NII-Electronic Library Service 北 陸大 学 紀要
第21号 (1997) pp.1〜20
1
大 麻 文 化 科 学 考
1− 7)(
そ の8 )
山 本 郁 男
*A
Study
on theCulture
andSciences
of theCannabis
andMarihuana
VUr
1−7)lkuo
Yamamo
亡o *Received October
30
,1997
第
8 章
大麻
の成 分 第1
節 は じめに大 麻 (Cannabis sativa L .,アサ)の乾 燥 葉 を吸 煙 する とヒ ト は特 異 な 幻 覚に見 舞わ れ, 多 幸 感,
陶 酔 感, 高 揚 感な ど を覚え ること は古 くか ら知 られて い た8)。
19
世紀に 入 る と, 阿片 (ケ シ)よ りモ ル ヒネ (
1805
年)が単離さ れ, ま た馬 銭 子よ りス ト リ キニ ーネ (1818
年 ) と ブル シン(
1819
年),キ ナ皮よ りキニ ーネ とシ ン コ ニ ン (1820年), さ らに タバ コ か らニ コ チ ン (1828年 )が単 離 結 晶 化さ れ てい る。 こ れ ら は 全て窒 素 原 子を含む塩 基 性 物 質 (ア ル カロ イ ド)で あっ た。
こ の ような時 代を背 景と して, 大 麻 成 分の化 学 的研 究 が 行われた。大 麻には アル カ ロ イ ドも 少 量 存在してい るが,主 成 分 とはい えない 。 興味あ ること に,幻 覚 成 分はC ,H , Oの み か ら な る 物 質で ,窒素を含ま ない の で ある。 こ れ ら化 合 物 群を カ ンナ ビノ イ ド (cannabinoids )とい う。
本 章で は, 大 麻の生 理 活 性 成 分の単 離, 構 造 研 究の全 貌 を記述 するこ と にする。
第
2
節 力 ン ナビノ イ ド大麻 (
Cannabis
sativaL
.,ア サ)の 幻覚成分研 究に,最 初に手を染め たのは1898
年Dunstan及びHenryであっ た。 彼 ら は樹 脂 状 成 分を得た が , その後Wood ら,
Spivey
ら及 びEsterfieldらは樹 脂 状 物質の有機溶媒 抽 出に無水酢酸を加えア セチ ル化後結 晶 状 物質を得,カ ンナ ビ ノイ ドの フェ ノール性 物 質とい うこ とで カン ナビ ノール (cannabinol ) とい う名 称 を 与 えた
。 しか し, こ
の 段階で は構造提出に は至っ てい ない 。
1930
年代 に 入 っ て ,構 造 研究に本 腰が入れ ら れ た。1932年, 英 国のCahn ら は側鎖ペ ン チ ル基 とフェ ノール性 水酸基が その構 造 中に存 在 する こ と
*薬 学 部
Faculty of Pharmaceutical Sciences
1
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2 山 本 郁 男
を記 し てい る が,未だ 明確では なか っ た8−13)
。
こ こ で カ ンナ ビノイ ドに対 する命名 法 を概 説 する。 種々 の呼 名 が あっ て紛 らわ しい (Fig.
1
)。カ ン ナ ビ ノ イ ドの代表 的な ナ ンバ ーリン グ に は
3
種 ある。 t18723
〜
5Dibenzopyran
5冒’
4t’
Numbering
used byTodd
45
34
’
5’ Diphenyl
65
to 71
423
2’ 1’
グ 8 61ミts
9 5「
34
「
Monoterpenes based on P・cymene
54 6
32 78
2’
1’
ク 6匸
ミS
51 34
’
1
Monoterpene numbering
Fig.1 種々 の カ ンナ ビノイ ドの命 名 法 (その1)
1
つ は, Adams , Mechoulam , Taylorら,有 機 化学
者が用い て い るmonoterpene −numbering シス テム であ り,テル ペ ン部 分の メチ ル基の付 け根を
1
とする。2
つ 目は,主にKorte,Schultz
,Wallら, 薬理学 者が用い てい る
dibenzopyran
−numbering シス テ ム で,フェ ノール性水酸基の付 け 根 を1
とする呼び名である。3
