左旋肉碱（L-carnitine），又称L-肉毒碱、维生素BT，化学式是C7H15NO3，化学名称为(R)-3-羧基-2-羟基-N,N,N-三甲基丙铵氢氧化物内盐，代表药物有左卡尼汀。是一种促使脂肪转化为能量的类氨基酸，纯品为白色晶状体或白色透明细粉，极易溶于水、乙醇、甲醇，微溶于丙酮，不溶于乙醚、苯、三氯甲烷、乙酸乙酯。左旋肉碱极易吸潮，具有较好的溶水性和吸水性，能耐200℃以上的高温。对人体无毒副作用，红色肉类是左旋肉碱的主要来源，人体自身也可合成来满足生理需要。不是真正意义上的维生素，只是一种类似维生素的物质。具有脂肪氧化分解、减肥、抗疲劳等多方面的生理功能，作为食品添加剂广泛用于婴幼儿食品、减肥食品、运动员食品、中老年人的营养补充剂、素食主义者的营养强化剂和动物饲料添加剂等。

左旋肉碱的研究始于20世纪初期。1905年，俄国人Gulewitsch和Krimberg从肉类提取物中发现了L-肉碱，并用拉丁语carnis命名，意思是“畜肉”。自此以后，各国科学家进行了深入的研究。

1927年，Tomita和Sendju证实了其分子结构。

1948年，Fraenkel发现了大黄粉虫幼虫的生长需要一种生长因子，并将此命名为维生素BT。

1952年，美国伊利诺斯大学的研究人员Carter确证了维生素BT就是肉碱。

从1953年开始，左旋肉碱列在美国《化学文摘》中的Vitamin BT的索引栏目下。

1958年，Fritz发现左旋肉碱对心脏和肌肉组织中的长链脂肪酸的氧化具有重要作用，可以提高脂肪的β-氧化代谢速率，能加速细胞（线粒体）对脂肪的消耗。

1973年，Engel和Angeliui报道了首例L-肉碱缺乏症病例，并用肉碱治疗。之后又报道了几种与肉碱缺乏有关的临床综合症及由常染色体隐性基因遗传的原发性肉碱缺乏症，包括系统性肉碱缺乏症（SCD）和肌病性肉碱缺乏症（MCD）。

20世纪80年代L-肉碱作为商品在国外上市，并被收入美国药典22版。

1980年，Rebouche和Engel首先阐明左旋肉碱在生物体内合成的机理和过程，分为三个步骤和六个必需因子：L-赖氨酸、蛋氨酸、烟酸、维生素C、维生素B6、铁等，其中L-赖氨酸是合成L-肉碱的骨架。

1985年，在芝加哥召开国际营养会议将左旋肉碱划为“特定条件的必须营养品”。世界上已有22个国家和地区允许在婴儿奶粉中加入左旋肉碱以预防肉碱缺乏症。

1988年12月，法国允许L-肉碱作为营养强化剂，用于婴儿食品和普通食品。

1989年1月6日，法国政府重申1988年意见：左旋肉碱为多用途营养素，每1千卡热量可加入100 mg肉碱。

1990年9月14日，瑞士政府确定左旋肉碱最高口服限量为600 mg/d。

1993年3月24日，美国专家评审委员会评定L-肉碱及其盐类作为营养补充剂，以每日每千克体重20 mg的剂量供成人服用是安全的。超过此剂量时，可能引起胃肠道不适。

1993年5月13日，美国FDA规定右旋和混旋型肉碱不属于GRAS物质，并予取缔，禁止销售，右旋肉碱是其竞争性抑制剂。

1995年，欧盟批准在各种动物饲料中使用左旋肉碱。

1996年，中国第16次全国食品添加剂标准化技术委员会上通过，允许在饮料、乳饮料、饼干、固体饮料、乳粉中使用左旋肉碱。

2000年3月，中国江南大学生物工程学院承担的九五国家重点科技攻关专题《L-肉碱的酶法生产》通过国家验收。

2003年左旋肉碱被国际肥胖健康组织认定为最安全无副作用的减肥营养补充品。

外观为白色晶状体或白色透明细粉，略有特殊腥味。极易溶于水、乙醇、甲醇，微溶于丙酮，不溶于乙醚、苯、三氯甲烷、乙酸乙酯。极易吸潮，暴露在空气中会潮解甚至可能液化。可在pH值3～6的溶液中放置1年以上，能耐200℃以上的高温，它的组合键和结合团具有较好的溶水性和吸水性。

比旋光度：-30±1°（浓度：1.0 g/100 mL；溶剂：水；光的波长：589.3 nm；温度：23℃）

燃烧热（KJ/mol）：39.8

油水（辛醇/水）分配系数的对数值：4.47

左旋肉碱属于两性离子，当pH为中性时，左旋肉碱以内酯的形式存在，稳定性较好。与普通的氨基酸不同，左旋肉碱不带胺基，而是携带一个带正电季铵基团，不受pH条件影响，而且螯合过程不仅可以发生在其羧基上形成四元环，还能发生在羟基和羧基上形成六元环，因此它可以与许多金属离子形成多种稳定的螯合物，例如铜、锌、锰、镁、钙等，可能的结构如下图所示，实际使用时，由于左旋肉碱的吸湿性强，在室温下容易结块，通常会制备成利用该原理，将左旋肉碱制备成为非吸湿性的盐，例如L-肉碱酒石酸、L-肉碱富马酸酯和乙酰L-肉碱半乳糖酸酯的钙、镁盐，现也有研究合成为L-肉碱乳清酸盐等，方便储存运输以及包装使用。

