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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-天冬酰胺为白色菱形结晶或结晶性粉末，无臭，味微甜。熔点约234-235℃（分解）。易溶于水，难溶于乙醇、乙醚、甲醇等有机溶剂。在干燥状态下稳定，在水溶液中可缓慢水解。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，是蛋白质的组成成分。在食品工业中，它主要作为营养强化剂和风味改良剂使用。

使用范围与用量：根据《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》（GB 2760）及《食品营养强化剂使用标准》（GB 14880），L-天冬酰胺通常不作为单一的食品添加剂或营养强化剂单体列入许可名单，而是作为水解蛋白、氨基酸复合配料或呈味核苷酸的伴随成分存在。

特定用途：它是美拉德反应的重要前体物质，在烘焙食品（如饼干、面包）和咖啡烘焙过程中，与还原糖反应生成丙烯酰胺（需控制加工条件以降低其含量）及特定的焙烤香气。

用量说明：若作为复合氨基酸配料用于食品强化，其添加量需符合终产品蛋白质或氨基酸总量的营养需求，目前无针对L-天冬酰胺单体的统一限量标准。具体添加量需根据实际配方及GB 14880中关于氨基酸总量的要求进行折算。

2. 饲料工业

在饲料工业中，L-天冬酰胺主要用于饲料添加剂（氨基酸平衡）。

使用范围：主要用于幼畜饲料、水产饲料及特种动物饲料中，作为氮源和能量代谢的中间体。

用量说明：目前国家强制性标准《饲料添加剂品种目录》及《饲料添加剂安全使用规范》中，对L-天冬酰胺的单品添加量未做统一规定。在实际生产中，通常作为复合氨基酸粉或水解羽毛粉的成分之一，添加量依据动物品种、生长阶段及日粮氨基酸平衡模型确定。一般参考用量为每吨饲料添加0.1%-0.5%（以纯品计），实际使用量需根据产品含量、规格及具体配方进行换算。

3. 农业（肥料与植物生长调节）

L-天冬酰胺在农业上主要用作生物刺激素或氨基酸水溶肥料的原料。

使用范围：用于叶面肥、冲施肥、滴灌肥等，促进植物对氮素的吸收，增强抗逆性。

用量说明：根据农业行业标准（NY/T）关于氨基酸水溶肥料的规定，游离氨基酸含量是主要指标。L-天冬酰胺作为原料之一，其用量取决于配方中目标氨基酸的总含量。常见参考用量为：叶面喷施浓度0.1%-0.5%（质量分数），滴灌或冲施每亩用量0.5-1千克（以含氨基酸水溶肥料成品计）。具体添加量需根据实际应用领域、产品规格、生产工艺及相关标准确定。

4. 工业应用

生物降解材料：作为单体或改性剂用于合成聚天冬氨酸（PASP）等可生物降解高分子材料。

电镀工业：用作电镀添加剂，改善镀层光泽和延展性。

水处理：用于合成阻垢剂、缓蚀剂。

用量说明：不同工艺差异极大。例如合成聚天冬氨酸时，L-天冬酰胺与催化剂的比例通常在1:0.01至1:0.1（摩尔比）之间。具体投料比需根据工艺路线及产品分子量要求进行试验确定。

5. 医药工业

L-天冬酰胺在医药领域主要作为医药中间体和药物合成原料。

合成应用：主要用于合成L-天冬酰胺酶（抗代谢类药物的关键辅料或原料），以及用于合成某些二肽或三肽类药物。

用量说明：作为合成原料，其投料量严格遵循化学合成工艺规程（如每摩尔反应物投入1.0-1.2摩尔L-天冬酰胺）。作为制剂辅料，目前药典标准未收录其作为单独辅料，故无标准添加量。

6. 保健品

应用形式：作为氨基酸类膳食补充剂的复配成分，用于补充氮源和调节代谢。

用量说明：我国《食品安全国家标准 保健食品》（GB 16740）及《保健食品原料目录》中，未将L-天冬酰胺列为单一标志性成分或原料。它通常与其他氨基酸复配使用。具体添加量需根据注册或备案的保健食品配方确定，并符合终产品氨基酸总量的安全要求。

7. 化妆品与日化

应用功能：在化妆品中主要作为保湿剂、皮肤调理剂和pH调节剂。

使用范围：用于膏霜、乳液、洗面奶及产品中，利用其吸湿性和对皮肤角质层的软化作用。

用量说明：根据《化妆品安全技术规范》（2015年版），L-天冬酰胺未被列入禁用或限用物质清单。在化妆品配方中，其常见参考添加量为0.1%-2.0%（质量分数）。实际生产中可根据配方及工艺要求调整，但需确保终产品的微生物和毒理学安全性。

8. 发酵工业

应用功能：作为微生物发酵培养基的成分。

使用场景：在青霉素、头孢菌素等抗生素发酵，以及氨基酸、酶制剂发酵中，作为氮源和前体物质。

用量说明：不同菌种和发酵工艺差异。一般作为有机氮源时，在培养基中的添加量（以纯品计）通常在0.05%-0.2%（w/v）范围内。具体用量需根据菌种特性、碳氮比及代谢流分析进行优化，不同应用场景的使用比例存在差异，应结合具体配方进行调整。

9. 合成与衍生物

L-天冬酰胺是重要的手性合成砌块。

主要衍生物：

N-乙酰-L-天冬酰胺：用于生化研究及药物合成。

L-天冬酰胺二肽：如L-天冬氨酰-L-苯丙氨酸甲酯（阿斯巴甜的前体之一，但阿斯巴甜主要由L-天冬氨酸与L-苯丙氨酸合成，天冬酰胺是其同分异构体）。

聚-L-天冬酰胺：通过热缩聚或催化聚合得到的聚合物，用于药物缓释载体。

合成工艺：通常通过L-天冬氨酸经氨解反应制备，或从甲酰天冬氨酸经酶法转化获得。