Cannabis medicinal: evaluación fitoquímica y actividad biológica de Cannabis sativa que se cultiva en el departamento del Cauca

Abstract

Cannabis; es un grupo de plantas con gran cantidad de aplicaciones tanto industriales como medicinales: dentro de los efectos terapéuticos se encuentran antiemético, analgésico, relajante muscular, el tratamiento de la esclerosis múltiple y algunos tipos de cáncer, efectos que se atribuyen a su amplio espectro de metabolitos secundarios, entre los que se destacan los cannabinoides, terpenos y flavonoides. La comunidad científica ha desarrollado numerosos estudios evaluando el potencial terapéutico de los cannabinoides y recientemente, se han realizado estudios sobre el efecto sinérgico o efecto séquito de las plantas de Cannabis. Actualmente se realizan estudios preclínicos y clínicos para evaluar la eficacia y seguridad del consumo de los cannabinoides, especialmente cannabidiol (CBD) y tetrahidrocannabinol (THC), pero existen pocas investigaciones sobre cannabinoides ácidos como el ácido cannabidiolico (CBDA). El Departamento del Cauca posee variedades de Cannabis con actividad psicoactiva, la cual contiene concentraciones de Tetrahidrocannabinol (THC) superior al 1% y variedades de Cannabis con actividad no psicoactiva, con concentraciones de THC inferior al 1%. Por lo cual, en el presente estudio se determinó la composición química, especialmente de cannabinoides y terpenos presentes en la flor de cuatro variedades de C. sativa no psicoactivo cultivadas por productores del Cauca. El estudio se inició con la caracterización morfológica de las variedad de Cannabis, los extractos se obtuvieron a partir de tres procesos diferentes; extracción rápida (adaptación Live Resin), un proceso de extracción cercano al realizado por las industrias, extracción por RSO (Rick Simpson Oil), proceso utilizado por los productores y extracción soxhlet de uso común en los laboratorio de productos naturales. Se cuantificaron los cannabinoides principales en el material vegetal y en los extractos por cromatografía de líquida de alta resolución (HPLC), encontrándose el cannabinoide CBDA como mayoritario en todas las variedades. Por cromatografía de gases (GC-MS) se identificaron y cuantificaron ocho terpenos presentes en la mayoría de los extractos, siendo el b-cariofileno y a-bisabolol los mayoritarios en tres de las cuatro variedades de Cannabis. El análisis reveló que el método de extracción más eficiente de fitocannabinoides fue soxhlet y que la extracción rápida concentró mayor cantidad de terpenos. También se cuantificaron fenoles, flavonoides y antraquinonas totales por espectrofotometría. Los fenoles basándose en la reacción colorimétrica de oxidoreducción, utilizando el reactivo de Folin-Ciocalteu como agente oxidante. El contenido de flavonoides y antraquinonas totales se realizó mediante el método colorimétrico con tricloruro de aluminio. Posteriormente; se evaluó el potencial antioxidante mediante tres métodos: Ensayo de atrapamiento del radical DPPH, ensayo de la captación de radicales ABTS y el método basado en la capacidad de la muestra para reducir metales (FRAP). Finalmente; se evaluó la actividad anticancerígena de cuatro variedades de Cannabis mediante viabilidad celular por el ensayo de sulforrodamina B, en líneas células tumorales MCF-7 (Adenocarcinoma humano de glándula mamaria), HT-29 (Adenocarcinoma humano colorrectal) y PC-3 (Adenocarcinoma humano de próstata). Algunos extractos de las variedades A y D con mayor contenido del cannabinoide CBDA, mostraron ser citotóxicos para la línea celular MCF-7 (cáncer de mama), la extracción rápida de la variedad B, registró la presencia del cannabinoide cannabigerol (CBG), el cual presentó citotoxicidad sobre las líneas celulares de mama y colon, y la extracción rápida de la variedad C, con un contenido importante de terpenos, fue citotóxico sobre la línea celular HT-29 (cáncer de colon).

Cannabis; is a group of plants with a large number of both industrial and medicinal applications: within the therapeutic effects are antiemetic, analgesic, muscle relaxant, the treatment of multiple sclerosis and some types of cancer, effects that are attributed to its wide spectrum of secondary metabolites, among which cannabinoids, terpenes and flavonoids stand out. The scientific community has developed numerous studies evaluating the therapeutic potential of cannabinoids and recently, studies have been carried out on the synergistic effect or entourage effect of Cannabis plants. Preclinical and clinical studies are currently being conducted to assess the efficacy and safety of cannabinoid use, especially cannabidiol (CBD) and tetrahydrocannabinol (THC), but there is little research on acidic cannabinoids such as cannabidiolic acid (CBDA). The Department of Cauca has varieties of Cannabis with psychoactive activity, which contain concentrations of Tetrahydrocannabinol (THC) greater than 1%, and varieties of Cannabis with non-psychoactive activity, with THC concentrations of less than 1%. Therefore, in the present study, the chemical composition was determined, especially of cannabinoids and terpenes present in the flower of four varieties of non-psychoactive C. sativa cultivated by producers in Cauca. The study began with the morphological characterization of the Cannabis variety, the extracts were obtained from three different processes; rapid extraction, an extraction process close to that carried out by industries, extraction by percolation, a process similar to that carried out by producers, and soxhlet extraction commonly used in natural product laboratories. The main cannabinoids in the plant material and in the extracts were quantified by high performance liquid chromatography (HPLC), finding the cannabinoid CBDA as the majority in all the varieties. Gas chromatography (GC-MS) identified and quantified eight terpenes present in most of the extracts, being b-caryophyllene and a-bisabolol the main ones in three of the four Cannabis varieties. The analysis revealed that the most efficient extraction method of phytocannabinoids was soxhlet and that the rapid extraction concentrated a greater amount of terpenes. Total phenols, flavonoids and anthraquinones were also quantified by spectrophotometry. Phenols based on the colorimetric oxidation-reduction reaction, using the Folin-Ciocalteu reagent as an oxidizing agent. The content of total flavonoids and anthraquinones was determined by the colorimetric method with aluminum trichloride. Subsequently; Antioxidant potential was evaluated by three methods: DPPH radical scavenging assay, ABTS radical scavenging assay, and metalreducing capacity-based method (FRAP). Finally; The anticancer activity of four varieties of Cannabis was evaluated by means of cell viability by the sulforhodamine B assay, in tumor cell lines MCF-7 (human adenocarcinoma of the mammary gland), HT-29 (human colorectal adenocarcinoma) and PC-3 (human adenocarcinoma of the prostate). Some extracts of varieties A and D with higher content of the cannabinoid CBDA, were shown to be cytotoxic for the MCF-7 cell line (breast cancer), the rapid extraction of variety B, recorded the presence of the cannabinoid cannabigerol (CBG), the which presented cytotoxicity on breast and colon cell lines, and the rapid extraction of variety C, with an important content of terpenes, was cytotoxic on the HT-29 cell line (colon cancer).