つ 目は, 生 合 成 研 究 を 行っ てい るNishioka
,Shoyama
らが 提 唱 使 用 してい るbiosynthetic
−numbering シス テム である。 これ は,テ ル ペ ン部 分 とフェ ニ ル基の結合 部 を
1
とする命 名 法である。 (Fig.2
)。 本 総 説で は , 薬理学 者 が 用い てい る2
)のdibenzo
pyran−numbe .ringシ ス テム に従 うことにする。
2
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大 麻 文化科学 考 (その 8) 3
1)
THC
t°
5’ CBD
2) 8
7
丶
,
直
c3}
THC
5冒
CBG
Fig.2 カンナビノイ ドの命 名 法8}
4
CBC
5’
3’
4’
カ ンナビ ノ イ ドの 単 離 及び構 造 研究は,Mechoulam やTodd ら は長 時 間経っ た乾 燥 葉か らの 分 離,
Shoyama
らは新 鮮 な生大 麻を用い てお り, 以下の方 法で単 離, 精 製 を行っ てい る。 後 述 する ように, 大麻成 分 は光 ・熱に よっ て酸化分解 を受け やすい ので , 乾燥葉よ り も生大麻を用い て の研 究の方が真の成 分 研 究とい える。 すな わ ち,乾 燥 葉 末をベ ン ゼ ンで浸 漬, ベ ン ゼ ン抽 出物 をア セ ト ン で 処 理, さちにヘ キ サ ンで抽 出 する。 ヘ キ サ ン溶 液 を
5
%NaOH 及 び5
% 亜硫 酸 ナ ト リ ウム 液で 抽 出, ア ル カ リ層とヘ キ サ ン層に分別。アル カリ層 を0
℃で10
%H2SO4
で 酸性 として再 度ヘ キ サ ン抽 出,
ヘ キ サ ン抽 出 物をシリ カ ゲルクロ マ トに付 し,ヘ キ サ ン ー
酢エ ス で溶 出 を行 うと,tetrahydrocannabinolic acid (THCA )及 びcannabidiolic acid (
CBDA
)を得る こ とがで きる。
すなわち,
Shoyama
ら は新 鮮 なア サか らカ ルボン 酸体を得てい る。1967
年まで に, カ ンナ ビ ノ イ ドと してTHC (tetrahydrocannabinol ), CBN (cannabinol ), CBD (cannabidiol ),CBC
(cannnabichromene >, CBG (cannabigerol ), CBDA (cannabidiolic acid ), CBP (cannabiripsol ),
CBL (cannabicycloD は単離さ れてい たが,こ の 時点で は大 麻の幻 覚成 分の分 離が 目的で あっ たの で無理か らぬ こ とで あっ た。
Shoyama
らの 研 究によっ て殆どの カ ンナ ビノイ ドは生 薬 中で3
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4 山 本 郁 男
は
2
位に一COOH (あるい は4
位に)を有 する カル ボ ン酸体である こ とが判 明 し た。 す なわち, 大 麻は採集後,乾燥 し た り,貯蔵中に光あるい は熱に よ り二次的に変化 ,脱炭酸を起こ し て中性 体になる こ とが証 明さ れ た。 (Fig.3
)。CO2
⊥
熱
THCA THC
Fig.3 THCA か らTHC の生成
カ ンナ ビノイ ドの 生 合 成につ い ては後述 する が, 既述の ようにカ ン ナ ビノイ ドは大 部 分,大 麻 (アサ) 葉 あるい は樹 脂 中で はフ ェ ノール カル ボ ン酸 体と して存 在 する
。 フェ ノール骨 格に
存 在 する ア ル キ ル側 鎖はC21−polyketideに由 来 する もの で , 多くはペ ン チ ル基であるが大麻の植 生 地 域によっ てプロ ピル基で あっ た りメ チ ル基で あっ た りする。
10
年 程 前に, Harvey ら は イン ドか ら 入手した樹脂 (
1800
年代)か らエ チ ル基 側鎖も確認 し てい る12)。 し か し,メチル,エチル基は現 在の と こ ろ単 離で は なく, GC!MS に のみによ る検 出で あること を断っ てお く。 いず れ に せ よ,既 述の ように, 大 麻の生 植 物 体 中に存 在 する カ ルボ ン酸 体は熱, 光,空気によっ て 容易に脱 炭酸さ れ る。 これ らフェ ノール カル ボン酸体は,cannabinoid acid,一
