摘 要：大麻Cannabis sativa又名线麻、白麻、胡麻、野麻和火麻，为大麻科大麻属一年生草本植物，是我国传统经济作物，应用涉及医药、食品和化妆品等多个领域。大麻素类成分是大麻的主要活性成分，具有镇痛、抗炎、抗氧化、镇静、抗呕吐等功效。根据化合物结构特点，对大麻中已报道的121个大麻素类成分进行了总结归纳，并在此基础上按分离技术对大麻素类成分的常用分析方法进行了综述，旨在为大麻资源的质量控制以及大麻的深入研究提供参考依据。
但其主活性成分大麻素类化学成分复杂，分析方法多样，给研究者造成了一定的不便。为了更好利用大麻的药用价值，本文将大麻中大麻素类成分及其分析方法进行了归纳总结。
1 大麻素类化学成分
1.1 大麻萜酚类（cannabigerols）
目前已发现16个大麻萜酚类化合物，结构见图1。在该类化合物中，大麻萜酚（2）是从大麻中分离出来的第一个化合物[3]，其对革兰阳性菌有很大的抗菌活性。大麻萜酚酸（8）是大麻产生的基础化合物，其处于大麻素系的级联反应的顶端，并具有治疗心血管疾病、代谢紊乱和结肠癌等潜在医疗用途。2005年以前，除大麻萜酚外，研究者们还从大麻中发现了6种大麻萜酚类化合物。Shoyama等[4-7]从大麻中分离出了次大麻萜酚（1）、大麻萜酚单甲醚（3）、次大麻萜酚酸（4）和大麻萜酚酸单甲醚（11）。Mechoulam等[8]从大麻中分离出了大麻萜酚酸（8）。Taura等[9]从大麻中分离出了化合物：3-[(2Z)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-基]-2,4-二羟基-6-戊基-苯甲酸（9）。2008年，Radwan等[10]从大麻成熟雌性植株的芽中分离出了(±)-6,7-顺式-环氧大麻萜酚（5）、(±)-6,7-反式-环氧大麻萜酚（6）、5-乙酰基-4-羟基-大麻萜酚（10）、(±)-6,7-反式-环氧大麻萜酚酸（12）和 (±)-6,7-顺式-环氧大麻萜酚酸（13）5种化合物。Ahmed等[11]从同一大麻品种中分离出了γ-乙二酰-大麻萜酚酸酯（15）和α-炔基-大麻萜酚酸酯（16）2种化合物。Appendino等[12]从大麻品种“carma”地上部分的丙酮提取物中纯化出了一种极性二羟基大麻酚衍生物2-[(E)-6,7-二羟基-3,7-二甲基辛-2-烯基]-5-戊基苯-1,3-二醇（7）。2011年，Pollastro等[13]从同一大麻品种“carma”中分离出了5-戊基-2-[(2E, 6E)-3,7,11-三甲基十二烷基-2,6,10-三烯基]-苯-1,3-二醇（14）。
1.2 大麻环萜酚类（cannabichromenes）
1966年，Claussen等[14]首次报道了大麻色原烯（20）的结构。之后，其他大麻环萜酚类化合物被相继发现。1968年，Shoyama等[15]分离出了大麻色烯酸（24）。1973年，De Zeeuw等[16]利用GC-MS技术从大麻中分离鉴定出了(±)-次大麻色烯（17）。1975年，Shoyama等[4]分离出了(＋)-次大麻色酚（18）。1977年，Shoyama等[6]分离出了(±)-次大麻环萜酚酸（21）。1984年，Morita等[17]分离出了2-甲基-2-(4-甲基-2-戊烯基)-7-丙基-2H-1-苯并吡喃-5-醇（19）。2009年Radwan等[18]利用真空液相色谱法从大麻中又分离出3个新的大麻素类化合物，分别为 (±)-3′′-羟基- Δ(4′′,5′′)-大麻色原烯（22）、(−)-7-羟基大麻色烯（23）、(±)-4-乙酰氧基大麻色烯（25）。大麻环萜酚类化合物结构见图2。
