从落叶松根中提取二氢槲皮素可行性研究报告

从落叶松根中提取二氢槲皮素

可行性研究报告

一、总论

1.1项目名称：大兴安岭林区从落叶松中提取高纯度（95%以上）二氢槲皮素可行性研究

1.2拟建规模：年产二氢槲皮素30吨

1.3建设性质：新建

1.4建设地点：加格达奇工业园区

1.5项目设计依据：专利发明

1.6项目设立的宗旨：一是项目符合国家产业政策，具有低碳、环保、节能等特点，属节能环保类。二是项目所使用原料为，100年以上兴安落叶松的根部高度0-100厘米部分，主要存在于原条墩根中，少占用木材，属废物利用。三是项目属高科技，产出比大，消耗原料少，产值利润高。四是开创大兴安岭以兴安落叶松为原料，生产林化产品的新纪元。

1.7经营范围：

（1）范围：主要生产95%高纯度二氢槲皮素；同时生产副产品阿拉伯半乳聚糖、落叶松油

（2）规模：年产30吨二氢槲皮素；200吨阿拉伯半乳聚糖；50吨落叶松油

1.8主要经济技术指标

表一，主要经济技术指标

二、项目背景及建设的必要性分析

2.1项目背景

二氢槲皮素又称花旗松素或紫杉叶素，属维生素p。是一种二氢

酮醇类化合物。俄罗斯和美国药典中都收录有二氢槲皮素。二氢槲皮素在植物中的含量偏低，主要植物资源是西伯利亚落叶树（花旗松），多分布于俄罗斯西伯利亚地区，其他地区少见。或有通过化合物合成的二氢槲皮素，因程序复杂，成本较高，无法达到工业化生产要求。目前中国医药领域所使用的二氢槲皮素主要来自于俄罗斯和美国，因为供需差距较大，价格较为昂贵，这也进一步阻碍了它的工业化生产和应用。

（1）国内外研究现状

二氢槲皮素在落叶松中的含量约在0.3～5.7％左右，二氢槲皮素最早由日本学者Fukui从针叶植物Chamaecyparis obtusa(Sieb. et Zucc.) Endl.叶中提取出来，为一种葡萄糖苷的苷元。随后他又研究了它的

3-O-葡萄糖苷在针叶植物中的分布以及细菌存在下苷键的水解。以后又有人从多种植物中分离出二氢槲皮素及其衍生物，在植物中以苷元或苷两种形式存在。

美国专利（US2744919A）介绍了用水或极性稍大的醇或酮从树皮中提取二氢槲皮素，减压浓缩溶剂得到一种含有单宁、糖类和有色物质的粗提物，然后用低极性的醇、酮或醚萃取，脱除溶剂后的膏状物用热水进行结晶纯化制得二氢槲皮素粗品。此法溶剂萃取后得到的浸膏溶液含有较多杂质，在结晶的过程中纯度提高不明显且结晶次数较多。

俄罗斯专利（RU2184561C1）介绍了一种以落叶松木粉为原料提取二氢槲皮素的方法，将木粉与有机溶剂混合加热到110～120℃提

取，冷却后过滤，减压浓缩溶剂直10%，调节滤液PH值直5～6，90～98℃加热使苷水解为苷元的形式，然后在酸性条件下结晶得到粗产品。此方法虽然提高了二氢槲皮素的收率，但没有经过萃取操作，很难提高结晶后的纯度。

公开号为CN101333203和CN101333204的中国专利介绍了一种从落叶松木屑中制备二氢槲皮素的方法，将落叶松木屑和乙醇溶液加入到提取罐中充分搅拌混合，两者的加入量为落叶松木屑50公斤、50％乙醇溶液500～800升，提取后过滤，经第二次提取，合并滤液，萃取，收集有机溶液，用真空蒸发器减压蒸馏有机相至干，按重量份数10∶1用热水溶解残留物，用活性炭脱色，在3-5℃温度下结晶，析出二氢化槲皮素产品，再经真空干燥、粉碎为成品。此法所用的落叶松木屑由于颗粒较小且不均匀，造成过滤操作的诸多不便；由于木屑质量较轻，浮于溶剂上方，在搅拌和浸泡过程中需要消耗大量的溶剂，给后续减压蒸馏增加了溶剂回收的负担。

