Cannabinoidi: forma acida e forma non acida

I cannabinoidi presenti nelle piante di canapa hanno principalmente forma acida. Questo significa che ad ogni molecola di cannabinoide è legato un gruppo acido e che la loro sintesi avviene naturalmente nelle piante in questo modo. All’interno delle piante vive o in materiale essiccato ben conservato, generalmente oltre il 90% dei cannabinoidi si presenta in forma acida.
I cannabinoidi possono essere sottoposti a una reazione denominata decarbossilazione, mediante la quale perdono il gruppo acido. Questa reazione avviene lentamente nel tempo, ma può essere considerevolmente accelerata dal calore. Ad esempio, è quello che accade quando si fuma o si cuoce per un tempo sufficiente un prodotto a base di cannabis.

La molecola regolata Δ9-THC si è dimostrata maggiormente attiva nella sua forma non acida (REF). Le normative quindi implicano la determinazione e l’espressione del contenuto totale di cannabinoidi nei prodotti derivati dalla canapa in forma non acida (REF).
Oltre al THC, si possono trovare nella canapa più di 130 cannabinoidi. Per maggior chiarezza, nel seguito del testo, si fa riferimento ai cannabinoidi nella loro forma decarbossilata (non acida).

Cannabinoidi
CBD: Cannabidiolo

Il CBD è, insieme al Δ9-THC, uno dei due principali cannabinoidi generalmente prodotti dalla canapa. Isolato e identificato per la prima volta nel 1940 dal chimico americano Roger Adams e dai suoi collaboratori (Adams et al., 1940), a differenza del Δ9-THC, il CBD non ha effetto psicotropo (Pisanti et al., 2017). Inoltre, se presente in proporzione sufficiente, il CBD è in grado di mitigare o persino sopprimere l’effetto psicotropo del Δ9-THC (Niesink and van Laar, 2013; Schubart et al., 2011).

Δ9-THC: delta-9-tetraidrocannabinolo

Il Δ9-THC è, insieme al CBD, uno dei due principali cannabinoidi generalmente prodotti dalla canapa. Fu isolato e identificato per la prima volta nel 1964 da scienziati israeliani: il dottor Yechiel Gaoni e il professor Raphel Mechoulam (Gaoni and Mechoulam, 1964)
Il Δ9-THC ha un elevato effetto psicotropo e per questa ragione è classificato come sostanza controllata in base a numerose normative nazionali e internazionali. In Svizzera, due importanti ordinanze dell’Ufficio federale della sanità pubblica (UFSP) indicano qual è il limite legale di Δ9-THC a seconda della designazione del prodotto:

– 1% in prodotti della canapa non commestibili (es. sostituto del tabacco) secondo l’ordinanza 812.121.11

– da 0,00002 a 0,003% in prodotti commestibili (in base al tipo di prodotto) secondo l’ordinanza 817.022.15.

CBC: cannabicromene

Il CBC è un cannabinoide comune presente nella canapa. È diffusamente considerato un cannabinoide non psicotropo (Russo, 2011; Turner et al., 1980).
Il CBC è generalmente presente nella stessa quantità del THC nella canapa coltivata indoor, ma può raggiungere un contenuto considerevolmente più elevato (fino a 5 volte quello del THC) nella canapa coltivata outdoor.

CBG: cannabigerolo

Il CBG è considerato il cannabinoide “madre” prodotto inizialmente dalle piante di canapa e in seguito metabolizzato in altri cannabinoidi come CBD o Δ9-THC.

Δ8-THC: delta-8-tetraidrocannabinolo

Il Δ8-THC ha una struttura molecolare molto simile al Δ9-THC, ma è noto per avere un effetto psicotropo notevolmente inferiore (come segnalato dall’American National Health Institute https://www.cancer.gov/publications/dictionaries/cancer-drug/def/delta-8-tetrahydrocannabinol).
È generalmente presente nella canapa ricca di CBD come prodotto di degradazione del CBD, solitamente in quantità equivalenti all’1-2% del contenuto totale di CBD.

CBN: cannabinolo

Il CBN è il prodotto di degradazione del Δ9-THC.

CBL: cannabiciclolo

Il CBL è il prodotto di degradazione del CBC.

CBDv, THCv, CBCv ecc..: il gruppo dei cannabinoidi-varine

Il gruppo dei cannabinoidi-varine comprende una serie di cannabinoidi con struttura molto simile a quelli sopra elencati (CBD, THC, CBD ecc.), ma con una catena alchilica più corta (simile a una “coda” più corta, come nella precedente figura).
Questi cannabinoidi sono generalmente meno concentrati nella canapa rispetto agli altri.
Terpeni e terpenoidi
I terpeni costituiscono un’importante famiglia di composti chimici prodotti dalla canapa e anche da molte altre piante e animali. Si tratta di molecole aromatiche che conferiscono alle diverse varietà di canapa i rispettivi aromi e sapori specifici. Nella canapa sono stati identificati oltre 200 terpeni diversi.
Queste molecole sono idrocarburi, tutti costruiti dalla stessa unità di base: l’isoprene.

