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L-天冬酰胺（L-Asparagine）

CAS号：70-47-3

分子式：C?H?N?O?

性状：L-天冬酰胺通常为白色斜方片状结晶或结晶性粉末，无臭，稍有甜味。熔点约为236-237℃（分解）。易溶于水，难溶于甲醇、乙醇、乙醚和苯等有机溶剂。在中性或碱性溶液中不稳定，可水解生成天冬氨酸和氨。其水溶液呈酸性。

各应用领域详情

1. 食品工业

L-天冬酰胺是天然存在的氨基酸，是多种植物蛋白（如豆类、谷物）的组成成分。在食品工业中，它主要作为食品用合成香料或食品营养强化剂的原料使用。

使用规范：根据《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》（GB 2760-2014），L-天冬酰胺作为食品用香料，允许在各类食品中按生产需要适量使用，但必须遵循“在食品香精中的浓度不超过在最终食品中的浓度”的原则。

特定反应：它是美拉德反应（Maillard Reaction）的重要参与者。在烘焙食品（如饼干、面包）和油炸马铃薯制品中，L-天冬酰胺与还原糖反应会生成丙烯酰胺（一种可能对健康有害的副产物）。因此，在食品加工工艺中，常通过控制原料配比（降低还原糖含量）、调整pH值或添加天冬酰胺酶（Asparaginase）来降低丙烯酰胺的生成量，而非直接添加L-天冬酰胺。

2. 饲料工业

L-天冬酰胺是动物体内非氨基酸，参与蛋白质和能量代谢。

使用范围：主要用于配合饲料及预混合饲料中，作为氨基酸营养补充剂。

用量参考：目前国家强制性标准《饲料添加剂品种目录》中主要规范的是L-天冬氨酸，对于L-天冬酰胺的直接添加限量暂无统一的国家标准数值。在实际生产中，其添加量需根据动物种类（如仔猪、水产、家禽）、生长阶段及基础日粮的氨基酸组成进行配方设计。一般作为微量成分添加，实际投料量需根据产品含量（如纯度98%或99%）及具体配方进行换算。

3. 农业

在农业领域，L-天冬酰胺主要作为植物组织培养的培养基组分。

应用方式：在植物组织培养（如兰花、水稻、烟草等组培快繁）的MS培养基、B5培养基等配方中，L-天冬酰胺常作为有机氮源或氨基酸补充剂，促进愈伤组织增殖和芽苗分化。

用量参考：在固体培养基中，常见的参考添加浓度范围为100-200 mg/L。具体用量需根据植物品种、外植体类型及培养阶段（诱导、增殖、生根）进行调整，并需结合培养基中其他大量元素和微量元素的配比。

4. 工业

L-天冬酰胺在工业上主要用于生化试剂和中间体。

生化试剂：用于微生物培养基的配制、生物化学及分子生物学研究中的缓冲液组分或氮源。

电镀工业：其衍生物或作为配体用于无氰电镀工艺的研究，用于改善镀层质量。

水处理：作为螯合剂或缓蚀剂的合成前体。

用量说明：作为工业助剂或试剂，其用量取决于具体的工艺配方，目前无统一的法定限量标准，通常由生产企业根据工艺要求确定。

5. 医药与保健品

注意：以下仅从原料生产、工业合成及非研究的工业角度进行描述，不涉及任何、预防或人体宣称。

医药工业：L-天冬酰胺是合成天冬酰胺酶（L-Asparaginase）的底物。天冬酰胺酶是一种重要的生化药物，工业上通过发酵法生产。L-天冬酰胺在医药合成中还可用作手性合成的手性源或中间体，用于合成某些多肽类药物。

保健品：作为氨基酸类膳食补充剂的原料之一，通常与其它氨基酸复配制成复合氨基酸粉或片剂。

用量规范：作为药用辅料或原料药中间体，其质量标准需符合《中国药典》或国家药品标准。作为保健品原料，其使用需符合《保健食品原料目录》及相关备案要求。具体投料量需依据药品处方或保健品配方设计，并经过严格的生产工艺验证。

6. 化妆品与日化

L-天冬酰胺在化妆品中主要作为皮肤调理剂和保湿剂使用。

应用范围：可用于膏霜、乳液、面膜及洗发产品中。

法规依据：根据《已使用化妆品原料目录（2021年版）》，L-天冬酰胺已列入该目录，序号为01909，CAS号为70-47-3。

用量参考：在化妆品配方中，其常见参考添加量（质量分数）一般为0.1%-1.0%。具体用量需根据产品的剂型、配方稳定性及与其他成分的相容性进行试验确定。目前未查询到官方规定的最大允许浓度限量。

7. 发酵工业

L-天冬酰胺是微生物发酵的重要氮源和代谢调节剂。

应用方式：在氨基酸（如赖氨酸、苏氨酸）、核苷酸及某些次级代谢产物（如抗生素）的发酵生产中，适量添加L-天冬酰胺可促进菌体生长，提高目标产物的合成效率。

用量参考：在发酵培养基中，其添加量通常根据碳氮比（C/N）进行优化。一般参考范围为0.05%-0.2%（w/v），具体数值需通过摇瓶试验和发酵罐放大试验确定，受菌种特性、发酵周期及溶氧水平影响较大。

8. 合成工业与衍生物

合成：工业上主要通过酶法或发酵法从富马酸或天冬氨酸制备。实验室可通过蛋白质（如羽扇豆蛋白）水解提取，但工业化生产多采用微生物发酵转化。

衍生物：

天冬酰胺酶（Asparaginase）：由大肠杆菌或欧文氏菌发酵制得，是重要的生化制剂。

N-乙酰-L-天冬酰胺：用于多肽合成及生化研究。

L-天冬酰胺二肽：如天冬氨酰苯丙氨酸甲酯（阿斯巴甜）合成的前体物质。

金属配合物：与铜、锌等金属离子形成的配合物，用于催化剂或功能性材料研究。

合成应用：这些衍生物广泛应用于医药合成、功能性食品添加剂（甜味剂前体）及精细化工领域。