生物合成法制备左卡尼汀主要有两种方法:第一种是微生物发酵法。第二种是利用酶法转化,这是目前研究最多的也是最有前途的方法,主要有DL-肉毒碱衍生物的酶法拆分、β-脱氢肉毒碱的酶法转化、反式巴豆甜菜碱的酶法水解、γ-丁基甜菜碱的酶法羟化等方法。
国外左卡尼汀的生产厂家主要有意大利Sigma-Tao公司、瑞士Lonza公司以及日本味之素株式会社和大冢株式会社。Sigma-Tao公司采用化学合成方法生产左卡尼汀,它于1981年在意大利上市左卡尼汀内盐,商品名为Carnitene。Lonza公司是世界上左卡尼汀产量最大的公司,其产量约占世界总产量的2/3,主要采用微生物发酵方法,利用脓杆菌连续转化γ-丁基甜菜碱生产左卡尼汀,并拥有酒石酸盐的专利及独特的拆分技术。
我国自20世纪90年代开始生产左卡尼汀原料药,刚开始时产量很少,1998年,东北制药总厂经多年努力,开发成功全合成左卡尼汀生产路线并投入生产,从此我国左卡尼汀原料药生产走上了快速路。目前,东北制药总厂已成为我国最大、全球第三的左卡尼汀原料药生产企业,年产量和年出口量均居全球前列。2009年8月,东北制药总厂左卡尼汀生产线接受了日本医药品及医疗器械综合机构(PMDA)的官方审计,通过了日本药政机构严格检查并获得该产品向日本药品市场出口通行的GMP证书。
经过十多年的发展,现在全国已有十余家企业生产左卡尼汀原料药,生产方法多采用合成方法,产能也有大幅提高。20世纪末,我国左卡尼汀原料药产能仅为几十吨,目前产能已达5000余吨,年产量达到2000余吨,其中大部分供应出口。国内左卡尼汀原料品种有左卡尼汀内盐、左卡尼汀酒石酸盐等。主要的生产企业为东北制药总厂、沈阳科硕营养科技有限公司、开原亨泰精细化工厂、上海绿源精细化工厂、浙江嘉善诚达药化有限公司等,另外,常州三维工业技术研究所、华中理工大学也都曾开发过左卡尼汀,但均未规模生产。