Проєкт технології виробництва нових антиоксидантів на основі похідних тіосемікарбазону
Автор: Карпухіна Крістіна Сергіївна
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Фармація, промислова фармація
Інститут: Інститут хімії та хімічних технологій
Форма навчання: заочна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Карпухіна К.С.; Курка М. (керівник). «Проєкт технології виробництва нових антиоксидантів на основі похідних тіосемікарбазону». Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка». Львів, 2023. Дана магістерська кваліфікаційна робота присвячена дослідженню методів синтезу 5-(1-нафтил)-фуран-2-карбальдегід тіосемікарбазону та розробці промислового методу виробництва нового антиоксидантного препарату. 5-(1-нафтил)-фуран-2-карбальдегід тіосемікарбазону був визнаний як сполука-лідер серед синтезованих похідних тіосемікарбазону X-фуран-2-карбальдегіду, отриманих за методикою, описаною в літературі [1], тому саме це похідне пропонується для впровадження у промислове виробництво. Синтезовані похідні тіосемікарбазону продемонстрували широкий діапазон дії, в тому числі: вивчено in vitro антибактеріальну та протигрибкову активність проти S. aureus і C. albicans, тоді як in vitro цитотоксичну дію цих тіосемікарбазонів вивчали проти кількох ліній клітин пухлини людини, антиоксидантна активність вивчали за допомогою методу DPPH. Дослідження in vitro показали, що 5-(1-нафтил)-фуран-2-карбальдегід тіосемікарбазону проявляє відмінну антипроліферативну активність зі значенням? IC50=7,69 мкМ, як препарат порівняння взято 5-фторурацил, проти семи лініяй пухлинних клітин: H460 (великоклітинна карцинома легень людини), HuTu80 (аденокарцинома дванадцятипалої кишки людини), DU145 (карцинома простати людини), MCF-7 (аденокарцинома молочної залози людини), M-14 (амеланотична меланома людини), HT-29 (аденокарцинома товстої кишки людини), а також LNCaP (аденокарцинома простати людини), а також на лінії непухлинних клітин BALB/3T3. Отримані результати свідчать про те, що цитотоксичність посилюється, коли групи нітро- та нафтоїлових замісників приєднані до фуранового кільця в положенні С-5 відповідно [2,3]. Аналіз літературних джерел дозволив визначити оптимальну з технологічної точки зору схему синтезу 5-(1-нафтил)-фуран-2-карбальдегід тіосемікарбазону, яка базується на реакцієї конденсації 5-нафтилфуран-2-карбальдегіду з тіосемікарбазидом у молярному співвідношенні 1:1 у розчині етанолу. 5-(1-нафтил)-фуран-2-карбальдегід тіосемікарбазону отримано у вигляді твердої речовини, її фільтрували, промивали етанолом, перекристалізовували з гарячого ацетону та сушили для видалення вологи [1]. У роботі охарактеризовано основні сировинні матеріали, а також складено блок-схему виробництва. В розрахунковій частині проведено матеріальні розрахунки виробництва 5-(1-нафтил)-фуран-2-карбальдегід тіосемікарбазону, в результаті яких, з урахуванням коефіцієнтів виходу, обчислено норми витрат вихідних речовин і напівпродуктів по стадіях виробництва та в цілому для отримання 1 т готового продукту. На основі матеріальних розрахунків для заданої потужності виробництва проведено технологічні розрахунки та розроблено принципову апаратурно-технологічну схему виробництва [4,5]. У роботі вибрано основний апарат, описано його характеристики, проведено теплові розрахунки та наведено його креслення. Здійснено будівельне проєктування запроєктованого виробництва у відповідності до вимог і стандартів Належної Виробничої Практики (GMP) та будівельних норм і правил, яке представлено у вигляді креслень плану цеху та його повздовжнього і поперечного перерізів. В економічних розрахунках у даній роботі враховано всі матеріальні затрати для одержання 100 т готового продукту в рік, в тому числі: фонд заробітної плати, вартість основного та допоміжного обладнання та вартість сировини, а також показано економічну ефективність від впровадження запропонованого виробництва. Об’єкти дослідження: 5-(1-нафтил)-фуран-2-карбальдегід тіосемікарбазон. Область досліджень: фармація, промислова фармація, медична хімія. Мета дослідження: вивчення методів органічного синтезу тa властивостей 5-(1-нафтил)-фуран-2-карбальдегід тіосемікарбазону, рoзрoбкa технології його прoмислoвoгo oдержaння, а тaкoж вивчення шляхів його використання у медицині і фармації. Результати досліджень: розроблено принципову апаратурно технологічну схему одержання 5-(1-нафтил)-фуран-2-карбальдегід тіосемікарбазону та показано можливість її впровадження у виробництво, розраховано та підібрано основне та допоміжне обладнання та запропоновано його будівельне компонування згідно з вимогами та правилами GMP, а також пораховано економічну ефективність розробленого виробництва. Робота викладена на 109 сторінках (без літературних джерел і додатків) і складається із вступу, 4 розділів, висновків та списку використаної літератури, містить посилання на понад 100 літературних джерел, в додатках наведено 4 аркуші креслень. Ключові слова: тіосемікарбазид, 5-нафтилфуран-2-карбальдегід, 5-(1-нафтил)-фуран-2-карбальдегід тіосемікарбазон, промислова технологія виробництва, проєктування. Список використаних джерел: 1. Hernandez, W., Carrasco, F., Vaisberg, A., Spodine, E., Manzur, J., Icker, M., ... & Beyer, L. (2020). Synthesis, spectroscopic characterization, structural studies, and in vitro antitumor activities of pyridine-3-carbaldehyde thiosemicarbazone derivatives. Journal of Chemistry, 2020, 1-12. https://doi.org/10.1155/2020/2960165 2. Hernandez, W., Paz, J., Carrasco, F., Vaisberg, A., Spodine, E., Manzur, J., ... & Beyer, L. (2013). Synthesis and characterization of new palladium (II) thiosemicarbazone complexes and their cytotoxic activity against various human tumor cell lines. Bioinorganic Chemistry and Applications, 2013. https://doi.org/10.1155/2013/524701 3. Guler, S., Kayali, H. A., Sadan, E. O., Sen, B., & Subasi, E. (2022). Half-sandwich arene ruthenium (II) thiosemicarbazone complexes: evaluation of anticancer effect on primary and metastatic ovarian cancer cell lines. Frontiers in Pharmacology, 13, 882756. https://doi.org/10.3389/fphar.2022.882756 4. Сидоров Ю.І. Процеси і апарати хіміко-фармацевтичної промисловості: навч. посіб. / Ю. І. Сидоров, В. І. Чуєшов, В. П. Новіков. - Вінниця: Нова Книга, 2009. - 816 с. 5. Стасевич М.В. Технологічне обладнання біотехнологічної і фармацевтичної промисловості: навч. посіб. / Стасевич М.В. Милянич., А.О. Стрельников Л.С. Крутських Т.В, Бучкевич І.Р., Зайцев О.І., Гузьова І.О., Стрілець О.П., Гладух Є.В., Новіков В.П. Видавництво «Новий Світ-2000». - Львів, 2018. – 410 с.