药用大麻活性成分、产品开发及育种研究进展

大麻是一种传统的经济作物，有着数千年的使用历史，可作药用，也可用于食品和纺织领域。随着药用活性成分的研究深入，大麻引起了国内外医药界广泛关注。目前全球已有55个国家将医用大麻合法化，我国云南和黑龙江两省可以合法种植和加工工业大麻。但工业大麻的大麻二酚（CBD）含量低，不利于后续开发与研究。笔者以陈士林团队定义的药用大麻[四氢大麻酚（THC）质量分数<0.3%,CBD含量高，主要用于提取CBD的大麻]作为研究对象，从药用大麻的活性成分、CBD分离纯化技术、大麻素类相关产品开发与应用、育种方法 4个方面展开综述。通过梳理，建议后续研究应重视挖掘CBD合成基因，通过基因编辑技术进化大麻的分子育种，开发绿色提取工艺，发现更多活性成分，并通过合成生物学与无细胞体系高产CBD，以期为药用大麻在国内的开发与应用提供参考。     

药用大麻种质资源分类与研究策略

当前我国将大麻分为工业大麻和医用大麻2类进行管理。工业大麻[四氢大麻酚(tetrahydrocannabinol,THC)0. 3%)]用于获取纤维和种子,医用大麻(THC0. 3%)严禁种植和使用。近年来,大麻非精神活性类成分大麻二酚(cannabidiol,CBD)的作用机制和新药研发取得了突破性进展,基于CBD的各种大麻新产品开发成为了国际热点,而我国在该领域的研究几乎空白。种质资源管理分类方式的滞后是主要原因之一。明确药用大麻种质资源的概念和研究策略,是我国大麻资源战略发展的关键一步。该文系统分析了大麻的药用历史、大麻种质资源研究的重要成果,首次提出了药用大麻的学术定义和大麻种质资源管理三级分类体系,即医用大麻(THC0. 3%)、药用大麻(THC0. 3%,CBD含量高)和工业大麻(THC0. 3%,用于获取纤维和种子,CBD含量低)。在总结了药用大麻种质和遗传信息研究进展的基础上,该文提出了药用大麻四大研究策略——阐明遗传机制提高单株CBD含量、性别控制提高雌性植株比例、植物工厂实现周年连续种植、异源表达突破CBD合成局限。     

基于UPLC-QQQ-MS/MS的工业大麻中6种大麻素类成分定量研究

目的 建立基于超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱（UPLC-QQQ-MS/MS）技术的工业大麻中6种大麻素类成分的定量分析方法,并利用该方法对9个火麻仁基原植物工业大麻植株3个不同部位（雌花、苞片、叶）中的大麻素类成分含量进行研究,为合理合法开发利用工业大麻,甄选商业化品种以及选育符合我国法规的高大麻二酚（cannabidiol,CBD）含量、低四氢大麻酚（tetrahydrocannabinol,THC）含量品种奠定基础。方法 采用液质联用技术：Agilent Eclipse Plus C18色谱柱（50 mm×2.1 mm,1.8μm）,流动相为0.1%甲酸水溶液（A）-甲醇（B）,梯度洗脱,体积流量0.3 mL/min,多反应监测模式。结果 以工业大麻中6种大麻素类成分大麻二酚、四氢大麻酚、大麻萜酚（cannabigerol,CBG）、大麻二醇酸（cannabidiolic acid,CBDA）、大麻萜酚酸（cannabigerolic acid,CBGA）和四氢大麻酚酸（tetrahydrocannabinolic acid,THCA）为研究对象,建立了基于UPLC-QQQ-M...     

