Предыстория и обзор
Аспарагиновая кислота (Asp) — важная кислая аминокислота, широко используемая в пищевой, медицинской и химической промышленности. В пищевой промышленности аспарагиновая кислота является пищевой добавкой ко многим продуктам питания, а также используется при синтезе подсластителя аспартама. В медицине его можно использовать в качестве стимулятора функции печени, детоксикатора аммиака и средства для восстановления усталости, а также он является основным сырьем для синтеза аланина и обычного фармацевтического промежуточного продукта. В химической промышленности его можно использовать для синтеза полимера полиаспарагиновой кислоты.
Приложения
Аспарагиновая кислота обычно используется в инфузиях аминокислот и пищевых добавках и имеет широкие перспективы применения в области фармацевтики, продуктов питания и химического синтеза. Аспарагиновая кислота, являясь переносчиком K+ и Mg2+, может транспортировать электролиты в миокард, тем самым улучшая сократимость миокарда. Он также может снижать потребление кислорода, оказывая защитное действие на миокард при нарушениях коронарного кровообращения и гипоксии. Следовательно, его можно использовать для синтеза аспартата магния-калия (виарацетама), который можно использовать для лечения аритмий, тахикардии, сердечной недостаточности, инфаркта миокарда, стенокардии, гепатита и цирроза печени. Амино-замещенные производные аспарагиновой кислоты играют важную роль в фармацевтических препаратах и кормах для животных. Например, N-метил-аспарагиновая кислота (NMA) — это новая кормовая добавка, которая значительно улучшает показатели роста свиней и способствует усвоению питательных веществ. Еще одним важным применением аспарагиновой кислоты является производство D-аспарагиновой кислоты с помощью L-аспартат- -декарбоксилазы. D-аспарагиновая кислота является важным пролекарством, промежуточным продуктом, а также функциональной добавкой для здоровья.
Подготовка
Растворите 150 г L-аспарагиновой кислоты в NaOH и доведите pH до 8,5, чтобы приготовить 1 л водного раствора L-аспартата натрия. Добавьте к вышеуказанному раствору 0,2 г очищенного рацемического фермента аспартата (общая активность 3200 Ед). Поддерживайте температуру 37 градусов и перемешивайте реакцию. Непрерывно пробуйте реакционную систему и измеряйте оптическое вращение с помощью поляриметра. Через 14 часов оптическое вращение достигает нуля, что указывает на завершение реакции. Реакционный раствор фильтровали через микрофильтрационную мембрану для удаления ферментов. Смесь нагрели до 80 градусов и для обесцвечивания добавили 1 г активированного угля. После поддержания этой температуры в течение 1 часа раствор снова фильтровали. Фильтрат охлаждали до 40 градусов и добавляли серную кислоту для доведения pH до 2,8 (во время этого процесса температура продолжала повышаться). Затем раствор охлаждали до температуры ниже 30 градусов охлаждающей водой при медленном перемешивании. Затем образец промывали двойным объемом воды и сушили, получая 131,2 г белой аспарагиновой кислоты. Продукт имел нулевое оптическое вращение и чистоту 99,5%.