左旋肉碱上的羧基可以与卤代烃、羟基或者胺基在一定条件下发生取代反应，该反应可逆，当同时存在多个基团时，优先与更加活泼的基团反应，例如左旋肉碱与2-羟基乙胺反应时，优先与胺基反应。

左旋肉碱上的羧基可以使用还原剂还原为羟基，可用的还原剂有硼氢化钠和三乙酰氧基硼氢化钠等。

左旋肉碱上的羟基可以与羧酸及其衍生物发生亲核取代反应形成酯基，当使用酰氯进行反应时，需要注意溶剂的选择，传统上使用三氟乙酸作为溶剂能取得较好的效果，为了节约成本，有很多研究使用无水乙酸、丙酸和乙酸乙酯等作为溶剂，例如使用左旋肉碱与丙酰氯的酰化反应，可在以干燥丙酸为溶剂，以对甲苯磺酸为催化剂的条件下进行。

左旋肉碱上的羟基也可以与硝酸反应，生成有机硝酸盐。

L-肉碱广泛存在于自然界，肌肉组织中肉碱含量高。动物实验发现，肾上腺的L-肉碱浓度最高，其次是心脏、骨骼、肌肉、脂肪组织和肝脏。游离的L-肉碱通过尿排出。人体所需肉碱是通过膳食摄入和/或内源合成。人体的肝脏和肾脏以赖氨酸和蛋氨酸为原料可合成肉碱，同时需要VC、烟酸、VB6和铁协助。VC对肉碱的生物合成是必需的，在所有营养辅助因子中，VC对肉碱生物合成速度的影响最大。有实验证明，维生素缺乏豚鼠肾脏的肉碱生物合成速度降低8~10倍，心脏和骨骼肌对此尤其敏感。缺乏VC的动物上述组织中肉碱的浓度降低了50%。在需要VC的反应中同样需要铁，铁缺乏孕鼠的幼鼠肝和心脏组织中肉碱浓度明显降低。

在生物体内，左旋肉碱的基本功能是促进脂肪酸氧化供能。脂肪的代谢过程要经过线粒体膜，线粒体可以代谢脂肪，使之释放能量，被身体消耗，但是长链脂肪酸通不过这道障碍。左旋肉碱是脂肪代谢的一种必须的辅酶，能促进脂肪酸进入线粒体进行氧化分解，是转运脂肪酸的载体。左旋肉碱作为脂肪酸β-氧化和TCA循环的关键物质，可将体内多余的脂肪酸及其他脂肪酸的残留物以酯酰基形式从线粒体膜外转移到膜内，使细胞内的能量平衡。由于左旋肉碱能够促进脂肪酸穿过线粒体膜进行氧化供能，因此在运动时可以促进身体内脂肪的燃烧来提供能量，同时还可将脂酸、支链氨基酸（亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸）和葡萄糖氧化的共同产物乙酰辅酶A以乙酰肉碱的形式通过细胞膜，促进乙酰乙酸的氧化利用，在酮体的消除和利用中起作用，所以它在机体中具有促进三大能量营养素氧化的功能。

左旋肉碱可以促进细胞内丙酮酸脱氢酶的活性，从而促进葡萄糖的氧化，有利于延缓运动时的疲劳发生。运动时乳酸产生过多会增加血液的组织液的酸性，降低ATP的生成，导致疲劳发生，补充左旋肉碱可以清除过多的乳酸，提高运动能力，促进运动性疲劳的恢复。

此外它还能作为生物抗氧化剂清除自由基，促进尿素循环等。氨是蛋白质降解的产物，也是运动性疲劳的识别标志之一，即使较低的氨含量也会有较大的毒性。左旋肉碱能使氨降解为尿素，从而解除氨的毒性。

左旋肉碱保护细胞膜的稳定性，提高人体的免疫力，避免一些疾病的侵袭，对于亚健康的防治起一定的预防作用。

能量是最大的抗衰老力量，细胞有足够的能量就会充满活力。在人体衰老过程中细胞能量的减弱是其加速衰老的原因之一，适当补充左旋肉碱可以延缓衰老的过程。

左旋肉碱在维持婴儿生命及促进婴幼儿发育的某些生理过程，如生酮作用、氨代谢等方面均具有一定的功能。成人能够自己合成维持正常代谢所需的左旋肉碱浓度，但婴儿左旋肉碱合成能力较弱，只有成人的12-15%，尤其是早产儿，左旋肉碱属条件性婴儿必需营养物质，在婴儿利用脂肪作为能量来源的代谢中起着重要作用。

心脏是人体最“勤奋”的器官，需要不停地泵出血液才能维持人的生命。不断运动的心脏细胞其能量来源至少2/3是来自脂肪的氧化，而左旋肉碱是脂肪氧化不可或缺的关键物质，有利于心脏和血管的保健。

左旋肉碱对于心肌细胞的健康极为重要，补充足够的左旋肉碱有利于改善患充血性心脏问题的人的心脏功能，能够在心脏病发作之后尽量减少其损害，可以减少心绞痛的痛苦，能够改善心律不齐而又不影响血压。