1.3 Δ9-四氢大麻酚类（Δ9-tetrahydrocannabinols）
目前已发现22个Δ9-四氢大麻酚类大麻素化合物，结构见图3。1964年，Gaoni等[19]首次报道了Δ9-四氢大麻酚（30）的结构，并确定其绝对构型为反式。其是大麻中的主要精神活性物质。Δ9-四氢大麻酚可以用来治疗癌症引起的疼痛，并具有降眼压、抗肿瘤等多种生理活性。在大麻植物中，四氢大麻酚主要以四氢大麻酚酸的形式存在。1965年，Korte等[20]首次报道了用石油醚从大麻中提取出Δ9-四氢大麻酚酸A（37），直到1967年，Yamauchi等[21]才完成了纯Δ9-四氢大麻酚酸A（37）的分离。1969年，Mechoulam等[22]从大麻中分离出了Δ9-四氢大麻酚酸B（38）。1971年，Gill等[23]最早从大麻的商业制品（大麻花配制而成的酊剂）中分离出Δ9-四氢大麻素（27）。1974年，Mole等[24]从印度大麻变种的茎、叶和花顶上分离出了Δ9-四氢大麻素（27）。1972年，Fetterman等[25]最早提出Δ9-四氢次大麻酚酸（32）存在于新鲜大麻中。同年，Vree等[26]鉴定出了Δ9-四氢大麻酚-Ci（26）的结构。1976年，Harvey等[27]从大麻中分离出了Δ9-四氢大麻酚- C4（28）和Δ9-四氢大麻酚酸-C4（36），并检测到低浓度的Δ9-四氢大麻酚酸-Ci（29）。2008年，Ahmed等[11]采用多种色谱技术从大麻中分离鉴定了8个Δ9-四氢大麻酚酸类化合物：β-苯甲基-Δ9-四氢大麻酚酸酯（40）、α-苯甲基-Δ9-四氢大麻酚酸酯（41）、表冰片基-Δ9-四氢大麻酚酸酯（42）、冰片基-Δ9-四氢大麻酚酸酯（43）、α-萜烯基Δ9-四氢大麻酚酸酯（44）、4-萜烯基-Δ9-四氢大麻酚酸酯（45）、α-炔基-Δ9-四氢大麻酚酸酯（46）和γ-亚氨甲基-Δ9-四氢大麻酚酸酯（47）。2012年，Zulfiqar等[28]从大麻中分离出来一种具有独特亚甲基桥结构的新型Δ9-THC二聚体，即Δ9-四氢大麻酚二聚体（48）。2015年，研究者们等[29-30]又从大麻中分离鉴定了8-氧代-Δ9-四氢大麻酚（31）、8α-羟基-Δ9-四氢大麻酚（33）、8β-羟基-Δ9-四氢大麻酚（34）、Δ9-四氢大麻酚醛A（35）和11-乙酰氧基-Δ9-四氢大麻酚酸A（39）。
1.4 Δ8-四氢大麻酚类（Δ8-tetrahydrocannabinols）
[31]从大麻石油醚提取物中分离出了(−)-Δ8-四氢大麻酚（49）。1975年，Hanus等[32]从大麻中分离出了(−)-Δ8-反式-（6aR,10aR）-四氢大麻酚酸A（53）。直到2015年，研究者们才从大麻中分离出了3种[29]从大麻中分离出的10aα-羟基-10-氧代-Δ8-四氢大麻酚（52）。Δ8-四氢大麻酚类大麻素对成年人会产生轻微的精神活性作用，其还具有刺激食欲、减轻恶心、呕吐等症状的作用。
1.5 大麻环酚类（cannabicyclols）
大麻环酚（55）是在大麻中发现的一种非精神活性物质。光照可将大麻中大麻二烯转化为大麻环酚。1967年，Mechoulam等[33]从大麻中分离并重新命名了大麻环酚（55）。1972年，Shoyama等[34]从大麻中分离得到大麻环酚酸（56）。1972年，Vree等[35]利用GC-MS技术检测到了次大麻环酚（54）。1981年，Shoyama等[36]等分离出了次大麻环酚（54）。大麻二酚类化合物结构见图5。
1.6 大麻艾尔松类（cannabielsoins）
