左旋肉碱L-Carnitine inner sa 541-15-1

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。文献报道，从450g牛肉浸膏中可提取得到0.6g结晶肉碱，从56kg牛乳中可提取含2%L-肉碱的乳糖粉末100g。然而提取法成本较高，在经济上不太合理。
微生物发酵法
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体发酵，可以积累L-肉碱。但由于菌种的筛选工作比较复杂，目前的发酵水平还比较低。据报道，以2%DL-肉碱为原料，25℃发酵44h，累积L-肉碱0.4%。
合成法
国外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。但口肉碱消旋比较困难，不能回收，工业化生产尚需突破性进展。
酶法转化
这是研究得最多、也是最有前途的方法。可以利用化学合成得到的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。如中山清等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。此外，还可以进行β-脱氢肉碱的酶法转化，反式巴豆甜菜碱的酶法水解和γ-丁基甜菜碱的酶法羟化等方法制备L-肉碱。
目前国际上只有瑞士、意大利、日本等国生产。我国江苏省微生物研究所也在开展酶法转化的研究。

由环氧氯丙烷与三甲胺成季铵盐反应制得3-氯-2-羟丙基三甲胺氯化物，再经氰化为3-氰基-2-羟丙基三甲胺氯化物，再用浓盐酸水解得到肉碱盐酸盐。或者以γ-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，最后用盐酸水解肉碱盐酸盐。也可从含L-肉碱的牛肉和牛乳中直接提取