另外，左旋肉碱还能提高血液中的高密度脂蛋白水平，有助于清除体内的胆固醇，保护血管，降低血脂，同时也可降低高血压患者的血压。

有研究表明，它对于钙、磷的吸收也有一定作用。

在正常情况下L-肉碱不会缺乏。少数由于特定行为如禁食、素食、剧烈运动、怀孕、吃未强化肉碱的配方食品的婴儿等人群可能出现缺乏L-肉碱。膳食中赖氨酸、维生素及铁含量较低也能导致肉碱的缺乏。许多代谢异常病人如心脏病、高血脂症、肾病、肝硬化、营养不良、甲状腺功能异常以及某些肌肉和神经性疾病等，其肉碱水平普遍低下。左旋肉碱缺乏时可出现脂肪堆积，症状通常为肌肉软弱无力、男性不育，临床表现为血脂异常、骨骼疾病、心率失常、虚弱乏力等。不同类型的日常饮食已经含有5-100 mg的左旋肉碱，但一般人每天只能从膳食中摄入50 mg，素食者摄入更少。服用时不要同时服用大量氨基酸，否则会影响吸收，服用后1~6 h内发挥作用，这个时间段加大运动量效果最好。注意夜间太晚的时间服用时，精力可能会过于旺盛，影响睡眠。部分人服用过量的左旋肉碱会导致轻度腹泻，部分人初次服用后会出现轻微头晕旋以及口渴。

D-肉碱都是人工合成的，不存在于生物中，D-肉碱是L-肉碱的竞争性抑制剂，D-肉碱会与肉碱乙酰转移酶和肉碱脂肪酰转移酶相互竞争性抑制，使右旋肉碱乙酰转移酶酶失活，导致出现乏力的症状，严重时可能导致肌肉萎缩。

最早于1953年就有DL-肉碱合成的专利报道，20世纪60年代已有工业化生产。国内1982年也有作为胃药的生产和应用。直接从DL-肉碱出发，用樟脑酸、N-乙酰-D-谷氨酸或乙苯酰-L-(+)酒石酸为拆分剂，进行化学拆分获取L-肉碱。但D-肉碱消旋比较困难，不能回收，工业化生产尚需突破性进展。已经有数十种不同的化学合成方法，其中少数实现了工业化生产，主要是采用以环氧氯丙烷为原料的方法，区别在于在反应的不同步骤中进行化学拆分或反应前加入手性试剂进行不对称诱导得到左旋肉碱。反应过程大致分为如下两种：

生产方法：以环氧氯丙烷与三甲胺作用，经氰化、盐酸水解，制成DL-肉碱，经解析除去D-肉碱，制取左旋肉碱。也可用溴乙酰乙酸乙酯为原料，先用四氢硼钠还原为γ-溴代-β-羟基丁酸乙酯，然后与三甲胺生成季铵盐，即溴代三甲铵-β-羟基丁酸乙酯，最后用离子交换树脂除去溴离子，成为肉碱盐酸盐。

生产工艺：在季铵化反应锅中，加入环氧氯丙烷、三甲胺、稀盐酸，反应生成3-氯-2-羟丙基三甲铵氯化物，收率91.5%。分离得到的季铵盐溶于乙醇-水溶液中，与氰化钠发生氰化反应，生成3-氰基-2-羟丙基三甲铵氯化物，再用浓盐酸水解，经分离精制（活性炭脱色）得到肉碱盐酸盐。水解反应收率86%。

提纯方法：采用酶进行转化，将合成得到的DL-肉碱先进行乙酰化制成酰胺或腈等，然后利用微生物来源的酶进行选择性水解拆分。如用假单胞菌等微生物的酰胺酶选择性水解DL-肉碱酰胺或肉碱腈，可制得光学纯度99%以上的L-肉碱。

扩展内容：化学法合成左旋肉碱早期通过直接合成DL-混旋体作原料，利用各种拆分剂析出左旋体，后来使用催化剂选择性拆分环氧氯丙烷选出左旋环氧氯丙烷用于合成左旋肉碱，其中发现S-(Salen) Co（Ⅲ）催化剂对环氧氯丙烷的水解拆分效果最佳，但过程中存在使用含氰有毒物质、拆分剂及催化剂价格偏高，拆分分离开的另一半旋光体如何利用、反应步骤多、收率低、成本高、产品价格高等问题，为此也出现过很多优化方法的研究，例如使D-肉碱酯化形成内盐然后加氢还原水解得到L-肉碱、通过氧化还原的方法将D-肉碱上的羟基氧化为没有手性的羰基再还原出L-肉碱、将合成时使用的S-(Salen) Co（Ⅲ）催化剂固载在各种聚合物上以便进行循环利用、对选择性拆分的剩余物进行回收利用、以及使用生物化学方法寻找环氧水解酶对环氧氯丙烷进行手性拆分。总的来说，将微生物法和化学合成法相结合，避免使用氰化物的路线，效益最好。另外，也有研究使用其他手性原料直接化学合成左旋肉碱，例如使用维生素C、D-苹果酸、L-抗坏血素和L-阿拉伯糖等。还有研究成功以氯乙酰乙酸乙酯为原料经不对称催化氢化制得高光学纯度的(R)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯，进而转化为左旋肉碱。

研究表明，许多微生物中也存在L-肉碱，利用酵母、曲霉、青霉、根霉等微生物液体深层培养或固态发酵，可以积累L-肉碱。但由于菌种的筛选工作比较复杂，发酵水平还比较低，许多研究仍停留在实验室水平。