截止目前，已报道的大麻艾尔松类化合物共有5个，结构见图6。1973年，Bercht等[37]首次分离得到了大麻艾尔松（58），1974年，Uliss等[38]才最终确定了其结构和绝对构型。1974年，Shani等[39]从大麻的石油醚提取物中分离得到大麻艾尔松酸A（60）、大麻艾尔松酸B（61）、(5aS,6S,9R,9aR)-6-甲基-9-丙-1-烯-2-基-3-丙基-7,8,9,9a-四氢-5aH-二苯并呋喃-1,6-二醇（57）和大麻艾尔松酸B-C3（59）。
1.7 大麻酚类（cannabinols）
生物，在大麻产品的储存过程中，大麻酚的浓度会增加。目前在大麻中共发现了10个大麻酚类化合物，结构见图7。1896年，Wood等[40]在大麻中发现了大麻酚（66），它是一种极具医疗用途的大麻素，具有镇静助眠、缓解疼痛和刺激骨骼生长等作用，也可用于治疗青光眼等。1965年，Mechoulam等[8]从大麻中分离出了大麻酚酸（69）。1971年，Merkus等[41]分离出了次大麻酚（64）。1972年。Vree等[26]从大麻的正己烷提取物中发现了大麻酚-Ci（62）。1973年，Bercht等[37]从大麻的乙醇提取物中分离出了大麻酚单甲醚（67）。1976年，Harvey等[27]从大麻中分离出了大麻酚-C4（65）和大麻酚-C2（63）。2008年，Ahmed等[11]报道了从大麻中分离得到的4-萜烯基大麻酚酸酯（71）。2009年，Radwan等[18]从同一大麻品种中分离得到的了8-羟基大麻酚（68）和8-羟基大麻酚酸A（70）。
1.8 脱氢大麻二酚类（cannabinodiols）
脱氢大麻二酚类化合物是大麻二酚的芳香化衍生物。目前在大麻中共发现了2个该类型化合物，即脱氢大麻二酚-C3（72）和脱氢大麻二酚（73），结构见图8。这2个化合物都在1972年被从大麻中分离出来[42-43]。其中，脱氢大麻二酚以低浓度存在于植物大麻中，可以作为大麻酚的光化学转化产物出现。
1.9 二羟基大麻酚类（cannabitriols）
目前，在大麻中发现了8个二羟基大麻酚类化合物。1966年，Obata等[44]首次报道了二羟基大麻酚（76）的存在，但10年后，二羟基大麻酚的化学结构才被阐明[45]。1984年，McPhail等[46]又利用X射线分析确定了该化合物的绝对构型。1968年，von Spulak等[47]报道了大麻中存在四氢二羟基大麻酚大麻二醇酸酯（81）。1976年，Chan等[45]报道了(±)-顺式-二羟基大麻酚（77）的结构。1977年，Elsohly等[48]分离出了(−)-反式-10-乙氧基-9-羟基- Δ6a(10a)-四氢大麻酚（79）。1978年，Elsohly等[49]分离出了(±)-8,9-二羟基-Δ6a(10a)-四氢大麻酚（80）。1985年，Harvey等[50]利用GC-MS技术在大麻的乙醇提取物中鉴定出了(±)-反式-二羟基大麻酚-C3（74）、二羟基大麻酚-C3-同系物（75）和(−)-反式-10-乙氧基-9-羟基-Δ6a(10a)-四氢次大麻酚-C3（78）3个二羟基大麻酚类化合物。二羟基大麻酚类化合物结构见图9。
1.10 大麻二酚类（cannabidiols）
在大麻中共发现了8个大麻二酚类化合物。1940年，Adams等[51]从大麻中分离出了大麻二酚（85），Petrzilka等[52]在1969年对其绝对构型进行了确定。大麻二酚具有抗焦虑、抗精神分裂、抗成瘾、抗癫痫、抗炎等一系列生理活性[53]。大麻二醇酸（88）是最早被发现的大麻酸，于1955年被分离出来[54]。1969年，Vollner等[55]从大麻中分离出了(−)-次大麻二酚（83）。1972年，Vree等[26]从大麻中检测出了大麻二酚-C（82）。同年，Shoyama等[56]从大麻中分离出了大麻二酚-3-单甲基醚（86）。1975年，Harvey等[27]报道了大麻二酚-C4（84）。1977年，Shoyama等[6]从大麻的苯提取物中分离出了次大麻酚酸（87）。2020年，Chianese等[57]从大麻中分离鉴定了具有亚甲基桥结构的大麻二酚二聚体（89）。大麻二酚类化合物结构见图10。