方 脱 炭酸体は
フ ェ ノール体にな るの で neutral cannabinoid と呼んでい る。 THC アナロ グで は,−COOH は オル
トとパ ラ位にある こ とか ら
各
々A酸, B酸と呼ぶ。 1〆ゾル シ ン部を持つ CBD は回転してい る ので ,オル ト, パ ラ位の カ ル ボン酸 体は同一物 質で ある。他の カ ンナ ビノ イ ドは量 的に少 ない が,
植物体内で はこれ らカ ル ボ ン酸体を 形 成し てい る 可能性は強い 。 以下 に今日まで に単 離あ るい は確 認 さ れてい る カン ナビノイ ドの化 学 構 造をペ ン チル側 鎖 (C5Hll),プロ ピル側 鎖 (C3H7),
エ チ ル側 鎖 (
C2H5
), メ チ ル側 鎖 (CH3
)に分 けて 示し た。 一般 的に は, カ ンナ ビノイ ドの分
類は既述 の 側 鎖に よる場 合とカル ボ キシ ル基の 有無に大 別。 後 者は さ ら にカ ン ナ ビ ノ イ ド酸
(original とsecondaly )と 中性カ ン ナ ビノイ ド (脱炭酸体)に分 けら れ る。 △9−THC は さ らに異 性 化を起こ し,
9
,10
位の 二重 結 合 が8
,9
位 に移 動し, △s−THC となる。 △8−THC は△9−THC より も安定なため,代謝実験に よ く用 い られる。
4
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NII-Electronic Library Service 大麻文化科 学考 (その 8 ) 5
〔1〕3位ペ ン チ ル側鎖を有する カ ンナ ビノイ ド
1)THC (テ トラ ヒ ドロ カンナビノール)アナロ グ
CH3 CH3
’
X
.。 。H⊥
’丿
H> 廴
。KJ > 廴
。 ・・1
△9−THCA (オル ト)or A酸
△9・THC (△9・テ ト ラ ヒ ドロ カン ナビノール )
・・2
1
・’c…
△9・THCA (パ ラ)or B酸 △8−THC (△8一テ ト ラ ヒ ドロ カ ン ナ ビ ノール)
2)
CBL
(カンナ ビシ クロ ール )ア ナロ グOH
CO2
0H
ク
IC
°°H .」 L 71
0
ミs
O
ミ丶
CBLA (カンナ ビ シ クロール 酸 ・オル ト) CBL (カン ナ ビシ ク ロール )
CO2
0H
0
、
’
ク 丶 COOH
CBLA (カンナビシ クロール 酸 ・パ ラ)
N工 工一Eleotronio
5Library
NII-Electronic Library Service 6 山 本 郁 男
3 )
CBC
(カンナ ビ クロ メ ン)アナロ グOH
CO2
0H
グ グ ク
IC
°°H⊥
O
ミS
CBCA (カ ン ナ ビクロ メ ン酸 ・オル ト> CBC (カ ン ナビクロ メ ン)
CO2
0H
COOH
CBCA (カンナ ビ クロ メ ン酸 ・パ ラ)
4)
CBD
(カ ンナ ビ ジオール)アナロ グ ,CH3
_
Σ
CBDA (カ ン ナビ ジオール酸 ・オ ル ト) CBD (カ ン ナビ ジオール)
ll
.
COOH
CBDA
(カンナビジ オール酸 ・パ ラ ) CBDM (カンナビジ オール モ ノ メ チル エ ーテル>
6
CBND (カ ン ナビノジオール)
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大 麻文 化科 学 考 (その 8) 7
5)
CBG
(カン ナ ビゲロ ール )アナロ グ
1 ー
CO2
⊥
CBG (カンナビ ゲロール)
COOH
CBGA
(カンナ ビ ゲロ ール 酸)COOH
CBGAM
(カンナ ビ ゲロール酸モノ メ チル エ ーテル )
CO2
⊥
CBGM
(カンナ ビ ゲロ ール モ ノメ チル エーテル ) 6>CBN (カンナ ビノ ール )ア ナ ログ
CBNA (カン ナ ビノール 酸 ・オル ト)
CO2
⊥
CBN (カ ンナ ビノ ール )
CO2
HO
COOH
CBNA (カ ンナビノール酸 ・パ ラ ) 6・Hydroxy CBN
(6一ヒ ドロ キ シカンナ ビノール )
7
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8 山 本 郁 男
