Проєкт технології виробництва ніацину
Автор: Балинець Софія Сергіївна
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Фармація, промислова фармація
Інститут: Інститут хімії та хімічних технологій
Форма навчання: заочна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Розуміння процесу виробництва ніацину є важливим з багатьох причин, які стосуються як наукових досліджень, так і практичного його застосування в харчовій, фармацевтичній та медичній промисловості. Вивчаючи та оптимізуючи цей процес, можна не лише підвищити якість кінцевого продукту, але й забезпечити його доступність для різноманітних застосувань, особливо враховуючи важливу роль ніацину в підтримці здоров’я людини. Ніацин або вітамін B3 є життєво важливою речовиною, без якої організм не може нормально функціонувати. Відповідно, його виробництво та розуміння технологічних аспектів процесу забезпечують можливість масового виробництва цього вітаміну з урахуванням економічних, екологічних та соціальних факторів. Вивчення і розуміння технології виробництва ніацину допомагає забезпечити ефективність виробничих процесів, що є вирішальним у великомасштабному промисловому виробництві. Сучасні методи синтезу ніацину вимагають оптимізації хімічних або біотехнологічних процесів для досягнення максимально можливого виходу продукту, зниження витрат сировини та енергії, а також мінімізації відходів та забруднення довкілля [1]. Зниження витрат на виробництво робить ніацин більш доступним для кінцевих споживачів, включаючи фармацевтичні, харчові та косметичні компанії, а також сприяє сталому розвитку виробничих процесів [2]. Актуальність теми розробки нових технологій виробництва ніацину є надзвичайно важливою, враховуючи ключову роль цього вітаміну в підтримці здоров’я людини та його широке застосування в різних сферах. Ніацин є необхідним для нормального функціонування організму, оскільки він бере участь у багатьох важливих біохімічних процесах, включаючи обмін речовин, синтез енергії, підтримку нервової системи та шкіри, а також регулювання рівня холестерину [3]. Дефіцит цього вітаміну може призвести до важких захворювань, тому питання виробництва та забезпечення населення ніацином є надзвичайно актуальним завданням. З збільшенням5 поширеності серцево-судинних захворювань і проблем, пов’язаних з ліпідним обміном, значення ніацину, як засобу нормалізації рівня холестерину та профілактики атеросклерозу стає все більш вагомим. Ніацин активно використовується в медичній практиці для лікування гіперліпідемії, а також для профілактики серцево-судинних захворювань, які є однією з основних причин смертності в усьому світі [4]. Оптимізація процесів виробництва цього вітаміну та пошук нових методів його синтезу забезпечує доступність ніацину для пацієнтів і знижує ризик дефіциту цього важливого вітаміну. Проведений в роботі аналіз літературних джерел дозволив визначити оптимальну з технологічної точки зору схему синтезу ніацину, яка базувється на реакції окислення нікотину. У роботі охарактеризовано основні сировинні матеріали, а також складено блок-схему виробництва. У розрахунковій частині зроблено матеріальні розрахунки виробництва ніацину, у яких, з урахуванням коефіцієнтів виходу, обчислено норми витрати вихідних речовин, і напівпродуктів за стадіями виробництва та загалом при отриманні 1 т готового продукту. На основі матеріальних розрахунків для заданої потужності виробництва проведено технологічні розрахунки та розроблено принципову технологічну схему виробництва [5,6]. При виконанні технологічних розрахунків вибрано основний апарат – реактор для проведення хімічної стадії синтезу та описано його характеристики. Для обраного апарату проведено теплові розрахунки та наведено його креслення. Здійснено будівельне проектування запроектованого виробництва відповідно до вимог та стандартів Належної Виробничої Практики (GMP) та будівельних норм і правил, представлених у вигляді креслень плану цеху та його поздовжнього та поперечного розрізів. В економічних розрахунках у роботі враховано всі матеріальні витрати на отримання 100 т готового продукту на рік, у тому числі: річний фонд заробітної плати, вартість основного та допоміжного технологічного6 обладнання та вартість сировини, а також показано економічну ефективність від впровадження запропонованого виробництва. Об’єкт дослідження: ніацин. Сфера досліджень: технологія фармацевтичних препаратів, фармакологія, хімія. Мета дослідження: вивчення методів органічного синтезу тa властивостей ніацину, рoзрoбкa технології його прoмислoвoгo oдержaння, а тaкoж вивчення шляхів його використання у медицині і фармації. Робота викладена на 105 сторінках (без літературних джерел і додатків) і складається із вступу, 5 глав, висновку та списку використаної літератури, містить посилання на 88 літературних джерел, в додатках наведено 5 аркушів креслень. Ключові слова: ніацин, технологія виробництва, проєктування. 1. Lomb, D.J., Laurent, G., and Haigis, M.C., 2010. Sirtuins regulate key aspects of lipid metabolism. Biochimica Biophysica Acta. 1804: 1652–1657. 2. Michal, G., 1999. Cofactors and Vitamins. Biochemical Pathways: An Atlas of Biochemistry and Molecular Biology. Wiley, New York, USA, pp. 108– 121. 3. Mrochek, J.E., Jolley, R.L., Young, D.S., and Turner, W.J., 1976. Metabolic response of humans to ingestion of nicotinic acid and nicotinamide. Clinical Chemistry. 22: 1821–1827. 4. Mullangi, R., and Srinivas, N.R., 2011. Niacin and its metabolites: role of LC-MS/MS bioanalytical methods and update on clinical pharmacology. An overview. Biomedical Chromatography. 25: 218–237. 5. Сидоров Ю.І., Чуєшов В.І., Новіков В.П., 2009. Процеси і апарати хіміко-фармацевтичної промисловості. Навч. посібник для фарм. і хім. спец. ВНЗ. Нова Книга, Вінниця, 816 с. 6. 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., Новіков7 В.П., 2018. Технологічне обладнання біотехнологічної і фармацевтичної промисловості: підручник [для вищ. навч. закл.] «Новий Світ-2000», Львів, 410 с