基本介紹
- 中文名：煙酸
- 別稱：吡啶-3-甲酸；煙酸鹼；尼克酸；尼亞生；尼古丁酸；維生素PP
- 化學式： C6H5NO2
- 分子量： 123.11
- CAS登錄號：59-67-6
- EINECS登錄號：200-441-0
- 熔點：234-238°C
- 水溶性：1-5 g/100 mL at 17°C
- 密度：1.473
理化性質,作用機理,煙酸需求,主要價值,食物來源,合成方法,烷基吡啶直接氧化法,—氰基吡啶水解法,套用,貯藏,煙酸缺乏症,
理化性質
本品為白色結晶或結晶性粉末；無臭或有微臭，味微酸；水溶液顯酸性反應。 本品在沸水或沸乙醇中溶解，在水中略溶，在乙醇中微溶，在乙醚中幾乎不溶；在碳酸鈉試液或氫氧化鈉試液中易溶。
煙酸分子式
煙酸分子式作用機理
煙酸在動物體內可轉化為尼可醯胺，包含於脫氫酶的輔酶分子中，是輔酶I（NAD）和輔酶II（NADP）的成分。在體內這兩種輔酶結構中的尼克醯胺部分，具有可逆的加氫和脫氫特性，故在氧化還原過程中起傳遞氫的作用。
煙酸需求
煙酸是人體和動物中不可缺少的營養成分，人體每天對煙酸的需求量為：成人10-20mg，嬰兒4-11mg。煙酸也是豬、雞等動物日糧中必需的，其所需的煙酸，除來自腸道微生物的合成和飼料中直接供給外，飼料中色氨酸在合成蛋白質並有多餘的情況下，能在體內合成煙酸，所以飼料中的色氨酸含量，也是決定煙酸需要量的重要因素。
主要價值
煙酸和其衍生物煙醯胺同屬於維生素B系列化合物，是人體中不可缺少的營養成分，在促進人體的正常生長發育上起著重要的作用。
煙酸
煙酸煙酸可影響造血過程，促進鐵吸收和血細胞的生成；維持皮膚的正常功能和消化腺的分泌；提高中樞神經的興奮性和心血管系統、網狀內皮系統與內分泌功能。此外還可以提高畜禽的生產性能。煙酸可顯著提高飼料轉化率和產蛋率，不足時影響糖的酵解、檸檬酸循環、呼吸鏈以及脂肪酸的生物合成，從而引起煙酸缺乏症。
煙酸也是一種重要的醫藥原料和化工中間體。利用煙酸可以合成許多治療各種皮膚性疾病、高血壓症和冠心病等的藥物也可作為藥物中間體用於異煙肼、尼可剎米及煙酸肌醇酯的生產。煙酸同時也廣泛套用於發光材料、染料、動物飼料等。
食物來源
煙酸在動物肝腎、牛奶、雞蛋、糠麩及新鮮蔬菜中含量較多。
煙酸——一覽表
煙酸——一覽表合成方法
1867年第一次在實驗室里合成煙酸，但直到二十世紀30年代煙酸才真正實現工業化。最初工業化通過氧化尼古丁合成煙酸，後大多採用喹啉、2-甲基-5乙基吡啶和3-甲基吡啶等烷基吡啶為原料，經化學或電化學氧化合成煙酸。從合成方法分類，一般分為以硝酸、高錳酸鉀等作為氧化劑的試劑氧化法，以氨氣和空氣作為氧化劑的氨氧化法，空氣直接氧化法，電解氧化法，生物轉化法和吡啶羥基化法等。從主要原料分類，有尼古丁、6-羥基喹啉、萘、吡啶、吡啶-3-甲醛、3-甲基吡啶、2-甲基-5-乙基吡啶，目前套用較廣的是3-甲基吡啶路線。
烷基吡啶直接氧化法
硝酸氧化法
以硝酸為氧化劑，在鈦材管式反應器中通入硝酸水溶液和MEP的混合物，在330℃、29MPa反應8h再分離、精製得到煙酸純品。
空氣氧化法