生产工艺：发酵中用于细菌培养基材料的有蛋白胨、酵母膏、牛肉膏、富马酸、磷酸盐、硫酸盐以及左旋肉碱的前体物（γ-丁基甜菜碱、反式巴豆甜菜碱等）；用于左旋肉碱提取的材料有活性炭、氨水、乙醇、丙酮等。菌种采用具有羟化酶或左旋肉碱水解酶（巴豆甜菜碱水解酶）活性脓杆菌、大肠杆菌、假单胞菌、无色杆菌等。诱导培养，达到稳定期后加前体转化，发酵温度30~37℃。离子交换柱层析时，采用强酸型离子交换树脂。结晶时，精制液浓缩合，用无水乙醇静止结晶。成品形式除肉碱内盐外，还有肉碱酒石酸盐、盐酸盐等。

L-肉碱天然存在于各种肉类和乳类中，因此可以从含L-肉碱的牛肉和牛乳中直接提取。植物性食品左旋肉碱含量较低，同时合成肉碱的两种必须氨基酸赖氨酸和蛋氨酸含量亦低，鳄梨、奇异果、提子、木瓜、柠檬、芦荟、荷叶和麦芽等高山水果中含有；动物性食物中含量较高，含量较丰富的食物有酵母、乳清、肝、瘦肉、心、羊肉、鸡肉、兔肉和牛奶等。文献报道，从450 g牛肉浸膏中可提取得到0.6 g结晶肉碱，从56 kg牛乳中可提取含2% L-肉碱的乳糖粉末100 g。然而提取法成本较高，在经济上不太合理。

左旋肉碱在维持婴儿生命及促进婴幼儿发育的某些生理过程具有一定的功能。成人能够自己合成维持正常代谢所需的左旋肉碱浓度，但婴儿左旋肉碱合成能力较弱，只有成人的12-15%，尤其是早产儿，不能满足其正常代谢需要，婴儿生长发育快，所需肉碱急剧增加，对于婴儿来讲肉碱已成为条件必需营养素，适当补充外源性肉碱有利于婴儿正常生长发育。母乳中左旋肉碱含量较高，婴儿主要靠母乳供给所需的左旋肉碱。一般情况下能满足婴儿机体需要。然而随着社会环境的变化，许多母亲由于泌乳量不足、外出工作等原因，不能用母乳喂养婴儿，而采用市售配方食品人工喂养婴儿。婴儿配方食品分为4种主要类型：①牛奶味基础的配方食品；②牛奶及乳清蛋白为基础的配方食品；③以大豆为基础的配方食品；④蛋白质分解产物为基础的配方食品。①②配方中肉碱含量较高，而③④配方中所含肉碱量远远低于人乳。许多实验证实肉碱缺乏可引起血脂升高，影响婴儿体内脂肪酸氧化及氮代谢的正常进行。婴儿出生后，脂肪一度成为主要能源来源，肉碱对于脂肪酸转运、代谢及蛋白质代谢有重要作用，它参与了一系列维持婴儿生命的关键生理过程。尽管尚无肯定研究结论，也应注意肉碱缺乏可能对婴儿造成的不良后果，甚至可能导致病理变化。对于不能保证用母乳喂养的婴儿和低出生体重婴儿（因其肉碱水平更低，母乳中所含肉碱可能不能满足需要）需要强化适量肉碱，肉碱强化形式通常为左旋肉碱。有人建议为正常足月婴儿提供的豆类配方食品中，可强化与母乳中肉碱含量相当的剂量，以满足婴儿体内正常代谢的需要。在众多种类豆类配方食品中，加入强化的肉碱含量不尽相同，也有过量的情况发生。但强化肉碱并非多多益善，能够满足婴儿需要即可，过多会加重婴儿肾脏负担，造成不必要的浪费和危害。

20世纪70年代就有把肉碱用于治疗肥胖症减肥的报道。左旋肉碱是优良的减肥活性物质，是膳食的正常成分，其主要功能是帮助长链脂肪酸进行脂肪酸的β-氧化，有利于人体对脂肪的利用，包括燃烧多余的脂肪用作能量，且对身体无副作用，同时注意加强锻炼，将体内积累的脂肪消耗，起到减肥作用，属于一种不用节食、不厌食、不乏力、不腹泻的减肥方法。相关实验结果显示，在维持原有生活和饮食习惯下，按照保健品规定剂量连续服用左旋肉碱35天，结果显示受试者体重、腰围、臀围、体脂总量、各点皮下脂肪厚度均有减少，且试验后受试者的运动耐力未下降，试验前后受试者的各项临床症状指标均未见异常，具体数据见下表。

体育运动后人体肌肉组织中的游离肉碱浓度下降20%左右，可以通过补充外源左旋肉碱而得到改善。左旋肉碱是游离的脂肪酸进入线粒体的载体，补充左旋肉碱可以增加游离脂肪酸的氧化来节省肌糖原的利用，进一步推理为提高有氧能力。有研究报道，左旋肉碱还可以通过降低乙酰CoA/CoA的比率激活丙酮酸脱氢酶的活性，促进丙酮酸氧化，减少乳酸堆积，从而改善无氧运动的持续能力。左旋肉碱还可促进乙酰乙酸的氧化，可能在酮体利用中起作用。左旋肉碱能提高疾病患者在练习中的耐受力，如练习时间、最大氧吸收和乳酸阈值等指标。但实际上补充肉碱是否提高运动能力，研究结果不太一致。早期的研究认为，2~4 g/d的肉碱补充能直接降低呼吸商，来延长运动时间和提高临界运动强度，推荐剂量2 g/d。大剂量可引起腹泻，并且个人使用时注意产品中不能含有右旋肉碱，组织中过量的D-肉碱可能取代有活性的L-肉碱而导致肌肉萎缩。但从另一方面，有文献报道认为，左旋肉碱促进丙酮酸的氧化，可加速糖类的分解，导致肌糖原的快速消耗，对运动能力产生减力效应。