公开号为CN101054369的专利介绍了一种从黄杞叶中提取分离二氢槲皮素的方法，以黄杞叶为原料，通过提取、浓缩、柱层析、结晶、水解，得到一种针状结晶，类白色的二氢槲皮素。此法所用柱层析成本高，生产周期长。

东北林业大学一项新研究成果以兴安落叶松为原料，用乙醇溶液回流提取一次，过滤得提取液，将强酸性离子交换树脂和含氯溶剂加入提取液中，回流水解使结合态二氢槲皮素转化为游离态二氢槲皮素，反应结束后分离出含氯溶剂相，浓缩至干，重结晶后得到产品。

其特点是采用离子交换树脂作为固体酸用于结合态二氢槲皮素水解过程，效率高，比液体酸更环保，易于实现清洁生产；水解和萃取同时进行，有效地避免了二氢槲皮素因强酸条件的降解，节省操作工序和溶剂的使用量，生产成本低，得率高。

（2）国内外生产现状

由于化学合成方法成本高，产量低无法进入工业化生产。而从植物中提取，原料又受到影响，只有俄罗斯形成了工业化生产，但因技术应用和投资成本的限制，产量也仅在年5吨左右，部分出口到美国。

目前中国国内的研究主要局限在实验室研究，并无工业化生产，而工业化应用也还没有进入工厂，这多少限制了工业化进程。具备5吨二氢槲皮素生产能力的俄罗斯科学院生物仪器研究所叶.阿.别尔缅科夫所长来到大兴安岭考察，经现场采集样品并回到俄罗斯研究所化验，提取到90%纯度时含量达3%以上，证明了植物原料中国的存在。二氢槲皮素在中国、在大兴安岭存在工业化生产的原料基础。

（3）原料具体研究成果

兴安落叶松中二氢槲皮素含量情况东北林业大学有比较深入的研究。

二轻槲皮素在兴安落叶松中的含量可媲美于西伯利亚落叶松，树高0-600厘米处含量皆较高，高峰出现在0厘米处，100厘米后变化较大。横截面树皮和边材含量较少，主要集中在心材，髓心部分含量相对较少，但较边材多。多集中于秋材。以树根优等为佳，腐朽部分含量少。树龄越大，含量越高，以100年以上为宜。在枝叶中也有含

量，在一级枝上有发现，但含量不多。

针对大兴安岭区域情况，分别在漠河、松岭取样试验，二轻槲皮素含量没有大的变化。高度0-100厘米处重量比在3.0%-3.4%之间。

大兴安岭是祖国最北部边疆，位于北纬50010＇至53033＇，东经121012＇至127000＇。经营总面积822.46万公顷，林业用地760.79万公顷，有林地面积665.11万公顷。活立木总蓄积5.27亿立方米，年增长量978.44万立方米，可采蓄积1.26亿立方米。其中兴安落叶松占66.38%，白桦占26.77%，以及樟子松、杨柳木等用材树种。虽然，大兴安岭十二五规划年产量大幅调减，仅60.3万立方米，但按墩根10%、落叶松占70%计算，可产生4.4万立方米原料。这些原料中，若有30%的选择余地，仅墩根一项足可以满足30吨二氢槲皮素生产的需求。

2.2应用与市场需求预测

二氢槲皮素的应用相当广泛，在食品工业、医药行业、工业领域中，都有应用的深入研究。

（1）理化性质。二氢槲皮素因其分子结构比槲皮素多两个氢原子而得名。外观为白色粉末，没有任何气味，不溶于苯、乙醚等极性溶剂，易溶于乙醇、乙醚等，易溶于热水，再冷水中的溶性也较好，这也是二氢槲皮素发挥生理活性的主要原因。

(2)生物学特性。一是能通过调节酶的活性而影响脂肪的代谢。抑制肝脏中的脂肪合成；对肝癌细胞中胆固醇的酯化以及三脂酰甘油和磷脂的合成具有明显抑制作用；有效激活磷酸二酯酶。二是对淋巴