1.11 其他类
目前，该类型共包括了32种化合物，结构见图11。1974年，Bercht等[58]从大麻的乙醇提取物中分离出了大麻二吡喃环烷（98）。1975年，Friedrich-Fiechtl等[59]分离出了脱氢大麻呋喃（96）、大麻呋喃（97）、10-氧-Δ6a(10a)-四氢大麻酚（101）和2,2-二甲基-5-羟基-3-(3-氧丁基)-7-戊基-4-色酮（107）。1976年，Ottersen等[60]报道了2′,3′-二氢-7′-羟基-5′-甲氧基螺[环己烷-1,1′-[1H]茚]-4-酮（90）的结构。1977年，Smith等[61]分离出了(−)-Δ9-(6aS,10aR-顺式)-四氢大麻酚（99）。1978年，Grote等[62-63]分离出了2,2-二甲基-5-羟基-3-(3-氧丁基)-7-戊基-4-色酮-C3（93）和大麻香豆酮（102）。1979年，Boeren等[64]从大麻的己烷提取物中分离出了(−)-（6aR,9S,10S,10aR)-9,10-二羟基六氢大麻酚（115）。1980年，Crombie等[65]从大麻中提取出了异六氢次大麻酚（94）的特征及其分离方法，Shoyama等[36]分离出了(±)-Δ7-顺式-(1R,3R,6S)-异四氢大麻素-C3（91）。1984年，Elsohly等[67]分离鉴定出了(−)-6a,7,10a-三羟基-Δ9-四氢大麻酚（117），Morita等[68]鉴定出了(−)-Δ7-反式-(1R,3R,6R)-异四氢大麻酚-C3（92）和(−)-Δ7-反式-(1R,3R,6R)-异四氢大麻酚-C5（100）。2005年，Ross等[69]对大麻花粉中包括10-O-乙基二羟基大麻酚（120）在内的16种大麻素进行了鉴定。2008年，Ahmed等[70]又从大麻中分离出2,2-二甲基-3,5-(4-基氧基戊-3-烯-1-基)-7-正戊基苯并吡喃-4-酮（103），5-羟基-2,2-二甲基-3（R）-(3,4-二氧戊基)-7-正戊基苯并吡喃-4-酮（116）、5-羟基-3-(1-羟基-4-氧戊基)-2,2-二甲基-7-正戊基苯并吡喃-4-酮（118），并对3个化合物的构型进行了归属。之后，Radwan等[18]利用硅胶柱色谱和正相高效液相色谱分离出2-香叶基-5-3-正戊基-1,4-苯醌（104）、(−)-7R-大麻香豆酸A（119）、4-乙酰氧基-2-香叶基-5-羟基-3-正戊基苯酚（121）。2010年，Taglialatelascafati等[71]从大麻中分离出了4-丙-1-烯-2-基环戊基] 乙酮（113）。2011年，Pagani等[72]又从大麻“caramagnola”品种中分离出了12-甲基-8-亚甲基-3-戊基-6,16-二氧杂环戊酸酯 [11.2.1.5,15.9,14]六环-1(15),2,4,9(14),10,12-己烯（95）。近几年，Zulfiqar等[28]和Ahmed等[29]又从同一品种的大麻中分离出10α-羟基-Δ9,11-6H-大麻酚（105）、9β,10β-环氧六氢大麻酚（106）、10α-羟基六氢大麻酚（108）、10aR-羟基六氢大麻酚（109）、9α-羟基六氢大麻酚（110）、9α-羟基-10-氧代-Δ6a,10a-四氢大麻酚（112）、7-氧-9α-羟基六氢大麻酚（114）。
