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1、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： X 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：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 X 以兴安落叶松为原料， 生产林化产品的新纪元。1.7 经营围：（ 1
2、）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，主要经济技术指标序指标名称产品名称单位数量金额号1年生产规模二氢槲皮素吨30落叶松油吨50阿拉伯半乳聚糖吨2002年产值13895 万元3项目总投资流动资金1300 万元设备2000 万元厂房及土建700 万元合计4000 万元4厂房面积2000 平方米5工厂定员85 人6销售收入13895 万元7销售利润3798.5 万元8投资回收期2.2 年9贷款偿还期3 年10净现值33842.5 万元11收益率
3、185.1%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
4、 Fukui 从针叶植物 Chamaecyparis obtusa(Sieb. etZucc.) 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
5、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110120提取，冷却后过滤，减压浓缩溶剂直10%，调节滤液 PH值直 56，9098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 500800 升，提取后过滤
6、，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101 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
7、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
8、也仅在年 5 吨左右，部分出口到美国。目前中国国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 X 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 X 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
9、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 X 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。X 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
10、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、柳木等用材树种。虽然，X 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
11、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。 二是对淋巴细胞的作用较大， 可抑制淋巴细胞病变。 三是可以有效地抑制鳞状癌细胞和白血病细胞的生长。四是具有明显的抗氧化作用。经研究，二氢槲皮素的抗氧化力是广泛使用的槲皮素的 3-5 倍。五是减少肠蠕动，抑制醛糖还原酶，还原细胞色素 C，对线粒体氧化呼吸链产生抑制，降低血脂，保护血管壁，消炎，保护肠胃的作用。（ 3）现实应用。一是食品工业，即食品添加剂。利用
12、它的抗氧化能力，特别在大剂量试验中未发现它对胎儿致畸、致突变、致过敏作用，可用于植物油、动物脂肪、干奶粉、含脂肪的糖果心儿中，可延长其有效期 2-3 倍，并改善食品性能；二是制药业。如人的循环系统的治疗，即增强血管壁的弹性；如制造治疗因照射、放射性后果的药，制造延缓衰老药，治疗遗传异常药及提高免疫功能药，制造治疗高血压药等；抑制癌细胞并致使癌细胞间互杀， 且对正常细胞无影响；抗病毒、消炎明显。同时可以作为制药的中间原料。三是工业用。用于抗震、稳定剂、颜料漆的抗氧化剂、火箭燃料、发动机油脂添加剂等等。（4）市场需求。虽然因原料和生产工艺问题，二氢槲皮素未能进行大量生产，但他的抗氧化能力和广泛应用
13、价值， 吸引科学家在生产和应用领域不断深入研究，取得了众多成果，也逐渐被人们所认识。世界上，只有美、 俄两个国家以二氢槲皮素为原料开发出了药用、食用等多种产品， 而生产技术则主要以俄罗斯比较成熟， 且形成小批量工业化生产，年产量 5 吨，目前世界产量也不超过 10 吨。往往制药工业用槲皮素代替二氢槲皮素， 其效果也明显有差别， 因此二氢槲皮素的价格居高不下，在俄罗斯市场上公斤售价可达1500 美元。二氢槲皮素在世界上蕴含着巨大的市场。纵观问题根源， 其主要的制约因素是产量的限制，其产量受限的根本原因则是原料的限制。独特的X环境，造就了丰富的原料资源，同时还是废物利用，又蕴含了巨大的价值，这一项目实施建设，并将为人类做出巨大的贡献。三、项目建设条件和厂址选择3.1 原料供应条件本项目所需原料主要有100 年以上落叶松的树根， 根高 0-100 厘米处， 6000-10000 立方米。 X 境有足够的原料保障。需要蒸馏水 7 万立方米
