Verfahren der Stofftrennung

Gesundheitslexikon: Destillation

Die Destillation ist ein Trennverfahren zur Gewinnung von Flüssigkeiten aus diversen Ausgangsstoffen
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03. Juni 2019 - 16:25 Uhr

Die Destillation – ein uraltes Verfahren der Stofftrennung

Schon in der Antike versuchte der Mensch, Stoffgemische aus Pflanzen zu trennen, um ihre reinen Wirkstoffe zu gewinnen. Ein uraltes Verfahren der Stofftrennung ist die Destillation, die unter Ausnutzung der unterschiedlichen Siedepunkte von Flüssigkeiten die einzelnen Komponenten voneinander trennen kann. So wurden bereits im Altertum ätherische Öle zur medizinischen Verwendung gewonnen. Einige so isolierte Öle besitzen tatsächlich gesundheitsfördernde Eigenschaften. Bei anderen Stoffen beruhen diese Eigenschaften auf dem sogenannten Placeboeffekt.

Was ist Destillation?

Die Destillation ist ein physikalisches Verfahren zur Trennung von flüssigen Stoffgemischen. Dabei werden die voneinander abweichenden Siedepunkte der einzelnen Komponenten ausgenutzt. Bei der einfachen Destillation wird das Flüssigkeitsgemisch in einem Behälter, heute meist ein Glaskolben, erhitzt. Zunächst verdampft die niedersiedende Flüssigkeit und wandert in einen Kühler. Dort wird die verdampfte Komponente durch Kühlung wieder verflüssigt. Die so gereinigte Flüssigkeit wird dann am Ende des Kühlers in einem entsprechenden Behälter aufgefangen. Wenn das Gemisch nur aus zwei Komponenten besteht, ist damit die Destillation abgeschlossen. Besonders im medizinischen Bereich handelt es sich jedoch oft um komplizierte Mehrkomponentensysteme, die erweiterte Destillationsverfahren erfordern.

Welche Bedeutung hat Destillation in der Medizin?

Die größte Bedeutung der Destillation für die Medizin besteht in der Isolierung von medizinischen Wirkstoffen, die dann in Arzneimitteln Anwendung finden. Zu diesen Wirkstoffen gehören unter anderem ätherische Öle, Vitamine, Alkohole sowie sogenannte Fettsäureester und Monoglyzeride. Das Ausgangsstoffgemisch stammt zum großen Teil aus pflanzlichem Material. Es gibt aber auch synthetische Wirkstoffe, die durch Destillation getrennt werden müssen. Zu den Wirkstoffen zählen unter anderem schwer siedende Öle (u. a. ätherische Öle), deren Trennung über eine normale Destillation gar nicht möglich ist. Es kann sich auch um thermisch extrem empfindliche Stoffe handeln, die eine sehr schonende destillative Trennung erfordern.

Welche Destillationsverfahren gibt es?

Zur Trennung von kompliziert zusammengesetzten flüssigen Stoffgemischen wurden mehrere Destillationsverfahren entwickelt, die jedoch alle nach dem gleichen physikalischen Prinzip funktionieren. So gibt es neben der einfachen Destillation unter anderem die mehrstufige Destillation, die fraktionierende Destillation, die Vakuumdestillation, die Überdruckdestillation, die Schleppdestillation, die Kurzwegdestillation und einige andere mehr.

Bei der mehrstufigen Destillation wird das Kondensat mehrfach destilliert, um einen möglichst hohen Reinheitsgrad zu erreichen. Im Rahmen der fraktionierenden Destillation wird das Gemisch schrittweise aufgetrennt, indem nach jedem Destillationsvorgang ein neuer Auffangkolben eingesetzt wird. Medizinisch bedeutsam sind die Kurzwegdestillation sowie die Schleppdestillation, eine Wasserdampfdestillation.

Wie können medizinische Wirkstoffe isoliert werden?

Für die Isolierung der schwer siedenden ätherischen Öle wird häufig die Wasserdampfdestillation angewendet. Dabei kommt es zur Herabsetzung des Siedepunktes der höher siedenden Komponente. Bei der Wasserdampfdestillation wird eine wasserunlösliche Probe, z. B. Pflanzenteile, in heißes Wasser eingelegt.

Danach erfolgt die Einleitung von Wasserdampf in den Kolben. Der Wasserdampf reißt Teilchen aus den Pflanzen gelösten Ölen mit. Im Auffangkolben erscheint dann ein zweiphasiges Wasser-Öl-Gemisch, das durch Dekantieren aufgetrennt werden kann. Thermisch empfindliche Substanzen wie Vitamin E (Tocopherole) werden unter extrem niedrigem Druck im Feinvakuum im Rahmen einer Kurzwegdestillation isoliert.