2 分析方法
大麻中大麻素类成分的常用检测方法包括液相色谱紫外检测（HPLC-UV）法和气相色谱火焰离子化检测（GC-FID）法。随着分析方法的改进，液质联用（LC-MS）、气质联用（GC-MS）等新技术正在被广泛应用于大麻素类成分的检测。本文以大麻素类成分为研究对象，并主要按高效液相色谱（HPLC）和气相色谱（GC）2种常用分离技术对大麻素类成分的分析方法进行了归类总结。除此之外，薄层色谱法（TLC）和核磁共振光谱法（NMR）也被用到大麻素类成分的检测当中。
2.1 HPLC法
HPLC采用高压输液系统，将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱，样品各成分在柱内被分离后，入检测器进行检测。HPLC具有“三高一广一快”的特点，即高压、高效、高灵敏度、应用范围广、分析速度快。最常采用反向C18柱进行大麻类化合物的HPLC分析，有时也会使用C8柱和苯基柱。流动相通常为乙腈、甲醇，以及含少量甲酸或乙酸的水，或者是甲酸或乙酸盐缓冲液。近年来，以HPLC作为分离技术的分析方法已被广泛应用于大麻的分析中，如HPLC-UV、HPLC-MS等。
2.1.1 HPLC-UV HPLC-UV是比较传统的检测方法，其使用的二极管阵列检测器（DAD）是一种基于光电二极管阵列技术的新型检测器，也是HPLC应用最多的一款通用型检测器。DAD具有灵敏度高、噪音低、线性范围宽等优点，可以对色谱峰进行光谱扫描、峰纯度鉴定等定性分析，但只能检测有紫外吸收的物质。Mandrioli[73]等采用HPLC-UV法对大麻花序中10种大麻素类化合物（大麻萜酚、大麻萜酚酸、大麻色烯、Δ9-四氢大麻素、Δ9-四氢大麻酚、Δ9-四氢大麻酚酸A、Δ8-四氢大麻酚、大麻酚、大麻二酚、大麻二醇酸）进行定量分析研究，建立了一种快速检测大麻中大麻素类化合物的方法，为大麻的分类提供了一定的依据。Burnier等[74]开发了一种HPLC-UV快速检测法，可以在不到5 min的时间内将大麻中的Δ9-四氢大麻酚、Δ9-四氢大麻酚酸A、大麻酚、和大麻二酚进行有效分离。Patel等[75]建立了一个基于HPLC-UV对大麻中各种大麻素类化合物进行准确和高通量分析的方法，在不到10 min的时间内对8种大麻素类化合物（大麻萜酚、大麻萜酚酸、Δ9-四氢大麻酚、Δ9-四氢大麻酚酸A、Δ8-四氢大麻酚、大麻酚、大麻二酚、大麻二醇酸）进行了分离。高宝昌等[76]建立了测定工业大麻叶中大麻二酚的HPLC-UV定量分析方法，并考察了提取溶剂、提取时间、提取次数和固液比对提取效率的影响，确定了最佳提取条件。
2.1.2 HPLC-MS HPLC-MS法除具高分离能力外，还具有灵敏度高、可提供结构信息等优点，在很多领域都得到了广泛的应用。对于天然存在的大麻素分析，质谱检测是最有用的检测技术。迄今为止，已有很多采用HPLC-MS技术对大麻素类化合物进行定性和定量分析的研究[77-80]。Aizpurua- olaizola等[81]采用HPLC-MS/MS技术对大麻植物提取物中6种大麻素类化合物（大麻萜酚、Δ9-四氢大麻素、Δ9-四氢大麻酚、Δ9-四氢大麻酚酸A、大麻酚、大麻二酚）进行了定量分析。并采用高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱法（HPLC-QTOF-MS）通过对微量大麻素类化合物进行了鉴定，阐明了研究室内和室外种植的大麻之间的差异。