Cannabisplanten
Baggrund om cannabis
Cannabis er blevet dyrket til fødevarer (frø), fibre (stængler) og medicinske formål (blomster) i tusindvis af år – se Historie for flere oplysninger. For medicinsk cannabis er blomsterne de vigtigste dele af planten, da de indeholder den højeste koncentration af cannabinoider. Det er en hurtigtvoksende plante (op til 6 meter høj i naturen) og blomstrer naturligt en gang om året. Højden kan dog begrænses, og blomstringen kan fremkaldes, når den dyrkes i drivhuse, ved at reducere det daglige tidsinterval med lys til ca. 12-14 timer; dette ændrer plantens udviklingsstadie fra vegetativ vækst til blomstring. Daglige intervaller med uafbrudt mørke får planten til at blomstre. Cannabisplanter er opdelt i han- og hunplanter. Hunblomsterne anvendes til medicinsk cannabis, da deres cannabinoidindhold er højere1.
Udtrykket “hamp” henviser normalt til cannabisplanter, der dyrkes for deres fibre eller frø. Fibrene anvendes i en række forskellige produkter, f.eks. tekstiler, reb, papir, isolering, murværksprodukter, tæpper m.m2. I Danmark skal THC-indholdet i cannabisplanter, der kategoriseres som hamp, være under 0,2 %.
Taksonomi Cannabis sativa L.
Den taksonomiske navngivning af planter er en hierarkisk måde at gruppere dem i rangordnede kategorier som f.eks. familier, slægter, arter og underarter.
Slægten “Cannabis” tilhører familien “Cannabaceae” (som også omfatter humle, der anvendes i bryggeriindustrien). Der findes ikke noget fuldt ud vedtaget taksonomisk sæt af artsnavne inden for Cannabis, men en mulighed er at begrænse klassifikationen til en enkelt art ved navn “Cannabis sativa L.” med to underarter: Sativa og Indica. Denne klassifikation er delvis baseret på strukturelle karakteristika, idet Sativa-sorter er højere og har længere og relativt tynde blade sammenlignet med de kortere, mere bredbladede Indica-sorter. Den kemiske sammensætning – hovedsagelig THC-indholdet – er også blevet anvendt i forsøget på at etablere en gruppering af cannabis, og dette har påvirket brugen af navnene Sativa og Indica. I dag bruges betegnelserne ofte til at beskrive den forventede virkning af en given cannabissort, hvor Sativa forventes at være mere opløftende og energigivende og Indica mere afslappende eller søvndyssende. Dette kan gøre henvisninger til disse underarter forvirrende, når det både kan dreje sig om deres botaniske og terapeutiske egenskaber. De fleste sorter af Cannabis Sativa L., der dyrkes i dag, betegnes ofte som “hybrider”, da de i høj grad er en blanding af disse historiske underarter, og plantens struktur er ikke vejledende for indholdet eller sammensætningen af cannabinoider2,3.
Kemisk indhold i cannabisplanten
Der er i alt identificeret 545 kemiske forbindelser i cannabisplanter. Den mest udbredte og grundigt undersøgte klasse af sekundære metabolitter er cannabinoiderne (>104), efterfulgt af terpener (120), flavonoider (26) og steroider (11). Cannabinoiderne og terpenerne syntetiseres i kirteltrikomer (specialiserede hår), som især findes på hunblomster4. Forbindelserne betegnes som “sekundære metabolitter”, da de ikke er essentielle for plantens vækst, udvikling og reproduktion, men er vigtige for overlevelsen i miljøet. Det antages, at cannabinoiderne beskytter planterne mod UV-lys og udtørring og spiller en rolle i plantens forsvar mod trusler som f.eks. insekter5. Terpenerne giver planterne duft og smag. Flavonoiderne spiller forskellige roller, der spænder fra udvikling og UV-beskyttelse til forsvar og signalering mellem planter og mikroorganismer. De giver også planterne smag, lugt og farve6-9. De blomster, der anvendes til fremstilling af medicinsk cannabis, indeholder normalt ~16-20 % cannabinoider, 1-2 % terpener og <0,1 % flavonoider4. Forskningen har primært fokuseret på cannabinoiderne Δ9 – tetrahydrocannabinol (THC) og cannabidiol (CBD), men der er stigende interesse for de resterende sekundære metabolitter og deres potentielle terapeutiske fordele, når de kombineres (dette kaldes “entourageeffekten’)10,11. Eksempler på mindre kendte cannabinoider omfatter tetrahydrocannabivarin (THCV), cannabinol (CBN), cannabigerol (CBG) og cannabichromene (CBC)12. De vigtigste terpener er β-myrcene, pinene, limonen, linalool, β-caryophyllen og α-humulen4.
