简介
L-精氨酸-α-酮戊二酸盐(1:1)(英文名: L-arginine alpha-ketoglutarate，AAKG，化学名：(S)-2-氨基-5-胍基戊酸2-氧代戊二酸盐；化学式 C11H20N4O7；分子量：320.3)是L-精氨酸与 α-酮戊二酸以1:1比例络合形成的氨基酸盐。L-精氨酸-α-酮戊二酸盐常用于保健药物和运动训练补充剂。在医学领域，补充L-精氨酸-α-酮戊二酸盐有助于减轻关节镜下肩袖修补手术后3个月的肩关节疼痛，并对术后恢复速度和修复的完整性有所改善，减少复发的可能，并缩短完全康复所需的时间。L-精氨酸-α-酮戊二酸盐也被用作运动补充剂，研究表明，补充L-精氨酸-α-酮戊二酸盐可以提高上下半身阻力运动时肌肉的力量和耐力。一些研究表明，在进行运动时，补充L-精氨酸-α- 酮戊二酸盐可以增加肌肉峰值扭矩、总功和无氧动力，且不影响有氧能力。此外，在L-精氨酸-α-酮戊二酸盐补充的同时和肌酸联用可以明显改善上半身肌肉的耐力以及高强度运动表现。
生产工艺
L-精氨酸-α-酮戊二酸盐主要的生产工艺有三种，分别是混合法，冻干结晶法和反溶剂结晶法。混合法是直接将L-精氨酸和 α-酮戊二酸固体按照一定比例混合。由于仅进行简单地混合并未成盐，这种方法产品质量不高。冻干结晶法需将一定摩尔浓度的L-精氨酸和α-酮戊二酸溶液进行配比后混合均匀，再冷冻干燥结晶。这种方法需提供长时间低温环境，能耗较高，不利于大规模生产，产品仅适用于相关注射类药物的生产。反溶剂结晶法是将L-精氨酸和α-酮戊二酸按照一定配比配置混合溶液，在溶液中反应后，对溶液加入反溶剂的同时调整体系参数来从溶液中直接析出产品。该方法能获得稳定的晶体，生产过程中能耗低，纯度高，质量较好。国内已有对L-精氨酸和-α-酮戊二酸合成工艺的研发报道,其中以使用冻干结晶法和反溶剂结晶法较为常见[1]。
溶解行为[1]
L-精氨酸-α-酮戊二酸盐在4种极性质子溶剂体系和6种极性非质子溶剂体系中的摩尔分数溶解度散点图如图所示。从图中可以看出，L-精氨酸-α-酮戊二酸盐在所研究的10种纯溶剂体系中的摩尔分数溶解度均随温度的上升呈单调递增趋势。溶解度顺序大致为：水>甲醇>异丙醇>二氯甲烷>1,4-二氧六环>乙醇>2-丁酮≈乙酸乙酯>乙腈≈丙酮。数据表明，L-精氨酸-α-酮戊二酸盐在323.15K 下的纯水体系中表现出了最大的溶解度，为46.68×10-3，而最小溶解度值存在于283.15K下的丙酮体系，为9.122×10-6。值得注意的是，通过观察可知，L-精氨酸-α-酮戊二酸盐在极性非质子溶剂体系中的溶解度曲线，有两组数据出现了交叉的现象，分别是2-丁酮 体系和乙酸乙酯体系、丙酮体系和乙腈体系。而在4种极性质子溶剂的曲线图中并未观察到该现象。这可能是因为L-精氨酸-α-酮戊二酸盐在丙酮和乙腈体系内的溶解度值对温度的影响较为敏感。通过计算，L-精氨酸-α-酮戊二酸盐在丙酮体系和2-丁酮体系和纯水体系中的最大溶解度值分别是最小值的5.47倍、4.25倍和4.17倍。
在体系内水组分的摩尔分数χ2固定时，L-精氨酸-α-酮戊二酸盐在两种混合溶剂体系的溶解度大小均和温度呈现正相关。而温度固定时，溶解度同样随着正溶剂即水组分占比的上升而增大。此外，水+乙醇溶剂体系中在水组分为0.000到0.400之间时，溶解度的增长趋势比较小，在水组分为0.500-1.000之间，L-精氨酸-α-酮戊二酸盐的溶解度呈现快速上升趋势，并随着温度的增大变得更为明显，而水+丙酮体系中则是在正溶剂组分为0.600-1.000区间才体现这个变化，两体系中溶解度总体变化趋势比较接近。这些现象可以说明，在L-精氨酸-α-酮戊二酸盐的结晶工艺开发过程中，水是合适而优秀的正溶剂选择，而乙醇和丙酮都可以用作很好的反溶剂。
参考文献
[1] 胡深. L-精氨酸及其衍生物的溶解行为与溶剂化效应分析预测研究[D]. 长春:长春工业大学,2023.