大麻成分提取工艺综述

李观丽，张荣平

（昆明医科大学药学院，云南昆明650032）

大麻(Cannabis sativa)又名火麻、线麻、胡麻，属桑科Moraceae植物，原产于印度地区，现各国均有野生或栽培，在我国东北、华北、华东、中南等地区也有栽培或半野生。大麻可用于纺织业、油用、造纸和建材业，药理研究表明，大麻具有镇痛、降眼压、治疗癫痫、抗呕吐、抗肿瘤、抗菌、抗血栓、抗炎等作用。大麻的化学成分复杂，现已分离出碳氢化合物、黄酮类化合物、萜类化合物、脂类化合物、生物碱等多种成分。大麻中含有一种致幻成分四氢大麻酚（THC），可以用于提炼毒品，严重危害社会健康，因此本文主要叙述工业大麻（THC＜0.3%）有效成分的提取工艺。

1 大麻酚类化合物的提取

已知的大麻酚类化合物主要有大麻酚（CBN）、大麻二酚（CBD）、四氢大麻酚（THC）等。由于THC具有很强的成瘾性，本文将不再叙述。药理研究表明，CBD可用于治疗肿瘤、癫痫、类风湿性关节炎等疾病，还具有一定的镇痛作用，且不良反应发生率较低。通过查阅文献，本文总结概括了以下6 种CBD的提取工艺。

1.1 浸渍法

香港同盛实业有限公司[1]以乙醇为提取剂，采用高速逆流色谱分离纯化得到大麻二酚。以大麻花或叶为原料，经50%～95%乙醇提取（g/v=1∶5～1∶10)，浓缩，5～8℃水沉24h，真空旋蒸得大麻粗提物。将粗提物用乙醇溶解后，加样至大孔树脂（D101、AB-8或HPD-100），用5%～85%的乙醇进行梯度洗脱，收集体积百分浓度70%～85%的乙醇溶液洗脱段，真空旋蒸后得大麻二酚粗提物。以正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水[v/v/v/v=5∶(0～1)∶5∶(1～3)]为分离溶剂体系，进行高速逆流色谱分离纯化，收集大麻二酚的馏分段，回收溶剂，经减压浓缩、结晶和真空冷冻干燥，得大麻二酚。该制备过程简便、安全、环保，能够连续进行，是一种高效快捷的富集纯化大麻二酚的方法。

根据栾云鹏[2]的研究，闪式提取的速度较传统提取方法快百倍以上，对有效成分含量的影响较小。取工业大麻花叶粗粉，加10倍体积的60%～100%乙醇水溶液，用闪式提取器提取3次，3～15min·次-1，过滤，合并滤液，浓缩，高效液相色谱法测得大麻二酚纯度为14.5%。

1.2 回流法

昆明医科大学第一附属医院[3]将大麻提取部位粉碎，用60%～70%乙醇溶液回流提取2～3次，每次1.5～2.5h（第1次提取加样品质量7～8倍体积的乙醇溶液，后2 次可加5～6倍质量体积的乙醇溶液）。合并提取液，回收溶剂，得乙醇提取浓缩流浸膏。加入流浸膏体积2～3倍的水，再用碱性溶液（NaOH、三乙胺、氨水或三乙醇胺水溶液）调pH=11～12，回流提取2～3次。弃滤渣，合并滤液，再加稀盐酸调pH为7，再加入等体积的氯仿-石油醚（v/v=1∶1～1∶2）萃取3～4 次，将大麻二酚萃取到有机相中，回收有机溶剂得大麻二酚粗膏。加入20%～30%乙醇，形成混悬液后过聚酰胺柱，依次用纯净水、40%～50%乙醇、70%～80%乙醇洗脱，收集含有大麻二酚的洗脱液，浓缩回收乙醇后得聚酰胺层析大麻二酚浓缩物。再上氧化铝柱，依次用氯仿-石油醚（v/v=1∶3）和氯仿-甲醇-四氢呋喃（v/v/v=8∶1∶1或10∶0.5∶2）洗脱，收集大麻二酚洗脱液，浓缩得大麻二酚粗品。再用甲醇溶解，过氨基键合硅胶柱（或氰基键合硅胶柱、苯基键合硅胶柱），加压柱层析，用甲醇溶液洗脱（20%甲醇溶液平衡，40%～50%甲醇洗脱2～3个体积柱，65%～70%甲醇进行大麻二酚洗脱），收集大麻二酚洗脱液，浓缩。浓缩物用丙酮溶解，加入冰醋酸，结晶、过滤，低温干燥得大麻二酚。该方法的产品纯度高于98%，回收率高，适于工业化推广。

