Kiedy odkryto kannabinoidy?

Odkrycie kannabinoidów powoli ujawniło, że roślina cannabis jest prawdziwą fontanną potencjału. Ich identyfikacja poprzedza nawet odkrycie systemu endokannabinoidowego (ECS) i w rzeczywistości było to kluczowe w odkryciu tej fizjologicznej sieci.

Naukowcy zidentyfikowali ponad 100 unikalnych kannabinoidów. Niektóre z tych cząsteczek zmieniły oblicze nauki o roślinach cannabis, podczas gdy inne pozostały stosunkowo enigmatyczne i nietknięte. Poniżej przyjrzymy się temu, kiedy odkryto najbardziej znane kannabinoidy i kto zasługuje na uznanie za te przełomowe odkrycia.

Pionierzy badań nad kannabinoidami

Zanim wyizolowano i zidentyfikowano pojedyncze kannabinoidy, pionierska grupa naukowców stworzyła fundamentalne podstawy dla tych odkryć. Badacze zaczęli ekstrahować surowe wyciągi z konopi na początku XIX wieku, co w krótce przekształciło się w wychwytywanie określonych molekuł.

W 1840 roku naukowiec o nazwisku Schlesinger prawdopodobnie uzyskał pierwszy aktywny ekstrakt^[1] z kwiatów i liści roślin konopi włóknistych. Niedługo potem, inny eksperymentalny umysł o nazwisku Decourtive otrzymał ekstrakt etanolu z podobnych materiałów w 1848 roku. Decourtive odparował alkohol i pozyskał ciemną żywicę. Nazwał substancję „cannabin”.

Inni naukowcy podjęli się procesowi testowania działania tej substancji. Później, w XIX wieku, naukowcy przygotowali wyciąg alkoholowy i dodali do niego roztwór wapna, aby usunąć chlorofil. Następnie mieszankę przefiltrowano i dodano kwas siarkowy, a potem odparowano. Naukowcy przetestowali resztki żywicy i stwierdzili, że posiada ona neutralne pH. Po wypróbowaniu „dwóch trzecich ziarna” substancji (około 0,04 g), opisali jej „mocne działanie narkotyczne”.

Naukowcy byli na tropie nowego związku chemicznego, ale nie byli w stanie ustalić, co generuje te efekty. Wielu z nich twierdziło, że cannabis zawiera alkaloidy, Preobrajensky natomiast uważał, że roślina zawiera nikotynę.

Podczas polowania na alkaloidy, Klein oraz jego koledzy wyizolowali kannabiminy A, B, C i D. Wkrótce potem, naukowcom udało się wyizolować następujące alkaloidy: kannabisatiwinę z korzeni meksykańskich odmian landrace oraz anhydrokannabisatiwinę z korzeni i liści innej dzikiej odmiany meksykańskiej.

Mimo że wydaje się, iż substancje te wywołują pewne efekty u myszy, stało się jasne, że to inne związki były odpowiedzialne za wyjątkowe działanie rośliny marihuany. Krótko po tym, naukowcy natknęli się na wyjątkową rodzinę chemiczną, która leżała u podstaw tych właściwości: kannabinoidy.

• CBN (1899)

CBN, lub kannabinol, był pierwszym kannabinoidem wyizolowanym z rośliny cannabis. Tego przełomowego odkrycia^[2] dokonali w 1899 roku Thomas Wood, W.T. Spivey i Thomas Easterfield. Otrzymali oni tę cząsteczkę z próbki charas, ręcznie rolowanej formy żywicy cannabis. Po wykonaniu ekstraktu etanolowego z próbki, przeprowadzili destylację frakcyjną i otrzymali lepki olej.

Opisano wynik tego procesu jako „bursztynowy, gdy ogląda się go w cienkich warstwach, ale rubinowoczerwony, gdy ogląda się go w całej bryle”. Odkryto, że substancja ta posiada działanie psychoaktywne w dawkach tak niskich jak 0,05 g. Po przeprowadzeniu acetylacji odkryto CBN.

Jednak rośliny marihuany nie wytwarzają CBN poprzez procesy enzymatyczne. Zamiast tego, kannabinoid ten powstaje w wyniku degradacji THC. Dlatego też możliwe jest, że zespół badawczy pracował na starych próbkach ekstraktów, w których THC było już zdegradowane.

• CBD (1942)

Amerykański chemik Roger Adams po raz pierwszy wyizolował CBD^[3] (kannabidiol) z roślin cannabis w 1942 roku. Wyizolował on ten znany obecnie na całym świecie kannabinoid z kwiatów dzikich konopi włóknistych występujących w Minnesocie. Adams przeprowadził ekstrakcję etanolową w celu uzyskania „czerwonego oleju”. Następnie zastosował na substancji destylację pod zmniejszonym ciśnieniem i wyodrębnił kannabidiol z mieszanki składników.