空氣氧化法以空氣作為氧化劑直接氧化3-甲基吡啶合成煙酸，因其效率高、成本低的特點近年來備受關注。這一方法最早是在加有催化劑的烷基吡啶中通人空氣進行氧化反應，後來改進為以3-甲基吡啶為原料，在固定床反應器中，在350℃-400℃下氣固相催化氧化反應3h合成煙酸。催化劑可以長期套用，通過空氣直接氧化3-甲基吡啶得到煙酸，經濟性較好，如果能提高單程轉化率，將成為一種成本低、效率高的生產工藝，其核心在於高效、低成本、壽命長的催化劑開發，目前大都停留在實驗室研究階段，尚未有成功實施產業化的報導。
煙酸
煙酸電解氧化法
電解氧化法因其條件溫和、氧化劑價格低廉、毒性及污染小、生產成本低等優點，在生產上套用較為廣泛。與化學氧化法相似，常以烷基吡啶類化合物為原料，經電化學氧化合成煙酸，但不足之處在於電解效率低，主要是因為電解槽所用隔離膜選擇滲透性差，使該法工業生產受到較大限制。
—氰基吡啶水解法
氨氧化法
該法以3-甲基吡啶或MEP為原料，在催化劑床層中與氨和氧氣按一定比例進行氣固相催化氧化，生成3-氰基吡啶，水解純化得到煙酸。該工藝使3-甲基吡啶的單程轉化率提高到99%，3-氰基吡啶水解製備煙酸的選擇性也提高到99%。
氨氧化法原料是吡啶鹼生產過程中產出比例最高的副產物—3-甲基吡啶，價格低廉，來源廣泛，且反應條件相對溫和，在常壓或低壓條件下即可進行，生產安全可靠，現有技術單程轉化率較高，選擇性較好，得到的產品純度高，可實現連續化合成，適合大規模工業化生產，已成為目前工業上製備煙酸套用最廣泛的方法之一。
生物合成法
腈的酶法水解有著化學方法無可比擬的優越性，具有效率高、選擇性好、反應條件溫和、環境污染小、成本低、產物光學純度高等優點，符合綠色化學的發展方向。瑞士已有公司將酶催化法合成B族維生素煙酸實現工業化生產。日本京都大學山田秀明等以RhodococcasrhodochrousJ1菌生產煙酸。
套用
煙酸有3種商品規格，即食品級、飼料級和醫藥級。煙酸主要作為飼料的營養性添加劑（水溶性維生素），也用於食品、醫藥、染料的中間體，同時用做電鍍液的添加劑和生化試劑。
煙酸在醫藥合成領域的套用
煙酸作為藥品，可防治皮膚病和類似的維生素缺乏症，具有擴張血管的作用，用於醫治末梢神經痙攣、動脈硬化等病症。煙酸還可以作為醫藥中間體，用於合成具有重要醫藥用途的多種醯胺類和酯類藥物，如煙醯胺可用於治療腸胃病，煙酸羥甲胺是保肝利膽抑菌的良藥，煙醯苯甲胺作為高效滅螺藥物，可用於防治血吸蟲病；煙酸與三羥甲基甲胺可合成用於治療循環系統失調、維生素B缺乏症、舌炎、高血壓等病的藥物；煙酸和二乙胺合成的尼克剎米是中樞神經興奮藥，用於治療中樞神經性呼吸及循環系統衰竭症；煙酸與醇反應生成的煙酸肌醇酯、滅脂靈，是治療高血脂症、冠心病、偏頭痛、末梢血管障礙性疾病等的藥物。
尼可剎米
尼可剎米化學名稱是N，N-二乙基煙醯胺，用於中樞性呼吸及循環衰竭、麻醉藥以及其他中樞抑制類藥物的中毒，煙酸先與二乙胺成鹽，再在三氯氧磷作用下脫水生成鹽酸尼可剎米，經氫氧化鈉中和，有機溶劑萃取，減壓蒸餾，得到尼可剎米，產品總收率82%。
尼可剎米
尼可剎米煙酸肌醇酯
煙酸肌醇酯化學名稱為六煙酸-順-1，2，3，5-反-4，6-環己烷，又被稱為肌醇煙酸酯、煙肌酯、煙酸肌醇、肌醇六煙酸酯、心血通注射液等，具有降低膽固醇、擴張末梢血管作用，可用於治療高膽固醇血症及動脈粥樣硬化症。臨床上現用於高脂血症、冠心病、各類末梢血管障礙性疾病（如閉塞性動脈硬化症、肢端動脈痙攣症、凍傷、血管性偏頭痛等）的輔助治療。
煙酸肌醇酯以煙酸、三氯氧磷、肌醇為原料，先將煙酸與三氯氧磷反應製得煙酸醯氯，然後再與肌醇反應，得到粗品。粗品精製後得到產品嘲。
