CN103044379A

CN103044379A - 一种二氢槲皮素的绿色制备技术

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Publication number: CN103044379A
Application number: CN2012105904291A
Authority: CN
Inventors: 李玉山
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-12-31
Filing date: 2012-12-31
Publication date: 2013-04-17

Abstract

一种二氢槲皮素的绿色制备技术，该方法主要经过以下步骤：(1)NF11版芦丁水解制备粗品槲皮素。(2)粗品槲皮素制备精品槲皮素。(3)精品槲皮素在钯-碳催化剂下通入氢气反应，或加入锌粉，或加入硼氢化钠反应，得到二氢槲皮素反应液。(4)从二氢槲皮素反应液制得到二氢槲皮素精品。(5)从NF11版芦丁水解压滤后的酸液中提取，得到鼠李糖。本发明在以NF11版芦丁为原料制备二氢槲皮素的同时将废酸水回收利用，提取得到鼠李糖，避免了环境污染，提高了工艺的附加值，整个过程绿色环保。

Description

一种二氢槲皮素的绿色制备技术

技术领域

本发明涉及一种二氢槲皮素的绿色制备技术。

背景技术

二氢槲皮素，英文名：taxifolin；(2r，3r)-3，3′，4′，5，7-pentahydroxyflavanone，(2r，3r)-Dihydroquercetin为化学名，分子式：C₁₅H₁₂O₇，别名：紫杉叶素，黄杉素，花旗松素，(2R，3R)-二氢槲皮素，分子量：304.25，CAS：480-18-2。二氢槲皮素是作为高档食品的原材料，无色针状结晶(50％乙醇)，熔点208～210℃，易溶于乙醇、乙酸、沸水，稍溶于冷水，几乎不溶于苯。二氢槲皮素被确认为更能有效的保证人体器官健康活动的维生素P之一，可以促进皮肤保护能力的提高，避免及减少皮肤受到内外毒素、辐射、微生物、病毒，以及其它成分的损害。结构式如下：

二氢槲皮素具有多种多样的生理功能。1)抗氧化作用：抗氧化保护毛细血管，比槲皮素强3-5倍，抗脂质过氧化保护肝脏，神经细胞，红细胞，抗心肌坏死等。2)对酶活性的影响：二氢槲皮素能抑制肝癌细胞中胆固醇的酯化和三酯酰甘油和磷脂的合成。二氢槲皮素能抑制病毒酶的活性，可诱导细胞内酶活性增加，但不改变分布。可抑制糖醛还原酶。对蛋白激酶有微弱抑制作用。3)对细胞的影响：可有效抑制白血病细胞和恶性病变淋巴细胞。对小鼠白血病P388 有活性，150和100mg/kg的生命延长率分别为40％和37％。对细胞色素C有温和还原作用。4)抑菌作用：对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、痢疾杆菌和伤寒杆菌有较强的抑菌作用。广泛应用于食品工业做抗氧化剂；应用于药物领域作为抗辐射和解酒药及合成其他药物的中间体；应用于工业领域作为化妆品的功能成分和火箭燃料，发电机油的氧化稳定剂。

目前二氢槲皮素可以从落叶松属植物花旗松及道格拉斯木树皮中提取，也可从刺玫蔷薇茎中提取二氢槲皮素糖苷，经水解可得二氢槲皮素，还可从含落新妇苷的植物中提取落新妇苷，经水解得到二氢槲皮素。提取法主要从花旗松中提取，收率可达1～2％，含量95％左右。合成法主要有以儿茶素为原料合成，收率在5％左右，光延反应法，微生物发酵法，还可以苯乙酮和苯甲醛出发进行全合成等，但这些都无法实现工业化生产，而以槲皮素为原料半合成二氢槲皮素具有工业化前景。

本发明以芦丁为原料经水解得到槲皮素，再以槲皮素为原料制得二氢槲皮素，同时在芦丁水解的酸水废液中提取了鼠李糖，原料易得，工艺简单，绿色环保，适合工业化生产。

发明内容

第一槲皮素的制备：封闭好反应釜口，将计量准确的纯化水抽入反应釜，从反应釜口缓慢加入芦丁粗品，密封反应釜口，将计量准确的酸液抽入反应釜，开启载热蒸汽阀门加热，打开反应釜循环冷凝水，反应完成后，冷却降温，用板框压滤机压滤，水洗滤饼至水洗液呈中性后，烘干，得到槲皮素粗品。封闭好反应釜口，将计量准确的乙醇抽入反应釜，从反应釜口缓慢加入槲皮素粗品，加热回流溶解后加入活性炭脱色，过滤，浓缩，结晶，烘干得到槲皮素精品。

第二二氢槲皮素粗品的制备：向反应釜中加入槲皮素精品，再加入乙醇加热溶解，溶解液中通入氢气在钯/碳催化剂下反应，或加入锌粉，或加入硼氢化钠为还原剂反应，反应完成后得到二氢槲皮素反应液，将反应液冷却，结晶，离心，干燥，得到二氢槲皮素粗品。

