Передумови та огляд
Аспарагінова кислота (Asp) є важливою кислою амінокислотою, яка широко використовується в харчовій, медичній та хімічній промисловості. У харчовій промисловості аспарагінова кислота є харчовою добавкою до багатьох харчових продуктів, а також використовується для синтезу підсолоджувача аспартаму. У медицині його можна використовувати як стимулятор функції печінки, детоксикант аміаку та засіб для відновлення втоми, а також є основною сировиною для синтезу аланіну та загального фармацевтичного проміжного продукту. У хімічній промисловості його можна використовувати для синтезу полімеру поліаспарагінової кислоти.
Додатки
Аспарагінова кислота зазвичай використовується в інфузіях амінокислот і харчових добавках і має широкі перспективи застосування у фармацевтичній, харчовій промисловості та галузях хімічного синтезу. Будучи носієм K+ і Mg2+, аспарагінова кислота може транспортувати електроліти до міокарда, тим самим покращуючи скоротливу здатність міокарда. Він також може зменшувати споживання кисню, надаючи захисну дію на міокард при порушеннях коронарного кровообігу та гіпоксії. Тому з його допомогою можна синтезувати магнію калію аспартат (віарацетам), який можна використовувати для лікування аритмій, тахікардії, серцевої недостатності, інфаркту міокарда, стенокардії, гепатиту та цирозу печінки. Аміно-заміщені похідні аспарагінової кислоти відіграють важливу роль у фармацевтиці та кормах для тварин. Наприклад, N-метил-аспарагінова кислота (NMA) є новою кормовою добавкою, яка значно покращує продуктивність росту свиней і сприяє засвоєнню поживних речовин. Інше важливе застосування аспарагінової кислоти — виробництво D-аспарагінової кислоти через L-аспартат- -декарбоксилазу. D-аспарагінова кислота є важливим проліком, проміжним продуктом, а також функціональною добавкою для здоров’я.
Підготовка
Розчиніть 150 г L-аспарагінової кислоти в NaOH і доведіть pH до 8,5, щоб отримати 1 л водного розчину L-аспартату натрію. Додайте 0,2 г очищеного аспартат-рацемічного ферменту (загальна активність 3200 ОД) до вищевказаного розчину. Підтримуйте температуру 37 градусів і перемішуйте реакцію. Постійно пробуйте реакційну систему та вимірюйте оптичне обертання за допомогою поляриметра. Через 14 годин оптичне обертання досягає нуля, що вказує на завершення реакції. Реакційний розчин фільтрували через мікрофільтраційну мембрану для видалення ферментів. Суміш нагрівали до 80 градусів і додавали 1 г активованого вугілля для знебарвлення. Після підтримки цієї температури протягом 1 години розчин знову фільтрували. Фільтрат охолоджували до 40 градусів і додавали сірчану кислоту, щоб довести рН до 2,8 (температура продовжувала зростати під час цього процесу). Потім розчин охолоджували до температури нижче 30 градусів охолоджувальною водою при повільному перемішуванні. Потім зразок промивають подвоєним об’ємом води та сушать, отримуючи 131,2 г білої аспарагінової кислоти. Продукт мав нульове оптичне обертання та чистоту 99,5%.