Gul等[82]采用HPLC-MS/MS技术，定量分析了大麻根提取物中的10种大麻素类化合物（大麻萜酚、大麻萜酚酸、大麻色烯、Δ9-四氢大麻素、Δ9-四氢大麻酚、Δ9-四氢大麻酚酸A、Δ8-四氢大麻酚、大麻酚、大麻二酚、大麻二醇酸）。该方法采用SynergiHydro-RP色谱柱，以D3-四氢大麻酚和D3-大麻酚为内标建立了同时测定10种大麻素类化合物的方法，10种化合物均表现出良好的线性关系。Christina等[83]采用LC-MS/MS法，对大麻类食品中包括大麻二酚、大麻萜酚、Δ9-四氢大麻酚等在内的15种大麻素类成分的含量进行了测定。
2.2 GC法
GC是以惰性气体作为流动相，利用试样中各组分在色谱柱中的气相和固定相之间的分配系数不同，当汽化后的样品被载气带入色谱柱中运行时，组分在两相间经过反复多次的吸附-解吸过程，彼此分离，顺序离开色谱柱进入检测器。GC具有分析速度快、分离效率高的特点。气相色谱分析需要衍生化步骤以检测不耐热的酸性大麻酚类，然而当前所采用的衍生化方法反应条件苛刻、反应速度较慢，所以需要寻找反应条件温和、反应速度快的衍生化方法。
大麻花序中的活性成分进行了全面的分析。彭兴盛等麻酚和大麻二酚的含量进行了测定。Baranauskaite等
2.2.2 GC-MS GC-MS是目前解决未知物定性最有效的工具之一，现已被用于大麻素类化合物的分析。在GC-MS中，电子轰击源质谱（EI-MS）是分析大麻类化合物最常用检测器，此外化学电离质谱（CI-MS）也常用于大麻素类化合物的分析。Omar等[88]建立了一种使用乙醇和超临界二氧化碳作为共溶剂从大麻中提取大麻素类化合物，并基于GC-MS技术对3种主要的大麻素类化合物（Δ9-四氢大麻酚、大麻酚、大麻二酚）进行了鉴定和定量的方法。Cardenia等[89]建立了一种基于GC-MS技术测定大麻花序中大麻素类化合物含量的常规方法，该方法可以在少于7.0min的时间内对大麻萜酚酸、Δ9-四氢大麻素、大麻二酚、和大麻二醇酸进行定性和定量分析，并具有良好的分离度。Calvi等[90]建立了顶空-固相微萃取（HS-SPME）与GC-MS和HPLC-HRMS相结合的分析方法，对两个医用级大麻品种的花序及其浸渍油中大麻素类化合物谱进行了深入的分析。
2.3 其他方法
除了HPLC和GC 2种常用分析方法外，TLC、NMR、FT-IR等也有用于大麻素类成分的分析。Fischedick等[91]利用TLC法对大麻中的Δ9-四氢大麻酚进行定量分析，与HPLC和GC相比，TLC具有成本低、操作迅捷等优点，但其灵敏度较低，具有一定的局限性。Hazekamp等[92]利用1H-NMR法对大麻中的7种大麻素类成分（Δ9-四氢大麻酚、四氢大麻酚酸A、大麻二酚、大麻酚、大麻二醇酸、大麻色原稀、大麻色烯酸）进行了定性定量分析，化合物的检测限为0.1 mg/g。NMR法分析时间短、重现性好，但是仪器昂贵且对操作人员的专业性要求较高，尚未得到广泛的应用。
3 结语
大麻含有多种活性化合物，其中大麻素类成分是大麻中的主要活性成分。大麻素类成分大多不溶水，但溶于醇类和非极性有机溶剂。GC-MS和LC-MS是近几年大麻素类成分检测使用最多的方法，同时具有分离多成分和提供化合物结构信息的能力。GC-MS分离效率高，适宜分析易挥发和热稳定的化合物，对于酸性大麻素类成分需要衍生化处理。LC-MS不受样品挥发性和热稳定性的限制，不需要样品的衍生化处理。GC-MS和LC-MS各具优点，同时可弥补彼此的不足，均在大麻素类化合物的检测中发挥着重要的作用。
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