第三二氢槲皮素精品的制备：封闭好反应釜口，将计量准确的乙醇抽入反应釜，从反应釜口缓慢加入二氢槲皮素粗品，密封反应釜口，开启反应釜载热蒸汽阀门加热，保持温度70±5℃搅拌回流溶解，溶解完全后加入活性炭搅拌脱色后，过滤，在溶解同时应安装好过滤器，保证过滤能及时正常进行。过滤液移至结晶槽上的结晶缸内(结晶槽内冷却水保持冷却循环，并保证结晶槽内水温不高于30℃)，待料液温度降至10～30℃时，结晶，将结晶好物料倒入离心机离心约5分钟，将离心后的二氢槲皮素湿精品转移到干燥机中干燥。

第四芦丁水解酸液中鼠李糖的提取：压滤槲皮素的酸水液以固体氢氧化钡中和至中性，然后过滤，滤液以酵母发酵，过滤，减压浓缩滤液，放置，结晶，离心，干燥，得到粗品鼠李糖。将粗品以乙醇加热回流溶解，加入活性炭脱色，过滤，滤液减压浓缩，浓缩液冷却，结晶，离心，干燥，得到精品鼠李糖。

附图说明

图1槲皮素制备工艺流程图

图2二氢槲皮素粗品制备工艺流程图

图3二氢槲皮素精品制备工艺流程图

图4酸水液中鼠李糖提取工艺流程图

具体实施方式

方式一：封闭好反应釜口，将计量准确的1400～1600Kg纯化水抽入反应釜中，再抽入10～15Kg浓硫酸。从反应釜口缓慢加入芦丁粗品200Kg，密封反应釜口，开动搅拌，开启反应釜载热蒸汽阀门加热，打开循环冷凝水，待反应釜上压力表指示压力达到0.15MPa时关闭载热蒸汽阀门，保持釜内压力在0.15MPa～0.20MPa 2～4h，在反应1h后从取样口取样检测，反应完全后开始降压，打开冷凝水冷却，温度达到50～60℃，接好板框压滤机开始压滤，压滤完水解液后，收集滤液至沉淀池，滤饼以纯化水洗至水洗液呈中性，转移到干燥机中，在-(0.04M～0.06)MPa温度60～70℃条件下干燥7～9h。得到槲皮素粗品98.6Kg。向脱色釜中抽入乙醇750～900Kg，将槲皮素粗品投入，再加入3～4kg活性炭后封闭釜口，开启脱色釜载热蒸汽阀，待脱色釜温度升至75℃±2℃，压力升至0.11MPa～0.13MPa时关闭脱色釜载热蒸汽，保持此条件搅拌脱色30分钟。将脱色好的料液抽入真空浓缩罐，浓缩至酒精度15～30％后移至结晶槽上的结晶缸内(结晶槽内冷却水保持冷却循环，并保证结晶槽内水温不高于30℃)，并充分搅拌，待料液温度降至30℃以下时，结晶24h，准备离心。给离心机内铺好干净的滤布，空转离心机1min使滤袋紧贴离心机内壁，将结晶好物料倒入离心机离心约5min，待离心机出液口母液成滴时，关闭离心机将离心物料装入干净塑料袋内，将离心后的槲皮素湿品均分两次转移到干燥机中，在-(0.04～0.06)MPa温度60～70℃条件下干燥2～5h，得到槲皮素精品82.6kg，含量98.8％(HPLC)。

将0.5Ton的反应罐封闭好反应釜口，以真空抽入400L乙醇，从罐口加入40kg槲皮素精品，加入钯/碳25～75kg，密封反应釜口，开动搅拌，开启反应釜载热蒸汽阀门加热，打开循环冷凝水，缓缓通入氢气在温度20～30℃反应8～12h，罐内压力在0.03MPa～0.05MPa，反应完全后缓慢泄压，直至罐内压力为0，冷却反应液至5～10℃，结晶24h，离心，在60～80℃干燥3～5h，得到二氢槲皮素粗品36.5kg。将粗10kg品以90～120kg乙醇加热回流溶解，加入0.3～0.5kg活性炭，在70～76℃下保温搅拌30min，趁热过滤，滤液减压浓缩至酒精度20～30％，浓缩液在10～20℃下放置24h，离心，在60～80℃干燥2～4h，得到二氢槲皮素精品8.8kg，含量98.6％(HPLC)。

打入沉淀池的水解酸液加入固体氢氧化钡或石灰乳调节至中性后，放置，沉淀，抽取上清液至发酵罐中，下部的乳状沉淀以板框压滤机压滤，滤液打入发酵罐中，加入酵母5～8kg，在30～50℃下发酵72～96h，压滤，滤液减压浓缩，浓缩温度在40～60℃，浓缩比重在1.05～1.10，在5～10℃结晶150h，离心，在40～50℃干燥4～7h，得到鼠李糖粗品41.5kg。取20kg鼠李糖粗品以100～150L乙醇加热溶解，加入0.5～0.7kg活性炭在70～75℃保温搅拌30min，趁热过滤，滤液减压浓缩至酒精度20～30％，移入结晶罐中，在5～10℃结晶10～20h，离心，在40～50℃干燥2～4h，得到鼠李糖精品16.4kg，含量99.5％。