大麻二酚神经保护作用机制研究进展

大麻Cannabis sativa是一种古老的具有药用开发利用价值的栽培植物。大麻素是大麻中特有的萜类次生代谢产物,具有复杂的生物活性,目前已分离得到70多种大麻素,其中主要活性成分为四氢大麻酚（THC）和大麻二酚（CBD）。THC与CBD均具有神经保护作用。THC因具有强致幻性其应用受限,CBD无成瘾性且具有抗痉挛、抗风湿关节炎及抗焦虑作用。近年来,CBD的神经保护作用及其机制成为研究热点,对CBD神经保护作用的研究进展进行综述。     

不同热处理条件对工业大麻中主要大麻素含量的影响

目的研究不同热处理条件对工业大麻中大麻二酚、四氢大麻酚、大麻酚含量的影响。方法采用HPLC?DAD法测定不同温度、时间、空气下热处理后大麻二酚、四氢大麻酚、大麻酚含量的变化。结果在100~260℃氮气环境下热处理30 min时,工业大麻中大麻二酚、四氢大麻酚含量随着温度的升高先增加后下降,在160~180℃时达到最高;在180℃氮气环境下热处理时,大麻二酚、四氢大麻酚含量在20~30 min时达到最大值后开始下降;高温环境下接触空气会急剧加速大麻二酚、四氢大麻酚降解,同时四氢大麻酚降解产物大麻酚的含量显著升高。结论在氮气环境中热处理工业大麻时,大麻二酚、四氢大麻酚含量最高。空气环境下高温会导致大麻二酚和四氢大麻酚降低,其中四氢大麻酚可以转化为大麻酚。合适的温度和空气量可获得高含量大麻二酚,并有效降低四氢大麻酚含量。     

大麻二酚制备的研究进展

大麻二酚(Cannabidiol,CBD)是从大麻属植物中分离得到的单体,具有广泛的药理作用且没有成瘾性,越来越受药物学家的关注。文章就CBD的植物提取、化学合成、生物合成等制备研究进展进行概括和归纳,以便为CBD制备提供参考。CBD植物提取方法主要有热回流提取法、超临界流体萃取法、超声辅助溶剂法等。化学全合成主要是以2,4-二羟基-6-戊烷基苯甲酸甲酯为原料,在氢氧化钾催化下经过一系列化学反应,重结晶得到CBD;化学半合成主要是把大麻二酚酸(Cannabidiol Acid,CBD-A)脱羧后转变为CBD。生物合成主要是以己酰辅酶A(hexanoyl-CoA)及其他关键催化酶的作用下生成CBD。     

大麻中非成瘾性成分大麻二酚及其类似物的研究概况

大麻作为一种古老的栽培植物,很早就有相关的记载.药理研究表明,大麻中的主要活性成分是大麻素类化合物(cannabinoids),目前已知天然大麻素有70种,其中四氢大麻酚(THC)、大麻二酚(CBD)是大麻中的主要化学成分.虽然THC被认为是其最重要的活性成分,具有神经活性,可用于治疗癌症引起的呕吐,但THC具有致幻作用,这也成为许多国家禁种大麻的唯一原因.与THC不同的是,CBD是大麻中的非成瘾性成分,能阻碍THC对人体神经系统影响,并具有抗痉挛、抗风湿性关节炎、抗焦虑等药理活性.近年来,人们对大麻二酚类化合物以及其与大麻受体CB1和CB2相互作用的研究成为新的研究热点,为此,就CBD及其类似物的研究概况进行综述.     

HPLC法测定火麻仁油中大麻二酚的含量

目的　建立HPLC法测定火麻仁油中大麻二酚含量的方法。方法　固定相为Irregular H C18柱 (2 5 0mm×4 6mm ,10 μm) ,流动相为甲醇 乙腈 水 冰醋酸 (2 5∶5 0∶2 5∶0 4 ) ,流速为 0 8mL/min ,检测波长为 2 2 0nm ,柱温为室温。结果　大麻二酚在 1 2～ 9 6 μg/mL呈良好的线性关系 (r =0 9994 ) ,平均回收率为 94 6 % ,RSD =1 9%(n =9)。结论　本方法简便、准确、重现性好。     