左旋肉碱是中老年人的重要营养补充剂，心肌能量源于脂肪酸的氧化，左旋肉碱作为心肌的重要营养物质，可增加心肌能力，导致心脏血液输出量的增加，故对心脏有明显的保护作用。中老年人随着年龄的增长，体内的左旋肉碱含量不断减少，导致心肌细胞活力减退，故需补充左旋肉碱以利于心肌能力的增强。糖尿病人以及患有肾功能疾病的人尿液排泄过多，体内左旋肉碱的消耗量大，靠自身的合成不能满足需要，易导致左旋肉碱缺乏，需要长期补充左旋肉碱以满足身体的需求。

肝脏是脂类和脂肪的重要代谢器官，除食用过多脂肪可导致脂肪肝外，当体内缺乏左旋肉碱或甲基供应不足时，会引起长链脂肪酸氧化发生障碍，也会导致脂肪在肝中过量存积而发生脂肪肝。

左旋肉碱可以促进有害物质代谢：左旋肉碱可以通过增加脂肪酸氧化供能，减少肌糖原的无氧酵解，抑制乳酸生成，同时加速消除运动中积累的乳酸。肉碱还参加支链酰基的代谢运输。此外，它还能清除自由基，促进尿素循环等。

左旋肉碱是药物左卡尼汀的主要成分。在临床上可用于调节失血性休克，失血性休克发生机制除了应激状态下由于内分泌紊乱引起的血管舒缩功能失调外，还与缺血缺氧引起体内自由基含量增高、细胞损伤有密切关系。此外，血液透析时，由于左旋肉碱的相对分子质量比较小，且易溶于水，不容易和血浆蛋白相结合，在慢性肾衰竭的透析患者中，由于饮食摄入较少，内源性合成不多，再加上血液透析清除，可使血浆游离肉碱浓度下降70%，透析三个月的尿毒症患者90%以上出现肉碱缺乏，需要通过药物补充左旋肉碱来缓解不良症状。

在兽药上可以用于辅助治疗犬扩张性心肌病，90%患该病的犬都有肉碱不足的症状。左旋肉碱可以还可以防治阿霉素引起心肌病的发生以及降低形成心肌梗塞的风险。有益于对丙戊酸中毒的辅助处理；在猫中，左旋肉碱可促进肝脂肪代谢，可用于辅助治疗猫科动物肝脂沉积，但对于该方法尚存在争议。

在动物饲料中，左旋肉碱作为一种非营养性添加剂广泛用于多种动物养殖之中。实践发现，在水产动物养殖中，左旋肉碱可以提高水产动物的增重率；提高鱼类繁殖率；降低水产动物体脂，提高肉品质；节约饲料蛋白质，降低饵料系数，提高水产动物的成活率；在家禽方面，能显著改善肉鸡生长和蛋鸡产蛋性能，提高饲料转化效率，降低死亡率；在仔猪生长方面，左旋肉碱可以显著提高仔猪体重、日增重和饲料转化效率，实验中适宜添加水平为50 mg/kg，添加后饲养经济效益提高幅度达33.82%。

左旋肉碱还是精子成熟的一种能量物质，具有提高精子数目和活力的功能。

左旋肉碱具有多个官能团，可用作有机合成原料，例如以肉碱为原料可以用于合成手性不变的3-羟基四氢呋喃。

左旋肉碱内盐有很强的吸湿能力，曾作为保湿剂添加在化妆品之中。

消防措施：佩戴有压力要求的自给式呼吸器MSHA/NIOSH（认可或同等）和全套防护装备。火灾发生时，热分解或燃烧可能产生刺激性和剧毒气体。消防用水或稀释水的径流可能造成污染。灭火介质：可用水雾、干粉、二氧化碳或适当的泡沫灭火。

泄露应急处理：吸走或扫走材料并将其放入适当的处置容器中。立即清理泄漏物，使用适当的防护设备。避免产生灰尘。保持通风。

1、急性毒性

小鼠经腹腔注射LD50：750 mg/kg，除致死剂量外无详细说明；

小鼠经皮下LD50：9 mg/kg，眼睛流泪，惊厥或癫痫，胃肠道中的唾液腺结构或功能的变化；

大鼠雄性经口LD50：4900 mg/kg；

大鼠雌性经口LD50：6890 mg/kg；

狗经未知途径LD50：7 mg/kg，除致死剂量外无详细说明；

雄兔经口LD50：5400 mg/kg；

雌兔经口LD50：6000 mg/kg。

2、亚急性毒性

大鼠最大无作用剂量：450 mg/kg，盲肠增大，尿液中K+、Cl-增加；

猎犬最大无作用剂量：200 mg/kg。

3、慢性毒性

无毒性效果剂量：272 mg/kg/d；

有毒性效果剂量：2000 mg/kg/d。

4、生殖毒性

大鼠毒性物影响剂量：547.7 mg/kg/d；

大鼠生殖无影响量：3000 mg/kg/d。

储存在紧密封闭的容器。储存在阴凉、干燥、通风良好的地方，远离不相容物质。防止受潮。

分析步骤：称取干燥至恒重的试样约0.1 g（精确到0.0001 g），加20 mL冰乙酸后，用高氯酸标准滴定溶液（0.1 mol/L）进行电位滴定，滴定结果用空白试验校正。