A seconda del numero di unità di isoprene presenti, si distinguono altri sottogruppi: monoterpeni (2 unità), sesquiterpeni (3 unità), diterpeni (4 unità), ecc.

La canapa produce inoltre un’ampia serie di composti denominati terpenoidi. Questi sono di fatto idrocarburi simili con gruppi funzionali, generalmente contenenti ossigeno (es. alcool, acidi, chetoni, esteri, ecc.) e sovente sono denominati “terpeni ossigenati”. I cannabinoidi sono di fatto diterpenoidi (ovvero, basati su 4 unità di isoprene con l’aggiunta di gruppi funzionali).

Tra tutti questi vari terpenoidi, alcuni sono considerati precursori fondamentali di tutti gli altri terpeni, terpenoidi e, quindi, cannabinoidi. Questo significa che la canapa prima produce queste molecole madre e successivamente le trasforma per produrre i composti sopra descritti (vedere la sezione successiva).

Il rapporto tra i vari cannabinoidi

Il rapporto tra il contenuto di un cannabinoide e l’altro è principalmente determinato dalla genetica e successivamente influenzato dall’ambiente. Questo avviene in particolar modo con il rapporto CBD: Δ9-THC, che rientra in un intervallo di valori piuttosto limitato.

È possibile identificare tre gruppi principali di canapa:
–          le forme CBD-dominante con un rapporto CBD:THC generalmente compreso tra 20:1 e 32:1. In alcune varietà il rapporto può scendere fino a 15:1, ma si incontrano di rado
–          le forme bilanciate con un rapporto CBD:THC compreso tra 1:1 e 4:1
–          le forme THC-dominante con un rapporto CBD:THC ben inferiore a 1:50, fino a 1:200.
Solo le forme CBD-dominante è probabile abbiano un contenuto di THC abbastanza basso da essere considerate legali. Poiché il rapporto CBD:THC delle forme CBD-dominante è fissato dalla genetica e particolarmente diverso da quello degli altri due tipi, può essere previsto mediante l’analisi delle piante giovani. Rientra in una gamma piuttosto ristretta, come indicato dallo schema seguente:

Sintesi dei cannabinoidi

Il precursore geranil pirofosfato (GP) è considerato l’origine di tutti gli altri terpeni. La canapa fornisce altri due precursori, l’acido olivetolico (OA) e l’acido divarinico (DA) che quindi reagiscono con il GP per generare CBG e CBGv rispettivamente. Questi due “cannabinoidi madre” vengono ulteriormente trasformati per produrre tutti gli altri cannabinoidi presenti nella canapa.

Riferimenti bibliografici

Adams, R., Hunt, M. & Clark, J.H. (1940). Structure of Cannabidiol, a Product Isolated from the Marihuana Extract of Minnesota Wild Hemp. I. Journal of the American Chemical Society 62, 196-200.
Gaoni, Y. & Mechoulam, R. (1964). Isolation, Structure, and Partial Synthesis of an Active Constituent of Hashish. Journal of the American Chemical Society 86, 1646-1647.
Niesink, R.J.M. & van Laar, M.W. (2013). Does Cannabidiol Protect Against Adverse Psychological Effects of THC? Frontiers in psychiatry 4, 130-130.
Pisanti, S., Malfitano, A.M., Ciaglia, E., Lamberti, A., Ranieri, R., Cuomo, G., Abate, M., Faggiana, G., Proto, M.C., Fiore, D., Laezza, C. & Bifulco, M. (2017). Cannabidiol: State of the art and new challenges for therapeutic applications. Pharmacology & Therapeutics 175, 133-150.
Russo, E.B. (2011). Taming THC: potential cannabis synergy and phytocannabinoid-terpenoid entourage effects. British Journal of Pharmacology 163, 1344-1364.
Schubart, C.D., Sommer, I.E.C., van Gastel, W.A., Goetgebuer, R.L., Kahn, R.S. & Boks, M.P.M. (2011). Cannabis with high cannabidiol content is associated with fewer psychotic experiences. Schizophrenia Research 130, 216-221.
Turner, C.E., Elsohly, M.A. & Boeren, E.G. (1980). Constituents of Cannabis sativa L. XVII. A review of the natural constituents. Journal of Natural Products 43, 169-234.