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混旋肉碱盐酸盐即DL-肉碱盐酸盐，属于季铵盐消旋体化合物，常温常压下纯品为均匀白色结晶粉末，无特殊臭味，晶体颗粒细腻规整，无油状结块。该物质存在明确熔点，实测熔点区间190℃至192℃，受热熔融过程中同步出现轻微热分解，无法单纯加热熔融提纯。
溶解性能是混旋肉碱盐酸盐的核心物理特征，分子含季铵阳离子与羟基，极性极强，亲水性突出。常温25℃水中溶解度高，可快速完全溶解；可适度溶于甲醇、乙醇等低碳醇溶剂；几乎不溶于丙酮、乙醚、乙酸乙酯等弱极性、非极性有机溶剂，该特性常应用于重结晶提纯工序。其水溶液整体呈弱酸性，游离氯离子完全电离。
粉体具备轻微吸湿性，长期放置在湿度高于60%的环境中会缓慢吸附水汽，出现潮解、结块，因此储存环境需保持干燥密封。脂水分配系数数值极低，脂溶性极差，难以穿透脂质膜，生物渗透能力远低于活性左旋肉碱。
混旋肉碱盐酸盐无紫外特征吸收峰，液相检测无法依靠紫外直接定量，多采用示差折光检测器测定。粉体流动性中等，无明显静电吸附，常温下无挥发性，不属于易燃易爆危化品。分子为等量D、L构型消旋混合物，无光学活性，旋光度数值趋近于零，这是区分DL型与L-肉碱盐酸盐关键物理指标。
固体形态室温避光条件下理化状态稳定，低温环境不会析出结晶，水溶液低温短期储存无沉淀析出，长时间静置仅会因轻微吸水改变浓度，不会产生分层、浑浊现象。整体理化表现稳定，便于原料储存、称量与化工合成投料使用。