大麻二酚是汉麻中最丰富的植物大麻素之一，不具有精神活性，其在体内具有多样化的药理作用。近年来研究发现大麻二酚具有良好的抗肿瘤活性，作用受体分布及激活机制的多样性使其可通过影响肿瘤细胞增殖、诱导细胞凋亡、抑制细胞侵袭和转移、抗血管生成和调节免疫反应等多个途径抑制肿瘤的发生发展。进一步了解大麻二酚在肿瘤中的作用机制有望为开发新型抗肿瘤药物提供新的思路。

[背景]麻类生物脱胶与化学法脱胶相比具有环保优势.[目的]获得用于汉麻生物脱胶的高效果胶酶菌株.[方法]使用以果胶为唯一碳源的培养基,采用平板稀释法进行菌株筛选,通过生理生化实验和 16S rRNA 基因序列比对鉴定目标菌株.采用单因素试验优化产酶条件,并验证该条件下汉麻生物脱胶效果.[结果]获得一株具备高活性果胶的酶菌株,归类为果胶杆菌(Pectobacterium aroidearum)WNH.在培养温度 27 ℃、转速160 r/min、接种量10%、初始pH 7.0的条件下培养 16 h后,果胶杆菌WNH的粗酶液果胶酶活力达 155.03 U/mL.按上述条件对汉麻韧皮进行二次脱胶处理,处理后脱胶率为 27.18%,较对照组提高了 6.93%.[结论]果胶杆菌 WNH具备汉麻生物脱胶的潜力.

目的:建立一种气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)技术-同位素内标法(内标物:四氢大麻酚-D3,THC-D3)同时测定汉麻中大麻二酚(cannabidiol,CBD)、四氢大麻酚(tetrahydrocannabinol,THC)和大麻酚(cannabinol,CBN)3个有效成分的含量,并探讨不同产地汉麻中其含量特征及化学表型.方法:用甲醇超声提取样品中目标成分,离心后制备样品溶液.利用GC-MS,选定合理的色谱、质谱条件,运用同位素内标法建立测定汉麻中CBD、THC、CBN 3个成分含量的定性、定量分析方法.选择的定性定量离子对分别为:CBD,m/z 231→238/314;THC-D3,m/z 302→234/317;THC,m/z 299→231/314;CBN,m/z 295→238/310.结果:通过方法学考察得出:3个成分质量浓度在0.2～32.0 μg·mL-1范围内线性关系良好(r =0.9996～0.9999),加样回收率为93.2％～112.7％,检测下限(LOD)为0.0023～0.0062μg·mL-1,定量下限(LOQ)为0.0076～0.021 μg·mL-1,精密度,重复性良好,48 h内稳定性较好.18个批次样品测定结果显示:云南昆明和甘肃陇西的CBD含量较高(1.24％～3.43％);内蒙古集宁的THC含量较高,达到0.20％ ～0.29％,接近毒品型大麻(THC含量＞0.3％)的临界值;而黑龙江青冈产地的汉麻样品中,3个成分含量最低.结论:本研究所采用的测定方法可同时检测汉麻中3个有效成分的含量,操作简便易行,专属性高,灵敏高效且结果准确可靠.通过分析探讨3个成分在不同产地含量分布特征及化学表型,得出其含量特征差异性明显,18批次样品初步判断为纤维型大麻.

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.

目的 研究汉麻Cannabissativa根部的化学成分.方法 采用硅胶柱色谱及HPLC等色谱技术进行分离纯化,通过理化性质与波谱数据分析鉴定化合物的结构.结果 从汉麻根甲醇提取液正己烷和醋酸乙酯萃取物中分离得到17个化合物,分别鉴定为(7S,8E)-3-羟基-1,3,5,8,10-没药烷五烯-9,12-内脂(1)、木栓酮(2)、β-谷甾醇(3)、齐墩果酸(4)、苯甲酸(5)、对羟基苯甲醛(6)、香草醛(7)、对羟基苯甲酸(8)、香草酸(9)、2α-羟基齐墩果酸(10)、顺式阿魏酸酰对羟基苯乙胺(11)、反式阿魏酸酰对羟基苯乙胺(12)、N-反式对羟基肉桂酰基对羟基苯乙胺(13)、2,5-二叔丁基苯酚(14)、(E)-N-(2-hydroxy-2-(4-hydroxyphenyl)ethyl)-3-(4-hydroxyphenyl)acrylamide(15)、(S)-N-[2-hydroxy-2-(4-hydroxyphenyl)ethyl]-3-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)acrylamide(16)、9S,12S,13S-三羟基-10E,15Z-十八碳二烯酸(17).结论 化合物 1 为新化合物,命名为汉麻根素;化合物4～9、11～14、16、17为首次从汉麻根中分离得到.化合物10、15为首次从该属植物中分离得到.