结果计算：左旋肉碱含量（以干基计）的质量分数w1，按下式计算：

式中：

c——高氯酸标志滴定溶液的实际浓度，单位为摩尔每升（mol/L）；

V1——滴定试样溶液所消耗的高氯酸标准溶液的体积，单位为毫升（mL）；

V2——滴定空白溶液所消耗的高氯酸标准溶液的体积，单位为毫升（mL）；

M——左旋肉碱的摩尔质量，单位为克每摩尔（g/mol）[M（C7H15NO3）=161.20]；

1000——体积换算系数；

m——干燥试样的质量，单位为克（g）。

试验结果以平行测定结果的算术平均值为准。在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不大于算术平均值的0.5%。

原理：试样经过水提取，用高氯酸沉淀蛋白质后过滤。滤液经碱皂化后使溶液中结合态的左旋肉碱游离出来。左旋肉碱与乙酰辅酶A在乙酰肉碱转移酶的催化下反应生成乙酰肉碱和游离的辅酶A。游离的辅酶A和2-硝基苯甲酸反应生成黄色物质，其颜色深浅与游离的辅酶A含量成正比。因游离的辅酶A与左旋肉碱是等摩尔反应关系，可间接求出试样中左旋肉碱含量。

分析步骤

试样处理：准去称取5 g（精确0.0001 g）混合均匀的试样于烧杯中，用30 mL 40℃温水溶解，转入100 mL容量瓶中。加入10 mL 13%高氯酸溶液，混合均匀后静止20 min。用蒸馏水定容至刻度，混匀，用定量滤纸过滤。

取滤液20 mL，用4 mol/L氢氧化钾溶液调pH为12.5~13.0后，置于40℃水浴60 min.冷却后用13%高氯酸调pH为7.0~7.5。将样液转入50 mL容量瓶中，用蒸馏水定容。混匀后置于4℃冰箱中过夜。将试样处理液从冰箱中取出放置至室温，取上清液用0.45 μm滤膜过滤后备用。

标准曲线的绘制：吸取左旋肉碱标志工作液2.0 mL于1 cm比色皿中，加入0.8 mL显色工作液和100 μL乙酰辅酶A溶液，盖上比色皿盖，混合均匀后放入分光光度计中，分光光度计的波长调为412 nm，5 min后归零。迅速加入100 μL乙酰肉碱转移酶溶液，混合均匀后放入分光光度计中，反应10 min后记录吸光值。以左旋肉碱标准工作液的浓度为横坐标，以吸光度为纵坐标，制作标准曲线。

试样测定：取2.0 mL试样处理液按标准曲线的绘制步骤测定其吸光值。在标准曲线上查得试样待测液的浓度。

分析结果的表述：试样中的左旋肉碱的含量X以质量分数 mg/100 g表示，按下式计算：

式中：

X——样品中左旋肉碱含量，单位为毫克每百克（mg/100 g）；

c——从标准曲线上查得的试样处理液浓度，单位为微克每毫升（μg/mL）；

V——滤液的体积，单位为毫升（mL）；

m——试样的质量，单位为克（g）。

激素那结果以重复性条件下获得的两次独立测定结果的算术平均值表示，结果保留小数点后一位。

在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不应超过算术平均值的10%。

方法提要：试样中的左旋肉碱经稀盐酸提取，皂化后使结合态的左旋肉碱游离出来。阳离子交换固相萃取柱净化，在氯甲酸丁酯、三乙胺的催化下与L-丙酰胺-β-萘胺发生取代反应，生成紫外吸收较强的化合物，供配有二极管阵列检测器或紫外检测器的高效液相色谱仪测定，外标法定量。

样品处理

提取：乳粉、液体饮料类（左旋肉碱含量小于等于1000 mg/kg样品）：称取5 g（精确到0.01 g）于50 mL容量瓶中，加入20 mL 0.1 mol/L盐酸溶液，涡旋振荡1 min，超声5 min溶解样品，加入5 mL 1mol/L氢氧化钾溶液涡旋混合，60℃水浴皂化30 min，冷却至室温，加入5 mL 1 mol/L盐酸溶液，涡旋混匀1 min，以0.1 mol/L盐酸溶液定容至50 mL.取1 mL提取液于15 mL试管中，加入9 mL乙腈，涡旋混匀1 min后取部分于5 mL离心管中，16000 r/min离心5 min，所得上清液待净化。左旋肉碱含量大于1000 mg/kg的样品先稀释后再提取。固体饮料类用水溶解并稀释至合适含量后提取。

净化：取1 mL待净化溶液于活化好的阳离子固相萃取柱中，以1滴/秒的速度过柱，用3 mL 10 mmol/L的盐酸水溶液淋洗，弃去淋洗液，真空抽干1 min，用2 mL 4%氨水甲醇溶液洗脱，收集洗脱液于15 mL离心管中，40℃下氮气吹干，所得残渣待衍生。