Biosyntetiske veje for sekundære metabolitter i cannabisplanten4.
Fremstilling af medicinsk cannabis
Dyrkning af medicinske planter på en reproducerbar måde kræver et passende kvalitetssikringssystem og foregår typisk indendørs for at kontrollere faktorer som f.eks. luftfugtighed, belysning, sygdomme, insekter, temperatur, CO2 m.m.1.
For at sikre en høj og ensartet kvalitet af medicinsk cannabis dyrkes og forarbejdes planterne i overensstemmelse med retningslinjerne for GACP (Good Agricultural and Collection Practice) og GMP (Good Manufacturing Practice). Disse retningslinjer er indført for at give producenterne mulighed for at kontrollere og dokumentere alle produktionstrin, der kan påvirke produktkvaliteten. Dette eliminerer risikoen for kontaminering, forveksling og fejl og sikrer patientsikkerheden.
Cannabinoider er fedtopløselige molekyler med lav opløselighed i vand og kan ekstraheres fra planten ved hjælp af opløsningsmidler som f.eks. flydende CO2 og ethanol6. Ekstrakter fra hele planten indeholder ligeledes terpener og flavonoider. De cannabinoider, der syntetiseres i planten, findes primært i carboxylsyreform (f.eks. THCA og CBDA) og opvarmes for omdannelse til de neutrale former (THC og CBD), der anvendes i medicinske præparater13. Flydende ekstrakter indeholder hovedsageligt de neutrale former af cannabinoiderne, fordi ekstraktionsprocessen omfatter et opvarmningstrin, mens de tørrede blomster skal opvarmes af patienterne for at fremme denne omdannelse.
Varme fremmer omdannelsen af de sure former af THC og CBD til de neutrale former, der anvendes til medicinske formål.
referencer
1. Monthony, A. S., Page, S. R., Hesami, M. & Jones, A. M. P. The Past, Present and Future of Cannabis sativa Tissue Culture. Plants 2021, Vol. 10, Page 185 10, 185 (2021).
2. Small, E. Cannabis : a complete guide. (CRC Press, 2016).
3. McPartland, J. M. Cannabis Systematics at the Levels of Family, Genus, and Species. Cannabis and Cannabinoid Research 3, 203–212 (2018).
4. Jin, D., Dai, K., Xie, Z. & Chen, J. Secondary Metabolites Profiled in Cannabis Inflorescences, Leaves, Stem Barks, and Roots for Medicinal Purposes. Scientific Reports 10, 1–14 (2020).
5. Gülck, T. & Møller, B. L. Phytocannabinoids: Origins and Biosynthesis. Trends in Plant Science 25, 985–1004 (2020).
6. Grof, C. P. L. Cannabis, from plant to pill. British Journal of Clinical Pharmacology vol. 84 2463–2467 (2018).
7. Gonçalves, J. et al. Cannabis and Its Secondary Metabolites: Their Use as Therapeutic Drugs, Toxicological Aspects, and Analytical Determination. Medicines 6, 31 (2019).
8. Andre, C. M., Hausman, J. F. & Guerriero, G. Cannabis sativa: The plant of the thousand and one molecules. Frontiers in Plant Science 7, (2016).
9. Mathesius, U. Flavonoid Functions in Plants and Their Interactions with Other Organisms. Plants 7, 30 (2018).
10. LaVigne, J. E., Hecksel, R., Keresztes, A. & Streicher, J. M. Cannabis sativa terpenes are cannabimimetic and selectively enhance cannabinoid activity. Scientific Reports 11, 8232 (2021).
11. Russo, E. B. Taming THC: potential cannabis synergy and phytocannabinoid-terpenoid entourage effects. British Journal of Pharmacology 163, 1344–1364 (2011).
12. Zagzoog, A. et al. In vitro and in vivo pharmacological activity of minor cannabinoids isolated from Cannabis sativa. Scientific Reports 10, 20405 (2020).
13. Ladha, K. S., Ajrawat, P., Yang, Y. & Clarke, H. Understanding the Medical Chemistry of the Cannabis Plant is Critical to Guiding Real World Clinical Evidence. Molecules 25, (2020).