大麻二酚抗肿瘤作用研究进展北大核心CSCD

大麻二酚是大麻主要的非精神类活性成分,具有抗癫痫、免疫调节、镇痛、抗氧化、抗惊厥、抗焦虑等作用。近年来研究发现其也具有抑制肿瘤细胞增殖,诱导肿瘤细胞凋亡和自噬,细胞周期阻滞,抗肿瘤细胞侵袭和转移,调节肿瘤微环境、协同化疗药物,减少化疗药物的毒性等作用,但其抗肿瘤作用仍存在争议,开发和应用受到限制,采用微球、纳米脂质体等新给药系统有助于提高大麻二酚的抗肿瘤活性。该文对近年来大麻二酚抗肿瘤的作用机制进行论述,以期为其进一步的研究和应用提供参考。     

不同光质对工业大麻生长及其抗癫痫成分大麻二酚积累的影响

目的:揭示不同光质对工业大麻生长及其抗癫痫成分大麻二酚(cannabidiol,CBD)积累的影响。方法:采用红、黄、蓝和无色透明(对照)4种不同滤光膜对盆栽种植的工业大麻进行处理,测定苗期叶片叶绿素等生理生化指标、生育期天数、不同时期花叶CBD含量、收获花叶生物量及CBD理论产量等,并分析上述指标与光强、红蓝光比例等光质参数间的相关性。结果:与对照相比较,红膜和黄膜能显著促进大麻值株生长,缩短花叶成熟期并提高花叶生物量,使花叶增产分别达111.33%和27.06%,蓝膜则显著延长花叶成熟期,并使花叶减产达21.13%。红、黄和蓝膜均对叶片CBD积累有不同程度的抑制作用,但红膜和黄膜能使花叶CBD理论产量分别提高96.16%和16.15%,而蓝膜则使其降低75.63%。工业大麻的生长与照射光质中的红蓝光比例显著正相关,而叶片CBD积累仅与远红光(710～740 nm)、红橙光(600～700 nm)辐照度及光强显著正相关。结论:在药用工业大麻花叶的种植生产中,通过覆盖红色或黄色透明薄膜可提高其抗癫痫药物CBD产量。     

Cannabis tea revisited: a systematic evaluation of the cannabinoid composition of cannabis tea

Cannabis is one of the oldest known medicinal plants, and a large variety of biological activities have been described. The main constituents, the cannabinoids, are thought to be most important for these activities. Although smoking of cannabis is by far the most common way of consumption, a significant part of medicinal users consume it in the form of a tea. However, not much is known about the composition of cannabis tea, or the effect of different parameters during preparation, handling or storage. In this study we used the high-grade cannabis available in Dutch pharmacies to study the cannabinoid composition of tea under standardized and quantitative conditions. Experimental conditions were systematically varied in order to mimic the possible variations made by medicinal users. During analysis there was a specific focus on the cannabinoid tetrahydrocannabinol and its acidic precursor, tetrahydrocannabinolic acid. Also the role of non-psychoactive cannabinoids as components of cannabis tea are discussed. The results obtained in this study provide a clear quantitative insight in the phytochemistry of cannabis tea preparation and can contribute to a better appreciation of this mode of cannabis administration.     

汉麻酚类活性物质生物合成调控的研究进展

汉麻Cannabis sativa是典型的一年生且雌雄异株的开花植物,是大麻素的主要来源,具有多种精神活性和药理作用,由于对人类疾病的治疗潜力而被广泛关注。除了具有精神活性的主要成分四氢大麻酚（tetrahydrocannabinol,THC）外,还含有非精神活性的酚类化合物如大麻二酚（cannabidiol,CBD）,作为抗肿瘤的候选药物具有很高的价值。然而在已知的600多种大麻素中,大多数含量较低,由于其在医学、日化和工业方面具有广泛的用途,迫切需要应用新的生物技术提高大麻素的生物合成。大麻素的异源生物合成可以实现低成本且快速的生产,各种组织培养方法,如微繁殖、细胞悬浮培养、毛状根培养和农杆菌介导的基因转化方法在汉麻育种、新性状开发及规模化繁殖方面具有潜在的应用价值。综述了汉麻酚类化合物药理学、合成积累规律及其生物合成最新进展,重点探讨了大麻组织培养方面重要的成果,以期为汉麻酚类物质生物合成及其利用提供科学依据和参考。     

