Produkt des Monats Oktober: Milchsäure

Milchsäure (2-Hydroxypropansäure) ist weit mehr als nur ein Stoffwechselprodukt im menschlichen Körper. In der chemischen und pharmazeutischen Forschung hat sie sich als vielseitige Laborchemikalie etabliert. Mit Anwendungen, die von der Synthese über die Analytik bis hin zur Biotechnologie reichen.

Herkunft und Herstellung

Milchsäure kommt natürlich in vielen biologischen Prozessen vor, etwa bei der anaeroben Glykolyse. Industriell wird sie heute überwiegend biotechnologisch durch Fermentation hergestellt. Meist aus Kohlenhydraten wie Glukose oder Saccharose unter Einsatz von Milchsäurebakterien (z. B. Lactobacillus spp.).

Die biotechnologische Herstellung bietet Vorteile:

• Nachhaltigkeit durch Einsatz nachwachsender Rohstoffe

• hohe Enantiomerenreinheit (L- oder D-Milchsäure)

• gute Skalierbarkeit für industrielle Anwendungen

Alternativ existieren auch chemische Synthesewege, etwa aus Acetaldehyd oder Acrylsäure, die jedoch weniger verbreitet sind.
Milchsäure besitzt ein stereogenes Zentrum → L- und D-Enantiomere. Die chirale Reinheit ist insbesondere für pharmazeutische Anwendungen entscheidend, da die biologische Aktivität enantiomerspezifisch sein kann.

Anwendungsgebiete im Labor und in der Industrie

1. Chemische Synthese

Milchsäure dient als Ausgangsstoff oder Zwischenprodukt für:

• Polymerisation zu Polylactid (PLA) – ein biologisch abbaubarer Kunststoff

• Herstellung von Lactaten (z. B. Ethyllactat) als Lösungsmittel

• Synthese chiraler Moleküle in der organischen Chemie

2. Analytik

In der klinischen Chemie wird Milchsäure zur Bestimmung des Laktatspiegels im Blut verwendet. Ein wichtiger Parameter bei Schock, Hypoxie oder metabolischen Erkrankungen.
Im Labor dient sie auch als Referenzsubstanz oder Reagenz in enzymatischen Tests.

3. Pharmazeutische Forschung

• Milchsäure wird als Hilfsstoff in topischen Formulierungen eingesetzt (z. B. Peelings, Cremes)
• In der Wundbehandlung als Bestandteil von antiseptischen Lösungen
• Als pH-Regulator in pharmazeutischen Zubereitungen

4. Biotechnologie

• Substrat in mikrobiellen Fermentationsprozessen

• Bestandteil von Zellkulturmedien

• Einsatz in der Entwicklung von Drug Delivery Systemen (z. B. PLA-basierte Mikropartikel)

Lagerung und Sicherheit

Milchsäure ist hygroskopisch und sollte luftdicht und kühl gelagert werden. Sie ist als reizend eingestuft und kann bei Kontakt mit Haut oder Augen Irritationen verursachen. Im Labor ist der Umgang mit geeigneter Schutzausrüstung (Handschuhe, Schutzbrille) empfohlen.

Milchsäure ist eine hochinteressante Laborchemikalie, die durch ihre biologische Herkunft, ihre Chiralität und ihre vielseitige Einsetzbarkeit in Forschung und Industrie überzeugt.