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一、基本信息

?中文名称?： D-天门冬酰胺（D-Asparagine）

?英文名称?： D-Asparagine

?CAS号?： 1783-96-6

?分子式?： C?H?N?O?

?分子量?： 132.12

?性状?： D-天门冬酰胺为白色结晶性粉末或无色至白色结晶，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚和氯仿。熔点约为234至235℃（分解）。具有氨基酸典型的特征气味，在水溶液中呈弱碱性。在酸性条件下可水解为天冬氨酸和铵离子，在碱性条件下相对稳定。其旋光度为[α]2?D约-10°至-12°（c=2，水）。产品应密封、避光、干燥保存，避免受潮结块。

二、合成行业用途

在有机合成和化学合成领域，D-天门冬酰胺主要作为手性合成中间体和起始原料使用。

?（一）手性合成中间体?

D-天门冬酰胺是一种具有明确手性构型的氨基酸，在不对称合成和手性诱导反应中可作为手性砌块（chiral building block）使用。其分子中同时含有氨基和羧基官能团，可参与多种类型的化学反应，包括酰胺化反应、酯化反应、缩合反应等。

在多肽合成的手性控制研究中，D-天门冬酰胺可用于合成D-构型的寡肽片段，作为手性导向单元引入目标分子结构。在这些应用中，其添加量取决于目标产物的分子设计和合成路线，通常以摩尔比或化学计量比计量。例如在特定的不对称催化研究中，D-天门冬酰胺与其他反应底物的摩尔比可能在1:1至1:3之间，具体比例需根据反应体系和工艺要求确定。

?（二）化学保护氨基酸原料?

D-天门冬酰胺在氨基和羧基的保护与脱保护反应研究中具有重要价值。其侧链上的酰胺基团（-CONH?）可通过选择性保护策略实现区域选择性反应，用于制备特定保护模式的氨基酸衍生物。在这类合成研究中，D-天门冬酰胺作为起始原料的投料量根据实验规模而定，实验室规模通常为克级至百克级，中试或工业放大则为千克级以上。

三、工业用途

?（一）化工原料?

D-天门冬酰胺在精细化工领域可用作表面活性剂、螯合剂的合成原料。其分子中的氨基和羧基可参与聚合反应或与金属离子形成配合物。在这类工业应用中，D-天门冬酰胺通常作为中间体使用，添加量根据最终产品的配方和工艺要求确定，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。

?（二）生物技术与酶工程?

在工业酶催化体系中，D-天门冬酰胺可作为底物用于天冬酰胺酶（asparaginase）的活性检测和酶活力评估。在酶学研究和工业酶制剂质量控制中，D-天门冬酰胺作为标准底物的使用浓度通常在毫摩尔（mM）级别，常见参考浓度为1至50 mM，具体浓度需根据酶活力检测方法和标准操作规程确定。

?工业行业添加量说明?： 工业领域的使用量取决于具体产品类型和生产工艺，实际生产中可根据配方及工艺要求调整。

四、医药行业用途

在医药相关领域，D-天门冬酰胺主要作为医药原料、药物合成中间体和药物分析标准品使用。需要特别说明的是，以下介绍仅从原料研究、工业合成、生产加工角度出发，不涉及任何人体宣传。

?（一）药物合成中间体?

D-天门冬酰胺可用于合成某些含D-氨基酸结构的多肽类药物前体或药物中间体。在药物合成工艺中，其投料量根据目标药物的分子量、合成路线和收率确定，通常以摩尔计量，投料比可能在1.0至3.0当量之间，具体需根据合成工艺文件执行。

?（二）药物分析标准品?

D-天门冬酰胺可作为药物质量控制和分析检测中的对照品或标准品使用。在高效液相色谱（HPLC）等分析方法中，其配制浓度通常为微克每毫升（μg/mL）至毫克每毫升（mg/mL）级别，用于建立标准曲线或进行定性定量分析。具体浓度需参照《中华人民共和国药典》或相关药品注册标准中的规定。

?（三）药用辅料研究?

在药用辅料开发研究中，D-天门冬酰胺可作为氨基酸类辅料的研究对象，用于考察其在特定制剂中的稳定性、相容性等性质。此类研究中的使用量根据实验设计确定，通常为克级或百克级。

?医药行业添加量说明?： 医药行业涉及药品注册和生产规范，D-天门冬酰胺的使用需符合《中华人民共和国药典》和相关药品GMP规范要求。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。

五、保护氨基酸及氨基酸衍生物行业用途（重点介绍）

D-天门冬酰胺在保护氨基酸和氨基酸衍生物的研发与生产中占有重要地位，以下进行较为详细的说明。

?（一）作为保护氨基酸的原料?

