类药物，亦称四水合硫胺焦磷酸酯、四水合辅羧酶或四水脱羧辅酶，为该复合维生素的组分之一。其为硫胺素焦磷酸酯（TPP）在体外的稳定化学形式，而TPP在体内由维生素B₁转化而来；维生素B₁正是通过转化为TPP发挥其生理与生化功能，以辅酶形式参与糖代谢过程，为机体供能。澳大利亚治疗药物管理局于2002年批准辅羧酶四水合物用于药品生产。[1]
辅羧酶四水合物制备方法
文献报道焦磷酸硫胺素(辅羧酶盐酸盐)的制备方法较多(又称焦磷酸硫胺素或氯化维生素B1焦磷酸酯)。J .Weijlard和H .Tauber[2]利用维生素B1和焦磷酸钠与磷酸的混合液制备了焦磷酸硫胺素，通过利用磷酸钙溶液与大量的有机溶剂处理得到硫胺焦磷酸酯，然而收率仅有10％左右；1940年，文献[3]报道VB1类似物5‑溴化乙烯噻唑和磷酸银反应制备氯化VB1焦磷酸酯，以银盐的形式析出，用硫化氢除去银离子，然后用氯化氢处理得到氯化硫胺焦磷酸酯，然而该方法用到有毒试剂或者大量的有机溶剂，或者温度较高，不利于环境保护。
为了克服现有的辅羧酶的纯化方法繁琐、效果差的缺陷，陈梦婷等人[4]提供了一种共羧化酶及其四水合物或盐的制备方法。采用本纯化方法可经一步离子交换得到高纯度(99％以上)的辅羧酶，并可进一步直接制备得到高纯度的四水合物或焦磷酸硫胺素。具体制备步骤如下。
辅羧酶的制备
称取磷酸(85％，24g，0.20mol)，五氧化二磷(22.5g，0.158 mol)，加入三颈瓶中100 ℃下反应2h。称取VB1(16g，0.048mol)分批加入，100℃下反应3.5 h，TLC显示反应完全后，停止加热，加入水48ml，搅拌溶解，冰水浴下搅拌，并加入异丙醇60ml，搅拌30min后，放置冰箱过夜。
将上清液去除后，得到黄色油状物质，加入水24ml溶解，溶解后，加入三辛胺：异丙 醚＝1：1(20ml)，洗涤两次。将样品(放置冰箱过夜后，产物会以黄色油状物的形式在底部析出，去除上清液后，黄色油状物是部分磷酸以及磷酸酯的混合物，洗涤的是主要是磷酸)装至D301阴离子交换树脂中，先用纯水洗脱，至到液相监控洗出液磷酸单酯含量低于百分之一，再用氨水调节pH＝10‑12弱碱性水溶液作为洗脱液，收集洗出液，将所得洗出液进液相监控纯度，选择纯度大于95％合并洗出液，纯度：95.54％。
辅羧酶四水合物的制备
将洗出液在30‑35℃浓缩至2‑3ml，加入盐酸(例如1M盐酸)中和过量碱离子，用2‑3倍量异丙醇析出产物，即得到辅羧酶四水合物。
参考文献
[1] 李程，黎利军，谢永美，付超，宋航. HPLC测定四水合硫胺焦磷酸酯原料药含量. 化学研究与应用. 2008, 20(3):360-362.
[2] Weijlard J, Tauber H. Synthesis, isolation and identification of cocarboxylase. Journal of the American Chemical Society. 1938, 60(9):2263-4.
[3] Weil-Malherbe H. On the synthesis of cocarboxylase. Biochemical Journal. 1940, 34(7):980.
[4] 陈梦婷，田文军，郭晔堃. 一种共羧化酶及其四水合物或盐的制备方法. CN 113402555 B.