〔
2
〕3位プロ ピル側鎖を有する カ ン ナビノイ ド1)
THCV
(テ トラ ヒ ドロカ ン ナ ビバ リン)ア ナロ グCH3 CH3
_
乞
△9−THCVA (テ トラ ヒ ド ロ カ ン ナ ビバ リ ン酸 ) △9−THCV (テ ト ラ ヒ ドロカン ナ ビバ リ ン)
OH
t
HA ク
l
O
ミts
△7.c■
i
.THCV
(△7−1,6−cis一イソ テ ト ラ ヒ ドロ カ ン ナ ビバ リ ン)
(△7−t,6−ci&lsotetrahydrocannabivarin)
2)CBDV (カンナビジバ リン)アナログ
CH3 CH3
_
乞
CBDVA (カンナ ビ ジバリン酸 ) CBDV (カンナビジバ リン)
3)CBV (カンナ ビバ リン)アナ ログ
CH3
。_ 検 。、れず
⊥ ζ 略
o
ミ丶
CBV (カ ン ナ ビバ リ ン)
8
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大 麻 文 化科学考 (そ の 8) 9
4)
CBCR
(カンナ ビクマ ロ ノ ン)アナロ グCBCR
(カ ン ナ ビクマ ロ ノ ン)
(Cannabicoumaronon )
〔3 〕3位エ チル側 鎖 を 有 する カ ン ナ ビノ イ ド
CH3
〔
4
〕3
位メ チ ル 側鎖を有する カ ンナ ビノイ ドCH3 △9.THCO
(△9・テ ト ラ ヒ ドロ カ ン ナ ビ オル シン)
(△9・Tetrahydrocannabiorcin)
CBDO
(カン ナビ ジオル シン) (Cannabidiorcin)
CH3
CH3
CBO
(カンナ ビ オル シン) (Cannabiorcin)
CH3
9
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10
』
山 本 郁 男
〔5 〕その 他の カンナ ビノイ ド
・ °
VOH
OH
OH♂彡
ク
.
1彡
ク・
。
KJ
otUl△4・c・THC (△4隅c魯・THC )
THCT (Tetrahydrocannabitriol)
’ °
VD
・。H.
’H
H 。
ζ 1
COOH
CBP (Cannabirips◎1) CBEA 『A (Cannabielsoic acid )
ク
l
o
ミtS
COOH
CBT (Cannabicitran) CBF (Cannabifuran) O
OH
t彡ク
tUl
O
COOH
6・Oxo ・△4・THC
DCBF (Dehydrocannabifuran)
人工 的 産 物か も知 れ ない が, カ ンナ ビジオール酸とテ ト ラヒ ドロ カ ンナ ビノール ジ オール と
の脱 水 化 合 物, エ ス テ ル 体 も報 告さ れてい る8)
。
oissOHoH
ζ 1
0
エ ス テ ル体 10
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NII-Electronic Library Service 大 麻 文 化 科 学 考 (その 8)
1
カ ンナビ ノ イ ドの 名称と略 号を
Table
l
に示 し た。Table 1 カンナビ ノイ ドの 名 称と略 号 Pentyl Cannabinoid
I − 1 Cannabinoid Acid
I−
1
− 1 0riginal Cannabinoid Acidi)Tetrahydrocannabinolic Acid (THGA −A)オル ト ま た はA酸 ii)Tetrahydrocannabinelic ActCl(THCA −B)パ ラま たはB酸 iii)Cannabidiolic Acid (CBDA)
iv>Cannabichromenic Acid (CBCA>
v )Cannabigerolic Acid (CBGA)
vi )Cannabigerolic Acid Monomethy ]ether (CBGAM ) 工一1− 2 Secondabr Cannabinoid Acid
i)Cannabinolic Acid (CBNA > ii)Gannabicyclelic Acid (CBLA) iii)Cannabielsoic Acid (CBEA) 1− 2 Neutral Cannabinoid
)
)
)
) )
)
) )
)
)
)
)
) ) )
) )
) i
”11 血
゜WV M.
面 軸
゜
凱
X
.
