利用绿色提取技术对大麻（Cannabis sativa L.）根提取物进行比较性植物化学特征分析及生物活性评估

《Microchemical Journal》：Comparative phytochemical characterization and bioactivity evaluation of hemp ( Cannabis sativa L.) root extracts using green extraction technologies

工业大麻根部通过Soxhlet、超声辅助和超临界CO?三种提取方法，比较其化学成分和生物活性。结果显示SC-CO?提取物化学多样性最高，富含脂肪酸和三萜类化合物，其提取物在促进成纤维细胞迁移和抑制炎症反应方面优于其他方法，为天然药物研究提供新方向。

　　

Nesrin Korkmaz|Cennet Yaman|Ebru Gü?lü|üzeyir Do?an|R?zvan ?mamo?lu|?engül Aslan Korkmaz

土耳其约兹加特博佐克大学大麻研究所基础科学与健康系，约兹加特，土耳其

摘要

本研究探讨了工业大麻（Cannabis sativa L.）根部的巨大治疗潜力，这些根部通常作为农业副产品被丢弃。使用索氏提取法（Soxhlet）、超声波辅助提取法（UAE）和超临界CO?（SC-CO?）技术获得的提取物的植物化学成分和生物活性进行了比较评估。化合物通过FTIR、GC–MS、LC–MS和ICP-MS进行了表征。SC-CO?提取法获得了最丰富的化学成分，尤其是脂肪酸和三萜类化合物。体外实验表明，与UAE提取物相比，SC-CO?和索氏提取物显著促进了成纤维细胞的迁移并减少了炎症反应。基因和蛋白质表达分析进一步支持了这些生物活性。

总之，本研究强调了使用包括超临界CO?提取法在内的替代提取技术获得的大麻根提取物的药用潜力。虽然SC-CO?提取法能够提取出化学成分多样化的提取物，但本研究重点关注的是植物化学成分和生物活性的比较结果，而非环境可持续性的定量评估。研究结果支持进一步探索目前被低估的大麻根在天然产物研究中的潜在应用。

引言

Cannabis sativa L.，俗称大麻，是一种生长迅速且广泛种植的植物，在纺织、建筑和传统医学中有着悠久的应用历史[1]、[2]。尽管现代研究已经深入探讨了大麻种子、花朵和叶子的药理特性，但其根部尽管在古代治疗炎症、烧伤和感染方面有记载的使用，却仍然未得到充分利用[3]、[4]、[5]、[6]、[7]。对可持续和天然治疗剂需求的增加凸显了研究较少被关注的植物部位（如根部）的重要性，因为这些部位可能含有新的生物活性化合物。

大麻根部含有多种次生代谢物，包括三萜类、植物甾醇、脂肪酸和微量元素，这些成分具有抗炎、抗氧化和再生作用[8]、[9]、[10]、[11]、[12]、[13]。然而，这些化合物的定性和定量组成会因提取方法的不同而显著变化。传统的溶剂提取方法（如索氏提取法和超声波辅助提取法（UAE）被广泛使用，但它们往往会导致热降解或产生化学残留物。相比之下，超临界二氧化碳（SC-CO?）提取法作为一种环保且高效的方法，能够保留热不稳定的植物化学物质，并避免有机溶剂污染[14]、[15]、[16]、[17]。

植物提取物的生物活性与其植物化学成分密切相关，近年来分析技术（如气相色谱-质谱法（GC–MS）、液相色谱-质谱法（LC–MS）和傅里叶变换红外光谱法（FTIR）的进步使得复杂植物基质的详细表征成为可能。此外，这些提取物的生物潜力还可以通过氧化应激、炎症和组织再生的体外模型进行进一步评估。在这种情况下，成纤维细胞（L-929）和巨噬细胞（RAW 264.7）细胞系分别作为评估伤口愈合和抗炎活性的可靠平台。

本研究旨在探讨通过索氏提取法、UAE和SC-CO?提取技术获得的大麻根提取物的植物化学成分和生物效应。通过光谱和色谱方法进行了全面表征，并通过一系列体外实验评估了其抗炎和伤口愈合特性。研究还探讨了与炎症（如TNF-α、IL-6）和组织修复（如COL1A1、α-SMA）相关的关键基因和蛋白质的表达情况，为这些提取物的治疗潜力提供了机制上的见解。

部分内容

植物材料与样品制备

工业大麻（Cannabis sativa L.）植株在约兹加特博佐克大学的种植区收获季节采集。根部经过清洗后，在室温下晾干，并用实验室研磨机磨成细粉。粉末状的根材料储存在密封容器中，待提取使用。

提取过程

索氏提取法（Soxhlet）：将10克根粉放入索氏提取装置中，用200毫升95%乙醇提取6小时。

提取产量与外观

在三种提取方法中，索氏提取法的提取量最高（8.1%），其次是UAE（6.3%），SC-CO?提取法（4.5%）。尽管产量较低，但SC-CO?提取物的密度更大，树脂成分更丰富，表明其中含有更高浓度的亲脂性生物活性物质。

FTIR分析

使用三种不同的提取方法获得了大麻根提取物的FTIR光谱。图1展示了这些光谱，显示了常见的官能团，如羟基（OH）和羰基（

结论

本研究全面探讨了通过索氏提取法、超声波辅助提取法和超临界CO?提取技术获得的大麻（Cannabis sativa L.）根提取物的植物化学成分和生物活性潜力。我们的发现与近期关于Cannabis sativa L.根部成分（包括三萜类和多酚）药理价值的报道一致。然而，这是首批提供不同提取方法比较数据的研究之一。

作者贡献声明

Nesrin Korkmaz：撰写初稿、项目管理、方法学研究。Cennet Yaman：撰写初稿、方法学研究。Ebru Gü?lü：撰写初稿、方法学研究。üzeyir Do?an：撰写初稿、方法学研究。R?zvan ?mamo?lu：撰写初稿、方法学研究。?engül Aslan Korkmaz：撰写初稿、方法学研究。

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。作者担任该期刊的编委会成员/主编/副主编/客座编辑，未参与本文的编辑审查或发表决定。

致谢

作者感谢土耳其科学技术研究委员会（TUB?TAK，项目编号1002-123Z841）提供的财务支持。