生命科学，蛋白质和肽的特殊组试剂；制药，用作脑功能改善药，用于肝昏迷、脑外伤脑肿瘤、瘫痪及智力减退、记忆力障碍等疾病；也用于脑外伤昏迷、高位截瘫、小儿麻痹后遗症、神经性头痛、腰痛等；还可与异丙醇铝反应得到乙酰谷酰胺铝，用作抗溃疡药。
医药
路线1：L-γ-谷氨酸经酯化、胺化、乙酰化而得
- 步骤1（酯化）：将甲醇加入干燥反应罐，搅拌下加硫酸，冷至20℃以下加L-γ-谷氨酸，20℃保温4h得L-γ-谷氨酸甲酯液。重量配料比：L-γ-谷氨酸:甲醇:硫酸=1:10:0.5。
- 步骤2（胺化）：L-γ-谷氨酸甲酯液冷至0℃，加甲基红指示剂通氨至中性，加三硫碳溶解，继续通氨至饱和，20℃放置4d过滤，滤液减压抽去氨气，加4N乙酸中和，60℃保温0.5h，减压抽去三硫化碳，残液加二倍甲醇析出沉淀，冷却过滤干燥得粗品，加水成2%水溶液流经弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂303×2(704)，收集流出液减压浓缩，加甲醇沉淀，过滤用甲醇、乙醚反复洗涤干燥得L-γ-谷氨酸酰胺。
- 步骤3（乙酰化）：氢氧化钠溶液(1N)加入反应罐，冷至0℃加谷氨酰胺溶解搅拌1h，同时滴加乙酐和氢氧化钠溶液(2N)，0-5℃放置过夜，加6N盐酸至pH1-2析出结晶，冷却过滤，冰冷无离子水洗至氯根合格，干燥得乙酰谷氨酰胺。重量配料比：L-γ-谷氨酸酰胺:乙酐(无水)=1:1.1，总收率50%(对L-γ-谷氨酸)。