衍生：在残渣中加入0.5 mL衍生试剂（0.45 g/100 mL L-丙酰胺-β-萘胺的乙腈溶液），超声1 min溶解残渣并混匀，再依次加入0.5 mL催化剂Ⅰ（0.50 g/100 mL三乙胺的三氯甲烷溶液）和0.5 mL催化剂Ⅱ（0.50 g/100 mL氯甲酸丁酯的三氯甲烷溶液），漩涡混匀3 min，室温下静置反应30 min后，加入1 mL 50 mmol/L碳酸氢钠水溶液，漩涡混匀3 min终止反应。4000 r/min离心5 min，取上层水相过0.22 μm滤膜，供液相色谱测定，测定需在12 h内完成。

测定步骤：分别吸取25 μL、50 μL、100 μL、500 μL、1000 μL左旋肉碱标准工作液（10.0 μg/mL）于离心管中进行衍生。所得左旋肉碱衍生产物标准系列浓度为0.25 μg/mL、0.50 μg/mL、1 μg/mL、5 μg/mL、10 μg/mL，在上述色谱条件下测定标准工作溶液和样液，外标法定量。左旋肉碱衍生产物参考保留时间为3.8 min。空白试验除不加试样外，均按上述操作步骤进行。

计算：试样中左旋肉碱的含量利用数据处理系统或按照下式计算（计算结果需将空白值扣除）：

式中:

X——试样中待测物的浓度，单位为毫克每千克（mg/kg）；

c——试样终溶液中待测物的浓度，单位为微克每毫升（μg/mL）；

n——稀释倍数；

V——样液最终定容体积，单位为毫升（mL）；

m——试样终溶液代表的试样量，单位为克（g）。

方法提要：试样中的左旋肉碱经稀盐酸提取，皂化后使结合态的左旋肉碱游离出来。阳离子交换固相萃取柱净化，供液相色谱-质谱/质谱仪测定。

样品处理

提取：乳粉、液体饮料类（左旋肉碱含量小于等于1000 mg/kg样品）：称取1 g（精确到0.01 g）于50 mL容量瓶中，加入50 μL内标液[1 mg/mL左旋肉碱氘同位素的乙腈-水溶液（9:1）]，涡旋振荡1 min，超声5 min溶解样品，加入5 mL 1mol/L氢氧化钾溶液涡旋混合，60℃水浴皂化30 min，冷却至室温，加入5 mL 1 mol/L盐酸溶液，涡旋混匀1 min，以0.1 mol/L盐酸溶液定容至50 mL.取1 mL提取液于15 mL试管中，加入9 mL乙腈，涡旋混匀1 min后取部分于5 mL离心管中，16000 r/min离心5 min，所得上清液待净化。左旋肉碱含量大于1000 mg/kg的样品先稀释后再提取。固体饮料类用水溶解并稀释至合适含量后提取。

净化：取1 mL待净化溶液于活化好的阳离子固相萃取柱中，以1滴/秒的速度过柱，用3 mL 10 mmol/L的盐酸水溶液淋洗，弃去淋洗液，真空抽干1 min，用2 mL 4%氨水甲醇溶液洗脱，收集洗脱液于15 mL离心管中，40℃下氮气吹干，所得残渣中准确加入0.1%甲酸水溶液1.0 mL，超声1 min溶解残渣，过0.22 μm滤膜，供液相色谱-质谱/质谱仪测定。

定量测定：左旋肉碱含量小于等于500 mg/kg的样品，按照上述液相色谱-质谱/质谱条件测定样品和标准工作溶液，以色谱峰面积按内标法定量（左旋肉碱线性浓度范围为：0.001 μg/mL~1.000 μg/mL）。左旋肉碱含量大于500 mg/kg的样品，仅作确证分析。左旋肉碱参考保留时间为3.65 min。

定性测定，按照上述仪器条件测定样液和标准工作溶液，在相同实验条件下，样品中待测物质的保留时间与标准溶液的保留时间偏差在±2.5%之内；且样品中各组分定性离子的相对丰度与浓度接近的标准工作溶液中对应的定性离子的相对丰度进行比较，偏差不超过下表规定的范围，则可判定为样品中存在对应的待测物。

空白试验除不加试样外，均按上述操作步骤进行。

计算：试样中左旋肉碱的含量利用数据处理系统或按照下式计算（计算结果需将空白值扣除）：

式中:

X——试样中待测物的浓度，单位为毫克每千克（mg/kg）；

c——试样终溶液中待测物的浓度，单位为微克每毫升（μg/mL）；

n——稀释倍数；

V——样液最终定容体积，单位为毫升（mL）；

m——试样终溶液代表的试样量，单位为克（g）。

本品为(3R)-羟基-4-(三甲基铵)丁酸内盐，按无水与无溶剂物计算，含C7H15NO3应为98.0%-102.0%。

本品为白色或类白色结晶性粉末，有强引湿性。

本品在水或乙醇中易溶，在丙酮或乙醚中几乎不溶，在甲酸中易溶。

比旋度

取本品，精密称定，加水溶解并定量稀释制成每1mL中约含0.10g的溶液，依法测定（通则0621），比旋度为-29°至-32°。

1、取本品0.1g，加水4mL，振摇使溶解，加1mol/L盐酸溶液1mL，摇匀，加硫氰酸铬铵试液2滴，即生成紫红色沉淀。

2、取本品，在50℃减压干燥5小时，依法测定，其红外光吸收图谱应与同法处理的对照品图谱一致（通则0402）。

酸碱度

取本品1.0g，加水20mL使溶解，依法测定（通则0631），pH值应为6.5~8.5。

溶液的澄清度与颜色

取本品1.0g，加水10mL使溶解，依法检查（通则0901第一法和通则0902第一法），溶液应澄清无色，如显混浊，与1号浊度标准液比较，不得更浓。

氯化物

取本品0.25g，依法检查（通则0801），与标准氯化钠溶液5.0mL制成的对照液比较，不得更浓（0.02%）。

硫酸盐

取本品1.0g，依法检查（通则0802），与标准硫酸钾溶液3.0mL制成的对照液比较，不得更浓（0.03%）。

氰化物

取本品1.0g，依法检查（通则0806第一法），应符合规定。

有关物质

照高效液相色谱法（通则0512）测定。

供试品溶液：取本品适量，精密称定，加流动相溶解并定量稀释制成每1mL中约含5mg的溶液。

对照溶液：精密量取供试品溶液1mL，置200mL量瓶中，用流动相稀释至刻度，摇匀。

对照品溶液：取杂质Ⅰ对照品适量，精密称定，加水溶解并用流动相定量稀释制成每1mL中约含25µg的溶液。

系统适用性溶液：取左卡尼汀与杂质Ⅰ对照品各适量，加水溶解，用流动相稀释制成每1mL中含左卡尼汀10mg与杂质Ⅰ0.1mg的溶液。

灵敏度溶液：精密量取对照溶液1mL，置10mL量瓶中，用流动相稀释至刻度，摇匀。

色谱条件：用氨基硅烷键合硅胶为填充剂，以磷酸盐缓冲液（取磷酸二氢钾6.81g，加水1000mL，用氢氧化钠试液调节pH值至4.7）-乙腈（35:65）为流动相，检测波长为205nm，柱温为30℃，进样体积20µL。

系统适用性要求：系统适用性溶液色谱图中，左卡尼汀峰与杂质Ⅰ峰分离度应大于1.0。灵敏度溶液色谱图中，左卡尼汀峰的信噪比应大于10。

测定法：精密量取供试品溶液、对照溶液与对照品溶液，分别注入液相色谱仪，记录色谱图至主成分峰保留时间的2倍。

限度：供试品溶液色谱图中，如有与杂质Ⅰ峰保留时间一致的色谱峰，按外标法以峰面积计算，杂质Ⅰ不得过0.5%，其他单个杂质峰面积不得大于对照溶液主峰面积的0.2倍（0.1%），其他杂质峰面积的和不得大于对照溶液主峰面积（0.5%），小于灵敏度溶液主峰面积的色谱峰忽略不计。

残留溶剂

照残留溶剂测定法（通则0861第二法）测定。

供试品溶液：取本品约0.5g，精密称定，置顶空瓶中，精密加水5mL使溶解，密封。

对照品溶液：取甲醇、无水乙醇与丙酮各适量，精密称定，用水定量稀释制成每1mL中含甲醇0.3mg、乙醇0.5mg与丙酮0.5mg的混合溶液，精密量取5mL，置顶空瓶中，密封。

色谱条件：以6%氰丙基苯基-94%二甲基聚硅氧烷（或极性相近）为固定液的毛细管柱为色谱柱，起始柱温为40℃，维持5分钟，以每分钟35℃的速率升温至160℃，保持3分钟，进样口温度为200℃，检测器温度为250℃，顶空瓶平衡温度为90℃，平衡时间为30分钟。

系统适用性要求：对照品溶液色谱图中，各色谱峰间的分离度均应符合要求。

测定法：取供试品溶液与对照品溶液分别顶空进样，记录色谱图。

限度：按外标法以峰面积计算，甲醇、乙醇与丙酮的残留量均应符合规定。

钠

取本品0.1g两份，分别置50mL量瓶中，一份加水溶解并稀释至刻度，摇匀，作为供试品溶液，另一份加标准氯化钠溶液（取经105℃干燥2小时的氯化钠0.126g，置1000mL量瓶中，加水溶解并稀释至刻度，摇匀，制成每1mL中含钠50µg的溶液）2.0mL，用水稀释至刻度，摇匀，作为对照品溶液。照原子吸收分光光度法（通则0406第二法），在589.0nm的波长处分别测定，应符合规定（0.1%）。

钾

取本品0.1g两份，分别置50mL量瓶中，一份加水溶解并稀释至刻度，摇匀，作为供试品溶液，另一份加标准氯化钾溶液（取经105℃干燥2小时的氯化钾0.191g，置1000mL量瓶中，加水溶解并稀释至刻度，摇匀，制成每1mL中含钾100µg的溶液）2.0mL，用水稀释至刻度，摇匀，作为对照品溶液。照原子吸收分光光度法（通则0406第二法），在766.5nm的波长处分别测定，应符合规定（0.2%）。

水分

取本品，照水分测定法（通则0832第一法1）测定，含水分不得过1.0%。

炽灼残渣

取本品1.0g，依法检查（通则0841），遗留残渣不得过0.2%。

重金属

取炽灼残渣项下遗留的残渣，依法检查（通则0821第二法），含重金属不得过百万分之十。

砷盐

取本品1.0g，加水23mL与盐酸5mL，依法检查（通则0822第一法），应符合规定（0.0002%）。

取本品约0.125g，精密称定，加无水甲酸3mL和冰醋酸50mL溶解后，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液（0.1mol/L）滴定至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白试验校正。每1mL高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于16.12mg的 C7H15NO3。

促代谢药。

遮光，密封保存。