目的 在从全基因组层面对汉麻Cannabis sativa聚酮合酶(polyketide synthases,PKSs)基因家族进行鉴定和功能分析,为解析汉麻次生代谢产物的合成与积累奠定理论基础.方法 基于已发布的高质量汉麻基因组,利用生物信息学工具对汉麻PKS基因家族进行鉴定并对其物化性质、基因结构、蛋白构象以及表达模式进行分析,利用Alphafold算法对关键PKS蛋白结构进行预测.结果 共鉴定出9个汉麻PKSs(CsPKS1～CsPKS9),分布在5条染色体上.通过对汉麻和其他物种PKS的系统发育分析,CsPKSs主要被分为3组:group1包括CsPKS2～CsPKS4与花药特异性CHS样酶(anther specific chalcone synthase-like,ASCL)同源;group2 含有 CsPKS1 和 CsPKS5～CsPKS8 为类 CHS 超家族(chalcone synthase like,CHSL)与苯戊酮合酶(valerophenone synthase,VPS)和芪类合酶(stilbene synthase,STS)等关系较密切;group 3仅含有CsPKS9,为查耳酮合成酶(chalcone synthase,CHS)参与类黄酮的合成.其中,CsPKS1 和CsPKS7串联重复,是汉麻中酚萜类化合物合成通路中的橄榄醇合成酶(olivetol synthases,OLS).此外,CsPKS5和CsPKS8可能参与汉麻芪类化合物的生物合成.CsCHS的功能在进化中相对保守,而CHS-like的CsPKS的功能出现了分化.通过对汉麻不同组织部位和不同品种腺毛的RNA-seq数据分析,汉麻PKSs基因的表达存在组织特异性,尤其与酚萜类、类黄酮、芪类次生代谢产物密切相关的基因在雌花和苞片中特异性表达.结论 为深入研究汉麻PKS基因家族的功能提供了方向,为进一步阐明汉麻中萜酚类化合物的生物合成机制和CsPKSs在汉麻中的生理功能奠定基础,并对开发新聚酮化合物药用资源提供理论基础.

以汉麻茎叶为原料,分别采用水蒸馏提取法、亚临界萃取法以及超临界萃取法来获得汉麻精油,比较不同提取方法下获得的精油全组分的差异性、特征性.采用气相色谱-质谱法(GC-MS)对精油全组分进行鉴定分析,并通过NIST质谱库和人工解析对所提取成分进行鉴别分析和相似度的检索,最后根据峰面积归一化法得出这三种提取方式下汉麻精油各组分的相对含量.三种提取方法下所得精油组分差异性明显,共计鉴定出154个成分,且含有13个共有成分,相似度均在80％以上.其中水蒸馏提取法共鉴定出89种,含量最高组分是大麻二酚(19.69％);亚临界萃取法鉴定出62种,含量最高组分是邻苯二甲酸二正辛酯(17.56％);超临界萃取法鉴定出59种,含量最高组分是油酸(22.50％).三种方法所得精油组分种类和含量均有不同程度的差异:水蒸馏法获得的精油组分种类最多,多为烷烃、烯烃、醇类、醛类、倍半萜类等小分子化合物,而亚临界法和超临界法在一定程度上具有相似性,二者共有40个共有成分,多为酸类,醇类,酯类,酚类等高沸点化合物或大分子化合物,但含量差异明显.