Kilkadziesiąt lat później, w 1963 roku, naukowcy dokonali kolejnego ważnego odkrycia dotyczącego CBD — określono strukturę molekularną tego kannabinoidu. Tego ważnego odkrycia^[4] dokonał Raphael Mechoulam, chemik organiczny i profesor na Hebrew University of Jerusalem.

• CBG (1964)

CBG (kannabigerol) pochodzi od kwasu kannabinoidowego, CBGA, który odgrywa integralną rolę w biosyntezie kannabinoidów. Wiele kannabinoidów pochodzących z reakcji enzymatycznych zaczyna życie jako CBGA, co czyni go niejako głównym prekursorem. Wiele enzymów działa na te kannabinoidy i przekształca je w inne substancje z rodziny kannabinoidów. Na przykład, syntaza CBDA przekształca CBGA w CBDA, które następnie podczas podgrzania ulega dekarboksylacji i zamienia się w CBD.

Raphael Mechoulam i Yechiel Gaoni połączyli siły w 1963 roku, aby przez kolejne cztery lata prowadzić badania nad konopiami. Ten duet doprowadził do szeregu pionierskich odkryć w świecie nauki o konopiach indyjskich. W 1964 roku para rozpoczęła badania nad szlakami biosyntezy kannabinoidów w roślinie cannabis. Wkrótce po tym rozwiązali problem brakującego ogniwa: skąd pochodzą te wszystkie kannabinoidy?
Zidentyfikowali CBGA^[5], jako pomost pomiędzy innymi substancjami chemicznymi, które stają się kannabinoidami.

• THC (1964)

THC wytwarza większość efektów psychoaktywnych związanych z konopiami indyjskimi. Ta kontrowersyjna cząsteczka wywołuje te efekty poprzez przyłączanie się do receptora CB1 układu endokannabinoidowego. Krótko po odkryciu CBG, Mechoulam i Gaoni złamali kod i zidentyfikowali i wyizolowali THC^[6] (delta-9-tetrahydrokannabinol).

Ta para naukowców po raz pierwszy zsyntetyzowała THC w 1965 roku, a następnie ponownie w 1967. Mimo ogromnego sukcesu, Mechoulam przypisuje te odkrycia badaniom nad cannabis przeprowadzonym wcześniej w tym stuleciu. Chociaż on i Gaoni oficjalnie wyizolował THC w 1964 roku, inni naukowcy zapewnili podstawy temu odkryciu.

Zarówno Roger Adams, jak i Alex Todd zsyntetyzowali cząsteczki o bardzo zbliżonej strukturze do THC w latach 40. Tym naukowcom nigdy nie udało się wyizolować tego kannabinoidu, ale wykorzystali kannabinoidy takie jak CBD do stworzenia podobnych cząsteczek. Mechoulam twierdzi, że byli oni prawdopodobnie ograniczeni dostępną wtedy literaturą i technikami.

• CBC (1966)

CBC (kannabichromen) stanowi około 0,3% ekstraktu z konopi indyjskich. Jednak hodowcy opracowali odmiany, które zawierają znacznie wyższe ilości tej cząsteczki. Naukowcy przebadali farmakologiczne działanie CBC^[7], niepsychoaktywnego kannabinoidu, znajdując w nim intrygujący potencjał.

Co ciekawe, dwa różne zespoły zidentyfikowały CBC w tym samym roku, wykorzystując dwie różne metody. Mechoulam i Gaoni wyizolowali i zidentyfikowali strukturę CBC^[8] w 1966 roku. Rozpoczynając od ekstraktu heksanowego, ci dwaj naukowcy przeprowadzili test chromatograficzny i zidentyfikowali CBD, THC, CBN, CBG i CBC. Kannabichromen stanowił około 1,5% całego ekstraktu.

Mechoulam i Gaoni wzięli frakcje zawierające CBC i przed destylacją ponownie poddali je dwukrotnej chromatografii. Korzystając z tego procesu, wyizolowali CBC i przystąpili do identyfikacji struktury molekularnej tego kannabinoidu. Raporty wykazały również, że zespołowi niemieckich naukowców — Claussen, Von Spulak, oraz Korte — udało się wyizolować CBC w tym samym roku przy użyciu benzenowej perkolacji konopi.

Kannabinoidy: wierzchołek góry lodowej

Pięć powyższych cząsteczek stanowi główne kannabinoidy znajdujące się w roślinach cannabis. Naukowcy zbadali te substancje chemiczne stosunkowo dokładnie. Jednak ponad sto kannabinoidów i kwasów kannabinoidowych wciąż czeka na pełne opisanie. Najbliższe dziesięciolecia z pewnością przyniosą ogromne postępy w dziedzinie nauki o konopiach.