川芎产业现状与发展策略分析

川芎Chuanxiong Rhizoma是著名的川产道地药材,为"血中之气药",其药用历史悠久,具有重要的临床价值。但重金属镉超标、精深加工不足、产业链条不健全等瓶颈问题,制约了川芎产业的健康发展。基于川芎产业发展现状,概述了川芎资源、生产关键技术、化学成分、质量控制、药理与临床、新药研发与大健康产品、专利申请等研究进展,从全产业链分析探讨川芎产业发展中存在的问题,并提出相应的发展策略与方法,为川芎产业的高质量发展提供科学支撑。     

药用植物DNA标记辅助育种(一):三七抗病品种选育研究

药用植物DNA标记辅助育种以DNA多态性为基础,依据分子杂交、聚合酶链式反应、高通量测序等技术,筛选与高产、优质、抗逆等表型关联的DNA片段作为标记,辅助新品种的选育。该研究采用DNA标记辅助育种结合系统选育的技术,选育首个三七抗病新品种"苗乡抗七1号"。结果表明,基于RAD-Seq技术检测出抗病品种包含12个特异SNP位点,经验证record_519688位点与三七抗根腐病相关,包含此位点的基因片段可作为抗病品种的遗传标记辅助三七系统选育;与常规栽培种相比,抗病品种种苗根腐病及锈腐病的发病率分别下降83.6%,71.8%;二年生及三年生三七根腐病的发病率分别下降43.6%,62.9%。此外,依据与抗病关联的SNP筛选三七潜在的抗病群体,该模式扩大目标群体并提高选育效率。药用植物DNA标记辅助育种将加快药用植物新品种选育及推广的进程,保障中药材产业健康发展。     

本草基因组学的学科建设现状与展望

本草基因组学是中药学与基因组学的交叉学科,是涵盖药用生物多组学研究和中药与人体相互多组学研究的综合性学科。在药用模式生物、中药合成生物学、中药分子鉴定和药用植物分子育种、药物体内过程组学、中药道地性和药性研究等领域得到了广泛应用,取得了一批标志性成果。随着《中华人民共和国中医药法》《中医药发展战略规划纲要(2016—2030年)》等重要文件的发布,中医药产业进入了全新的、高水平的发展机遇期,复合创新型研究人才的培养是中医药产业发展及医药专业高校教学改革面临的关键问题,该学科的建立对于中医药现代化发展尤为重要,已有多所高等院校开设《本草基因组学》课程,初步形成了特色鲜明的本草基因组学人才培养体系。该文从本草基因组学研究进展、教学开展情况、教材编写背景、主要内容及关键技术、学科特色、学科建设展望方面进行阐述,为本草基因组学的学科建设、人才培养和科学研究提供理论依据和方法学支撑。     

人参的本草考证及现代研究综述

人参是一种具有极高药用价值的中草药,在我国有悠久的中医临床历史。早在两千多年以前,就有人参本草记载,随着现代科技的快速发展,人参的研究也逐步深入。本文综述了人参及其加工炮制品红参的化学成分和药理作用等现代研究,并对人参的研究发展趋势做出了展望。     