高哲、张志军等人[4]用单因素实验得出大麻二酚热回流法的最佳工艺条件：火麻叶60℃烘干至恒重，粉碎过0.833mm 筛，按料液比1∶15加入正己烷作为提取溶剂，80℃提取3h，冷却抽滤，旋蒸浓缩得浸膏。在最佳工艺条件下，浸膏得率为5.24%，浸膏中大麻二酚含量为43.16mg·g-1。

1.3 微波提取法

凤阳县小岗村永和营养保健品有限公司[5]将工业大麻花叶粗品溶于水配成饱和溶液，超声处理，过滤除去固体微粒，收集滤液。将滤液泵入动态轴向压缩柱（十八烷基键合硅胶为固定相，流动相为乙腈和水的混合溶液，乙腈和水的体积比为20∶80～40∶60）进行分离，利用紫外检测器在220nm 检测，收集保留时间在155～240min 的馏分即为大麻二酚。将收集到的馏分进行减压旋蒸浓缩，冷却干燥后经HPLC分析，大麻二酚纯度高达99%。

根据中国农业科学院麻类研究所[6]的研究，将大麻植株干燥粉碎后溶于正己烷-乙酸乙酯(v/v=9∶1)的混合溶剂中超声提取，提取液与5%～10%的KOH溶液按5∶1混合后进行萃取，静置，得到上层有机相、中层沉淀相和下层水相，上层有机相和下层水相均含有大麻二酚。将上层有机相在60℃条件下旋干2～3min，下层水相在80℃条件下旋干10～20min 后得到固体，水洗即得大麻二酚。该方法简单且有较高的纯度（CBD纯度84%～90%）和较高的富集率（80%）。

王丹等人[7]取大麻样品阴干，粉碎，每1g 样品加入80mL 甲醇，浸泡12h，超声震荡15min，索氏提取2 次，过滤，得甲醇提取物。以甲醇/水/乙腈作为流动相进行梯度洗脱，充分提取大麻二酚。

高宝昌等人[8]将汉麻样品按1∶20 加入无水甲醇中，超声震荡15min，离心取上清液，重复上述步骤。实验结果表明，3次超声能充分提取工业大麻中的大麻二酚，上ODS柱，以甲醇/水=78∶22为流动相进行等度洗脱，分离出大麻二酚。

大兴安岭林格贝寒带生物科技股份有限公司[9]将工业大麻根茎叶干燥粉碎后，加入60%～75%乙醇，在400～600W、8～12 倍料液比的条件下微波逆流提取10～30min，加石油醚，分层去除脂肪油；回收乙醇，上大孔吸附树脂（DA201、D101、HPD300 或AB-8），依次用纯水、40%～95%乙醇洗脱，收集乙醇洗脱液，回收乙醇，减压干燥，得到大麻二酚半成品粗粉。将所得的大麻二酚半成品粗粉溶于乙酸乙酯，加适量硅胶搅拌，上硅胶层析柱，以氯仿-甲醇或石油醚-乙酸乙酯溶液按85∶2～95∶2 进行洗脱，收集大麻二酚洗脱液，浓缩干燥，得含量在90%以上的大麻二酚粉末。

黑龙江阳光工业大麻研究院[10]将工业大麻叶在45～55℃真空烘干，使其含水量在3%以下，经超微粉碎后过0.019mm 筛，得到工业大麻粉末。调节工业大麻粉末含水量在8%～10%，与正己烷-石油醚-乙醚（v/v/v=1∶1∶2）混合溶剂按质量比1∶3混合，600～800W条件下微波提取20～30min。采用三相分离机得到溶剂相，将溶剂相减压蒸馏（55～65 ℃），得含有大麻二酚的油脂，25MPa、120℃～130℃条件下进行分子蒸馏，收集170～190℃馏分，得大麻二酚。该方法适用于大麻二酚的大规模提取，提取率为98.08%。

1.4 超临界流体萃取法

开远伯盛科技有限公司[11]将大麻原料粉碎至0.154～0.45mm，然后80～160℃下干燥0.5～1h，再将粉碎原料进行超临界二氧化碳萃取，得大麻二酚初提浸膏（萃取温度30～50℃，压力10～30MPa，萃取1～4h；解析温度30～40℃，压力4～10MPa）。将初提浸膏加热至40～100℃后进行分子蒸馏（80～200℃，真空度1.33～1999.8Pa），得大麻二酚富集物。以大孔树脂或MCI树脂或C18硅胶为固定相，超临界二氧化碳为流动相，乙醇为夹带剂（超临界二氧化碳和乙醇质量比为85∶15～98∶2），分离纯化，得到无四氢大麻酚且纯度大于99%的大麻二酚。

