Ena najpomembnejših uporab L-asparaginske kisline v kemični industriji je njena vloga ključne surovine za sintezo poliasparaginske kisline (PASP). PASP je sintetični, biomimetični, v vodi-topen polimer; zaradi svojih lastnosti - vključno s popolno biorazgradljivostjo, odsotnostjo fosforja, ne-strupenostjo in okoljsko varnostjo - ga pozdravljajo kot »zeleno kemikalijo«.
Sintezne poti in proizvodne metode
Sinteza PASP običajno uporablja metodo toplotne polikondenzacije:L-asparaginska kislinase segreje, da nastane vmesni polisukcinimid, ki se nato hidrolizira z uporabo alkalne raztopine, da nastane končni produkt, poliasparaginska kislina. Pri tradicionalnih postopkih polimerizacija običajno poteka pri približno 240 stopinjah v obdobju približno štirih ur, pri čemer nastane produkt z molekulsko maso okoli 3, 200 - raven, pri kateri je učinkovitost zaviranja vodnega kamna s kalcijevim karbonatom največja. Nedavni preboj v tehnologiji zelene proizvodnje je omogočil neposredno toplotno polikondenzacijo (z ali brez katalizatorjev); ta proces ne ustvarja nobenih "treh odpadkov" (odpadna voda, odpadni plin ali trdni odpadki) in ne povzroča izgube surovin, kar je popolnoma v skladu z načeli zelene kemije.
Osnovna uporaba: sredstva za pripravo vode
Najbolj uveljavljena uporaba PASP je pri čiščenju industrijske vode. Deluje kot zaviralec vodnega kamna in učinkovito zavira nastajanje vodnega kamna kalcijevega karbonata in kalcijevega fosfata v sistemih hladilne vode in kotlovne vode. S tipičnim odmerkom le 0,2–2 mg/kg lahko doseže stopnjo zaviranja vodnega kamna kalcijevega karbonata do 100 %. Zahvaljujoč odlični zmogljivosti izmenjave kalcijevih ionov in njegovi zmožnosti, da moti kristalizacijo in nabiranje vodnega kamna kalcijeve soli, se PASP široko uporablja v industrijskih sistemih za kroženje hladilne vode, sistemih za reverzno osmozo, vodi za ponovno vbrizgavanje nafte, kotlih in parovodih. V primerjavi s tradicionalnimi zaviralci vodnega kamna-na osnovi fosforja je njegova glavna prednost ta, da ga lahko mikroorganizmi po uporabi učinkovito razgradijo v ne-strupene produkte, ki ne predstavljajo tveganja za evtrofikacijo vode.
Razširjene uporabe: od kmetijske učinkovitosti do biomedicine
Uporaba PASP se razširi na različna druga področja. V kmetijstvu služi kot sinergist gnojil, ki povečuje učinkovitost uporabe gnojil s pomočjo kelacijskih in disperzijskih mehanizmov. V sektorju osebne nege se kozmetični-natrijev poliaspartat uporablja v izdelkih za nego in čiščenje kože. Biomedicina predstavlja še bolj obetavno pot za-uporabo poliaspartata z visoko vrednostjo; amfifilni cepljeni kopolimeri, ki temeljijo na njegovi hrbtenici, kot tudi blok kopolimeri s polietilen glikolom (PEG) ali polikaprolaktonom (PCL), se uporabljajo pri oblikovanju pametnih biomaterialov, kot so vozila za dostavo zdravil in odri za tkivno inženirstvo.
Poliaspartat izpolnjuje svojo obljubo, da je »zelen in biološko razgradljiv« v več razsežnostih, od tega, da služi kot »zaviralec zelenega vodnega kamna« pri čiščenju industrijske vode do povečanja kmetijske učinkovitosti in deluje kot material za vrhunsko-biomedicino. S tem odpira tudi velike priložnosti v kemični industriji za L-asparaginsko kislino, s čimer se njena uporabnost razširja daleč onkraj njene tradicionalne vloge kot surovine za hrano in farmacevtske izdelke.