黄连生物碱类资源性化学成分研究进展与利用策略

作为大宗中药材的黄连由于应用范围广、所含生物碱类化合物是创新药物研究的主要前体化合物,一直是业界关注的重点。着重从中药产业发展的角度出发,系统综述黄连中主要药效成分——生物碱类资源性化学成分,基于生物碱成分的品质评价、结构修饰和产业化应用分析了黄连资源化学进展,并从资源性成分高值化利用和非传统药用部位开发利用等角度提出了黄连药材作为有限再生资源进行资源化利用的策略,以期能够发掘新药源、研究新用途,为黄连药材的开发与资源化循环利用提供参考。     

Antihyperalgesic effect of a Cannabis sativa extract in a rat model of neuropathic pain: mechanisms involved

This study aimed to give a rationale for the employment of phytocannabinoid formulations to treat neuropathic pain. It was found that a controlled cannabis extract, containing multiple cannabinoids, in a defined ratio, and other non-cannabinoid fractions (terpenes and flavonoids) provided better antinociceptive efficacy than the single cannabinoid given alone, when tested in a rat model of neuropathic pain. The results also demonstrated that such an antihyperalgesic effect did not involve the cannabinoid CB1 and CB2 receptors, whereas it was mediated by vanilloid receptors TRPV1. The non-psychoactive compound, cannabidiol, is the only component present at a high level in the extract able to bind to this receptor: thus cannabidiol was the drug responsible for the antinociceptive behaviour observed. In addition, the results showed that after chronic oral treatment with cannabis extract the hepatic total content of cytochrome P450 was strongly inhibited as well as the intestinal P-glycoprotein activity. It is suggested that the inhibition of hepatic metabolism determined an increased bioavailability of cannabidiol resulting in a greater effect. However, in the light of the well known antioxidant and antiinflammatory properties of terpenes and flavonoids which could significantly contribute to the therapeutic effects, it cannot be excluded that the synergism observed might be achieved also in the absence of the cytochrome P450 inhibition.     

药用紫草研究进展

紫草是我国传统的中药材,以根药用,具有多方面的功效。目前,能够药用的紫草有2种,为新疆紫草和内蒙紫草。对紫草的基原考证、道地沿革、生产特点、采收和加工、药材质量特征、药用历史及应用进行了概述,并对资源的综合利用和保护作出展望。     

中药范畴内的菌物药

中药分类通常是以药材自然属性作为依据,如分为植物药、动物药、矿物药等."真菌类中药"包括以子实体、菌核等入药的"药用真菌"和真菌的固体发酵产品--从古代的曲、酱、酒等至现代的"菌质"均属"真菌药物",已有千年以上药用史.但因生物分类学长期来误将真菌视为低等植物,故使"真菌类中药"也随着属于植物药,就既缺乏科学的归属更难以解释"真菌药物"的性质,从而将影响它产品的定位,脱离中药范畴,与那些在理念、工艺、应用上都有显著差异的现代其他各类生物制品统一定位.固体发酵是中药传统范畴内仅有的一项生物技术,它的发展受益于中医药理念、经验的指导,工艺与应用也具有中药特色,近期又接受应用现代中药的研发内容要求与实验方法,其下游工程也和现代中药提取、纯化技术一致,产品有合格质量标准,并按相关规定进行各期临床试验,因此它既有中药历史传统又符合现代中药的要求.虽然"真菌类中药"拥有研发潜力巨大、生产工艺多种、临床涉用面广等优势,且现代中药生物技术--固体发酵工程更已有显著的重要进展,但至今仍因缺乏科学归属与合理定位,而影响它的发展.现代生命科学已确认真菌并非植物,早已成立了真菌界Fungi,又与一些貌似真菌的真核生物如卵菌Oomyces、粘菌Slimemoulds等被统称为菌物Fungi,因此建议在中药范畴内正式冠名一类真菌为主的菌物药,以药用真菌和真菌药物即真菌的"固体发酵系列工程"所产各类菌质将成为重要支柱.本文同时介绍了菌质的历史、理念、工艺、应用等情况和已研发的三种代表性菌质的基本情况与方法.