云南汉木森生物科技责任有限公司[12]将大麻花叶在120℃干燥0.5～4h，粉碎至0.30mm 以上，在55℃、30MPa 条件下，采用二氧化碳超临界萃取（采用湿法，上样前先用1BV的磷酸缓冲液进行柱平衡，再用2BV 10%的乙醇溶液进行柱平衡），回收二氧化碳，得大麻花叶初提物。而后溶解于10 倍体积的乙醇或甲醇中，0℃静置12h，过滤去除杂质，蒸干溶剂后备用。再上苯乙烯大孔树脂或层析硅胶，用不同浓度的乙醇洗脱（25%、35%、45%、55%、65%、75%、85%、95%），收集大麻二酚洗脱液，蒸干后得大麻二酚粗品。本方法在提高大麻二酚含量的同时降低了四氢大麻酚的含量。

在提取大麻花叶油时还可以使用夹带剂。云南汉木森生物科技责任有限公司[13]将大麻的花和叶在125～135℃条件下干燥0.1～0.4h，得到含水量小于6%的原料A。将原料A粉碎至0.35～0.50mm 得粉末B，将粉末B在125～135℃下干燥0.2～0.4h 得到含水量小于4%的粉末C。对粉末C进行超临界二氧化碳萃取（萃取温度30～40℃，压力10～20MPa；解析温度30～40℃，压力2～10MPa）得到液体D和残渣E。将液体D加热至60℃保持10min 后，再放入匀质机中，经节流膨胀析出大麻二酚。在上述萃取过程中还可以使用夹带剂（夹带剂与萃取物比例为0.3∶100～1.0∶100），夹带剂与萃取物之间会形成化学键，可提高萃取效率。常用的夹带剂有乙酸乙酯、溶剂汽油和石油醚，但使用夹带剂，则提取难度和成本均增加。

提取大麻花叶油时，可先进行高温干燥粉碎以破坏细胞壁。云南汉木森生物科技责任有限公司[14]将大麻的花和叶在105℃干燥0.5h，得到含水量小于7%的原料A。将原料A粉碎至0.30mm 得粉末B，将粉末B与水按质量比3∶1混合后放入球磨机，200r·min-1研磨得到混合物C，将混合物C在105℃干燥0.5h 得到含水量小于5%的粉末D。待温度降至18℃时进行超临界二氧化碳萃取（萃取温度20℃，压力5MPa，时间1h）得到液体E和残渣F。液体E在20℃、1MPa 条件下解析出大麻花叶油并回收得到溶剂G。将溶剂G 加热至70℃保持10min后，再放入匀质机中进行下一步处理。

黑龙江省科学院大庆分院[15]同样采用超临界CO2提取，但利用大孔树脂和硅胶柱进行分离。将汉麻成熟期的花叶去除水分后粉碎（30～60℃烘干1～4h），用超临界二氧化碳萃取大麻二酚（萃取温度为45℃，压力30MPa，萃取3h），得到大麻二酚浸膏。将大麻二酚浸膏溶解于无水乙醇，离心，取上清液，上大孔吸附树脂（NKA-Ⅱ、H-103、DM-130、X-5、D101的一种或几种），25℃下震荡12h，用60%乙醇洗脱。重复上述步骤，最后浓缩得大麻二酚浓缩液。装入硅胶分离柱，以石油醚-乙酸乙酯(95∶5)洗脱，收集大麻二酚馏分，减压浓缩后得大麻二酚纯化液。

晋城市汉恩宝生物科技有限公司[16]对火麻花叶进行干热处理（70～100℃烘干2～3h），粉碎，采用亚临界萃取装置（溶剂为正丁烷、乙醇或两者不定比例的混合物，用量为花叶质量的5～8 倍，20%～40%乙醇为夹带剂，萃取温度为35～45℃，压力0.4～0.6MPa，萃取40～60min），得到富含CBD的粗浸膏。将粗浸膏溶于乙醇溶液进行低温冬化处理（乙醇用量为粗浸膏的5～10 倍，冬化处理温度为-10～-40℃，时间为45～60min），4500～6000r·min-1离心20～30min。取上清液，加入活性炭（用量为粗浸膏质量的6%～10%）进行脱色，旋蒸除去乙醇，可得富含CBD的火麻浸膏。