方式二：槲皮素的制备同方式一。

取50kg精品槲皮素，以400～500kg乙醇加热回流溶解后，缓缓加入锌粉30～40kg，以稀硫酸调pH2～3，回流反应6～12h，趁热过滤，滤液浓缩至酒精度15～30％，浓缩液在10～15℃下放置24h，结晶，离心，水洗，在-(0.04～0.06)MPa，温度60～70℃条件下干燥3～6h，得到二氢槲皮素粗品37.2kg。取粗品20kg以140kg乙醇加热溶解，加入0.6～0.9kg活性炭回流30min，趁热过滤，滤液减压浓缩至酒精度20～30％，浓缩液在10～15℃下放置24h，结晶，离心，在-(0.04～0.06)MPa，温度60～70℃条件下干燥2～4h，得到二氢槲皮素精品17.4kg，含量99.5％(HPLC)。

鼠李糖的制备同方式一。

方式三：槲皮素的制备同方式一。

取槲皮素精品60kg投入1Ton的反应釜中，加入480～700kg乙醇回流溶解，再缓缓加入以水溶解好的硼氢化钠10～20kg，在30～50℃反应4～8h，反应完毕过滤，滤液减压浓缩至酒精度15～25％，浓缩液在10～20℃下放置24h结晶，离心，在-(0.04～0.06)MPa，温度60～70℃条件下干燥4～6h，得到二氢槲皮素粗品49.8kg。取二氢槲皮素粗品30kg，以290kg乙醇加热回流溶解，加入1.0～1.6kg活性炭回流保温30min，趁热过滤，滤液减压浓缩至酒精度20～30％，浓缩液在10～20℃下放置24h，结晶，离心，在-(0.04～0.06)MPa，温度60～70℃条件下干燥2～5h，得到二氢槲皮素精品25.4kg，含量99.3％(HPLC)。

Claims

1.一种二氢槲皮素的绿色制备技术，其特征在于，以NF11版芦丁为原料，该方法依次经以下步骤：

(1)NF11版芦丁以酸水高温水解，降温，压滤，水洗，干燥，得到粗品槲皮素。

(2)粗品槲皮素以乙醇加热回流溶解后，加入活性炭脱色，趁热过滤，滤液浓缩，结晶，离心，干燥，得到精品槲皮素。

(3)精品槲皮素以乙醇溶解，在钯-碳催化剂下通入氢气反应，或加入锌粉反应，或加入硼氢化钠反应，得到二氢槲皮素反应液。

(4)二氢槲皮素反应液中加入活性炭脱色，过滤，减压浓缩，冷却，结晶，离心，干燥，得到二氢槲皮素精品。

(5)NF11版芦丁水解压滤后的酸液调节至中性后过滤，滤液发酵，过滤，减压浓缩，结晶，离心，干燥，得到粗品鼠李糖。

(6)粗品鼠李糖以乙醇溶解，加入活性炭脱色，过滤，减压浓缩，结晶，干燥，得到精品鼠李糖。

2.根据权利1所述的一种二氢槲皮素的绿色制备技术，其特征在于，步骤(1)中酸水用量为NF11版芦丁量的10～15倍(W/W)，酸水pH值为1～2，水解温度为80～90℃，时间2～4h，水解液降温至50～60℃，滤饼水洗至中性，60～80℃干燥5～8h。

3.根据权利1所述的一种二氢槲皮素的绿色制备技术，其特征在于，步骤(2)中乙醇用量为粗品槲皮素量的8～10倍(W/W)，活性炭用量为粗品槲皮素量的3～5％，减压浓缩，浓缩液酒精度30～50％。

4.根据权利1所述的一种二氢槲皮素的绿色制备技术，其特征在于，步骤(3)中乙醇用量精品槲皮素量的8～10倍(W/W)，以钯/碳为催化剂需在20～35℃反应，钯/碳用量为槲皮素的5～15％，反应时间6～12h；以硼氢化钠为还原剂，需在20～30℃反应1～4h；以锌粉为还原剂，需在酸性环境下加入槲皮素量50～80％的锌粉，50～75℃反应6～12h。

5.根据权利1所述的一种二氢槲皮素的绿色制备技术，其特征在于，步骤(5)中酸水液调中性的试剂可为固体氢氧化钡，石灰乳等，发酵可用酒曲，酵母，用量为酸水液的3～5％(w/v)，发酵温度30～50℃，发酵时间72～96h，减压浓缩，温度40～60℃，浓缩液比重1.05～1.10，结晶温度在5～10℃，时间96～120h。

6.根据权利1所述的一种二氢槲皮素的绿色制备技术，其特征在于，步骤(6)中乙醇用量为粗品鼠李糖的5～8倍(w/w)，浓缩液酒精度为20～30％，结晶温度15～30℃。

7.根据权利1，2，3，4，5，6所述的一种二氢槲皮素的绿色制备技术，其特征在于，在以NF11版芦丁为原料制备二氢槲皮素的同时将废酸水回收利用，提取得到鼠李糖，避免了环境污染，提高了工艺的附加值，整个过程绿色环保。