滅脂靈
滅脂靈化學名稱為1，1，1-三甲醇基代庚烷三煙酸酯，具有降低膽固醇、甘油三酯，治療動脈硬化和閉塞以及高血壓等功能，同時對治療凍瘡、耳鳴、重聽、美尼爾氏症以及各種末梢血管障礙症等具有十分良好的輔助作用。
煙酸作為助劑的套用
煙酸是人和動物生長發育不可缺少的食品、飼料添加劑。因此，煙酸被廣泛用作糕點、乳製品、玉米粉等的添加劑；煙酸還可以與維生素合用，代替部分亞硝酸鹽作為肉類製品的去味劑或防腐劑，此外，煙酸還可以作為蔬菜的保鮮劑。由於穀物飼料中，有很大一部分煙酸是以絡合形式存在的，因此不能直接被動物吸收，所以，目前世界上普遍採用的方法是在飼料中添加入工合成的煙酸。通過飼料餵養試驗證明，人工合成的煙酸可以百分之百地被動物吸收利用，在短期內就能取得明顯的增重效果。根據我國飼養業的情況，我國添加煙酸的標準是：每kg豬飼料（乾基）添加量為9-24mg，每kg雞飼料（乾基）添加量為10-27mg。
食品添加劑
煙酸屬於維生素B族，參與人體的脂質代謝、氧化過程和無氧分解過程。煙酸可以由體內的色氨酸轉化生成，人體一般不易發生煙酸缺乏症，但是當主食不含煙酸，或是主食中存在分解煙酸的物質時，易引發由於缺乏煙酸而造成的粗皮膚病。因此，煙酸被廣泛套用於麵食加工、乳製品和玉米粉的製作。在食品中加入一定量的煙酸可以有效預防缺乏該類病症的發生。
飼料添加劑
煙酸是動物生長發育不可缺少的一種物質，穀物類飼料中的煙酸主要以結合態的形式存在，動物很難將其吸收，所以需要人工向飼料中添加合成煙酸。
向飼料中加入適量的煙酸，餵養仔豬（雞）能使其迅速增加重量。給產蛋雞餵養煙酸類飼料，能提高其產蛋率，並且使雞蛋中也含有一定的煙酸，營養價值有所提高。
活性染料
因為煙酸能使纖維的染色持久、適用範圍廣、均勻性好，所以煙酸在染料行業表現突出，成為多種活性染料的中間體。1984年，日本化藥公司推出了一款弱鹼性的煙酸三嗪活性染料。
日用化學工業品
在日用化學品工業中，煙酸能與其他日用化工原料一起配製成性能優異的產品，如染髮助劑、洗滌劑等。
其他套用
煙酸是重要的化工助劑和緩蝕抑制劑，在感光材料中可以作為抗氧化劑和抗灰霧劑。在電鍍時，煙酸也是極佳的光亮添加劑，在每升電鍍液中只要添加1-10g煙酸就有顯著的效果。
煙酸在感光材料中作抗氧化劑和抗灰霧劑。將0.1%的煙酸水溶液加入感光乳液中，能增加感光材料對光的穩定性；在每毫升的感光乳液中加入5-20mL 0.1%的煙酸水溶液，可降低感光材料的灰霧。
貯藏
密封保存。
煙酸缺乏症
煙酸缺乏症（Pellagra）又稱糙皮病，系因煙酸或其前體物質色氨酸缺乏而導致的系統性疾病，臨床上該病主要表現為皮炎、腹瀉、痴呆及死亡，又稱為“4D征”。該病由西班牙的Gaspar Casal醫生於1735年首次描述。過去營養不良被認為是該病的主要致病原因，現研究發現嗜酒、藥物等也可導致煙酸缺乏症。
煙酸片說明書
煙酸片說明書以高粱、玉米為主食的地區是煙酸缺乏症的高發區，可以呈現地區性流行。人群中該病常見於成年人，無性別和年齡差異。在我國，該病好發於以玉米為主食的北方。
煙酸缺乏症患者的皮損組織病理顯示錶皮角層肥厚伴有角化不全和色素增加，真皮上部尤其是血管周圍有炎細胞浸潤，膠原纖維腫脹，神經有退行性變，神經組織及其他內臟可有不同程度的萎縮、炎症及潰瘍等變化，病理方面缺乏特徵性改變。