D-天门冬酰胺可通过对α-氨基和α-羧基的选择性保护，以及对侧链酰胺基的保护或修饰，制备多种保护模式的D-天门冬酰胺衍生物。常见的保护基包括：

• ?α-氨基保护?： 可采用Boc（叔丁氧羰基）、Fmoc（9-芴甲氧羰基）、Cbz（苄氧羰基）等保护基。在保护反应中，D-天门冬酰胺与保护试剂的摩尔比通常为1:1至1:1.5，具体取决于保护基类型和反应条件。

• ?α-羧基保护?： 可采用甲酯化、乙酯化、苄酯化等方式。在酯化保护中，醇类试剂通常过量使用，D-天门冬酰胺与醇的摩尔比可能在1:2至1:5之间。

• ?侧链酰胺基保护?： D-天门冬酰胺的侧链含有一个额外的酰胺基，在某些合成策略中需要对其进行保护或选择性活化。

在保护氨基酸的生产中，D-天门冬酰胺的投料量根据产品规格和批次规模确定。实验室研究通常为克级投料，中试放大为千克级，工业生产则根据产能设计确定。

?（二）氨基酸衍生物的合成?

D-天门冬酰胺可用于制备以下类型的氨基酸衍生物：

• ?D-天门冬酰胺酯类?： 如D-天门冬酰胺二甲酯、D-天门冬酰胺二乙酯等，可通过酯化反应制备。在酯化工艺中，D-天门冬酰胺与醇的摩尔比通常为1:2至1:10（醇过量以推动反应），具体用量需根据催化剂类型和反应条件调整。

• ?N-酰基-D-天门冬酰胺类?： 通过酰化反应在α-氨基上引入不同酰基。酰化试剂的用量通常为1.0至1.5当量。

• ?环化衍生物?： D-天门冬酰胺在脱水条件下可形成琥珀酰亚胺等环状衍生物，此类反应的投料量根据目标产物确定。

• ?D-天门冬氨酸及其衍生物前体?： D-天门冬酰胺经水解可得到D-天冬氨酸，后者是进一步制备多种D-氨基酸衍生物的重要中间体。水解反应中D-天门冬酰胺的浓度通常为5%至20%（质量体积比），具体取决于水解条件。

?（三）保护氨基酸及衍生物行业添加量说明?

在保护氨基酸和氨基酸衍生物的生产中，D-天门冬酰胺作为核心原料使用，其投料量由目标产品的产量、反应收率和纯度要求共同决定。工业生产中通常按照目标产品摩尔数的1.0至2.0倍进行投料（考虑反应收率损失）。实际使用量需根据产品含量、规格及具体配方进行换算。不同保护基类型和衍生物种类的用量差异较大，应以具体工艺文件和技术标准为准。目前未查询到针对D-天门冬酰胺在保护氨基酸领域的统一标准添加量，实际生产中可根据配方及工艺要求调整。

六、发酵行业用途

在发酵工业中，D-天门冬酰胺可作为培养基组分或发酵研究用底物使用。

?（一）微生物培养基?

在特定微生物培养或发酵研究中，D-天门冬酰胺可作为氮源或碳氮复合源添加到培养基中。在微生物发酵培养基配制中，氨基酸类氮源的添加浓度通常在0.1%至2.0%（质量体积比，即每升培养基中添加1至20克）的范围内，具体浓度根据菌种特性和培养目的确定。

?（二）酶法转化研究?

在利用天冬酰胺酶或其他酶进行生物转化的研究中，D-天门冬酰胺作为底物的使用浓度通常在10 mM至200 mM之间，具体取决于酶的动力学特性和反应体系设计。

?发酵行业添加量说明?： 发酵行业的使用量因菌种、培养基配方和发酵工艺差异，实际生产中可根据配方及工艺要求调整。

七、食品行业用途

在食品工业中，D-天门冬酰胺可作为食品加工用原料或美拉德反应研究的底物使用。

?（一）食品加工研究?

D-天门冬酰胺在高温加工条件下（如焙烤、油炸等）可与还原糖发生美拉德反应，生成丙烯酰胺等物质。在食品安全研究中，D-天门冬酰胺常被用作研究美拉德反应的模型底物。在此类研究中，其添加浓度根据实验设计确定，常见参考浓度为毫摩尔级别。

需要特别指出的是，在实际食品生产中，D-天门冬酰胺作为氨基酸原料的使用需符合《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》（GB 2760）及相关食品安全法规的规定。该标准对食品中各类氨基酸的使用范围和限量有明确要求，生产企业应严格遵守。

?（二）营养强化研究?

在氨基酸营养强化食品的研发中，D-天门冬酰胺可作为研究对象用于氨基酸组成分析和营养评价。此类应用中的使用量为分析检测级用量，通常为毫克至克级。

?食品行业添加量说明?： 食品行业的使用受国家食品安全标准严格约束，具体添加量需符合GB 2760等相关标准的规定。不同食品类别的允许使用范围和限量存在差异，应以现行有效的食品安全国家标准为准。