湘
血 煩 珈 W
,
馴
漁
…
皿
Tetrahydrocannabinol (THC ) △ Y−and △ s−THC Cannabidio](CBD )
Cannabichromene(CBC) Cannabigero1(CBG)
Cannabigerol Monomethylether (CBGM )
Cannabidiol Monomethylether(CBDM > Cannabinol (CBN)
Tetrahydrocannabitrio1(THCT )
△ 4−cis−Tetrahydrocannabinol (△ 4−c−THC)
Cannabiripsol (CBP)
6−Oxo−△4−Tetrahydrocannabinol(
6
−Oxo−△4−THC ) Cannabicitran (GBT)Cannabinodiol(CBND > Cannabifuran (CBF )
Dehydrocannabifuran (DCBF )
Cannabicyclol (CBL > Cannabichromanon (CBGN)
Cannabicoumaronon(CBCR)
11
11
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12 山 本 郁 男
I Propyl Cannabinoid
H − l OriginaiCannabinoid Acid
i>Tetrahydrocannabivarinic Acid (THCVA ) ii)Canabidivarinic Acid (CBDVA )
iii)Cannabichrr〕mevarihic Acid 〔GBCVA )
iv)Cannabigerovarinic Acid (CBGVA )
H − 2 Neutral Cannabirユoid
i)Tetrahydrocannabivarin (THCV ) ii)Canabidivarin (CBDV)
iii)Cannabichromevarin(CBCV) iv) Cannabigerova回n (CBGV ) v ) Cannabivarin (CBV)
vi) △7−1,6−cis−lsotetrahydrocannabivar2n (ムアー1,6−cis−iso−THGV ) vii) Cannabicyclovarin (CBLV )
皿 Ethyl Cannabinoid N Methyt Carlrlabinoid
i)Tetrahydrocannabiorcin (THCO >
ii)Cannabidiorcin (CBDO) iii> Cannabiorcin (CBO)
これまで報 告 さ れ た カン ナビ ノ イ ド は,
61
種。 この中で 幻覚作用を発 現する成 分は代謝物を 除 けば,THCA , THC , THCVA , THCV の 種の みで ある こ と は興 味のある と ころ で ある。 こ れ らの作用 を簡単に比較する とTHC
を100
%とするとTHCA
は0
.01
%,THCV
は0
,05
%とい う比率に な り,極端に低い 。 しか し,CBN の ようにそれ自体は活 性 は持た ない が,代謝物 (11
−OH
−CBN
)になると
15
%に作 用 が 強 くなる もの もある。 活 性 代 謝 物につ い て は, 次 章 以 下に詳 述 する。これ らカン ナ ビノ イド以外で は ,一連の ス ピラ ン化合物 (spiranic compounds )cannabispirone ,
cannabispirenone , cannabispirol が単離さ れ てい る。 ま た,さらに明 ら かにさ れ た もの とし て,
amorphastilbol がある。 これは,生 合 成プロ セス で の スチ ルベ ン由 来で あり,カ ン ナビ ゲロ ー
ル によ く類 似 してい る。
グ 弋
OH
emorphastilbol
OHb
cannabigerol (CBG )
ク
12
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大 麻文 化科 学考 (その8) 13
こ こ で,これ ら
6
種に及ぶ カ ン ナ ビノイドの 生合成経路につ い て述べ る。カンナ ビノイ ドの 生合成]4)
カン ナ ビノ イ ドの 生 合 成に関 する仮説とし て,古く はTodd , Schultz, Mechoulam らの経路
が提 唱さ れてい た が (Fig.
4
,5
), こ れ らに決着を付 けたの はShoyama , Nishiokaである。 彼 ら はMechoulam
らの仮説 をさ ら に発展させ た。 カ ン ナ ビノイ ド は その構造か ら見て,Cl
。一部 分 とフェ ノール カ ル ボ ン酸 部 に分 け られ る
。 Clor部 分はメバ ロ ン酸 (MVA ) 経 路, フェ ノール カ ル ボン酸部は酢酸一マ ロ ン酸 (
AA
−MA )経路の複 合 経 路に よ る と考 えら れ る。 そ こ でShoyama
らは,
Ca
−MA
−2
−1℃ をメ キ シ カ ン種のアサのcutting にcotton −wick 法で投 与6
日間 培 養 し, THC 及びCBC 中の取 り込み を検 討。 さ らに, Na −MVA −2
−i4Cを同様に投 与,取 り込み率を算 出し,カン ナ ビノイ ドの生 合 成 経 路はAA −
MA
−MVA
複 合 経 路である こ とを確かめ た。メ バ ロ ン酸は,
3
,5
一ジ ヒ ドロ キシー3
一メチル吉 草酸。 生体 内で は3
分 子の ア セチルCoA
か ら合 成 さ れ る。 これ より,一般に リン酸 化
, 縮 合, 環 化を受けて ス ク ワ レン , ス テ m イ ド, ト リテ ル ベ ノイ ドの 他, 種々 の イソ プレ ノイ ド (モ ノー
, ジー,セス キテ ルペ ン など) が 生 合 成 さ れる。
こ の経 路をメ バ ロ ン酸 (MVA )経 路とい う。 Metadlene Oil》etolicacid
一
↓
CH3
CBDA
↓
CBD
一
CH3
THCA
↓
CH3 N ミ OH
ヌ
。ζ 1
τHC
CH3
ク
1
_■_闇_レ ミ』
0 OH
ク
1
丶 CBN
Fig.4 カンナ ビ ノ イ ドの生合 成 経 路 (Schultz>15)
13
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