1.5 酶解法

大兴安岭林格贝寒带生物科技股份有限公司[17]使用的是内、外切葡聚糖酶和纤维素酶，将大麻根茎叶干燥1.5～2h，粉碎过0.42～0.84mm 筛，按料液比1∶5加入内、外切葡聚糖酶和纤维素酶（v/v/v=1∶1∶1，酶浓度为0.5‰～1.5‰），调pH=4.5，40～50℃下酶解1～2h。以75%～95%乙醇为溶剂，200～500W 微波提取5～10min，过滤，浓缩得大麻二酚粗提物。按1∶3 加入60%乙醇于高压处理袋内，400MPa 下加压提取20～30min。过滤，提取2次，将滤液浓缩后得膏状物。将膏状物上硅胶层析柱，用乙酸乙酯-氯仿=5∶1～7∶1洗脱，收集洗脱液真空干燥后得大麻二酚，回收率达90%以上。

黑龙江阳光工业大麻研究院[18]使用的是纤维素酶、木质素降解酶和半纤维素酶。将工业大麻花和叶于55～65℃烘干后粉碎，过0.74～0.124mm筛，得工业大麻粉。调节工业大麻粉末的含水量为18%～20%，挤压膨化（温度65～75℃，螺杆转速80～120r·min-1，膜孔孔径10～30mm）后得膨化产物。加水溶解后，调节温度至35～45℃，pH=2.5～4.5，向混合液中加入纤维素酶、木质素降解酶和半纤维素酶[5∶2∶(1～3)]，混合酶解，总添加量为0.1%～0.25%。向酶解液中加入石油醚、乙醚、正己烷的一种或多种混合物浸提，用三相分离机分离得到水相、残渣及有机相。用超滤膜（0.001～0.01μm)浓缩有机相，得到含有大麻二酚的浸膏，大麻二酚提取率为92.31%～96.96%。

广州市德力渔业有限公司[19]将火麻叶在100℃条件下烘干2h，冷却，按1mL·g-1加入酶液（纤维素酶、果胶酶、木聚糖酶中的一种或几种），摇床内水解1h。向水解液中加入足量萃取剂（每g 水解液中加入3～20mg 萃取液，本实验所用萃取液为正己烷）。1000r·min-1搅拌均匀，分离取上清液，蒸干萃取剂，得到油状物。加入油状物5 倍体积量的甲醇，-40℃环境下处理1h，-6℃条件下离心。取上清液加入活性炭，脱色30min，过滤，滤液旋蒸，即得富含大麻二酚的浸膏。

吴俊锋等人[20]使用的是Viscozyme L(含有纤维素酶、果胶酶、木聚糖酶等多种多糖酶)。将火麻叶置于100℃烘箱中加热处理2h，冷却密封备用。按1∶10（g∶mL）加入酶液Viscozyme L，与酸性蛋白酶水解1h，加入正己烷作为萃取剂，1000r·min-1快速搅拌3h，分离出上层的正己烷，旋蒸除掉溶剂得油状物。按1∶5 加入甲醇，-40℃冰箱内放置1h，-6℃离心。取上清液，加入油状物10%的活性炭脱色30min，过滤，滤液旋蒸后即得富含大麻二酚的浸膏。

1.6 利用微生物提取

云南绿新生物药业有限公司[21]以大麻根茎叶为原料，依次用50%乙醇和一级无菌水清洗表面污渍和细菌，PDA 平板培养基中无菌培养24～96h。从平板中挑取白色菌丝体，在试管斜面接种白色菌丝体，继续培养48～120h。将大麻花叶粉碎，加入花叶重量0.5%～10%的真菌，移入发酵床进行固体发酵（发酵温度20～55℃，发酵时间24～96h），发酵终点依据HPLC检测目标物含量变化情况决定。将发酵处理后的原料转移至提取罐中，加入1～6倍的甲醇/乙醇/乙酸乙酯/正己烷或其混合溶剂进行提取（提取温度25～60℃，时间1～3h），回收溶剂后得工业大麻提取浸膏。特殊处理后加入正己烷萃取2～3次，真空减压浓缩后得大麻提取物粗品。将提取物粗品用3倍量正己烷溶解，干法上硅胶柱，用正己烷-乙酸乙酯=8∶1洗脱，回收洗脱液得大麻二酚半成品。将半成品用乙醇溶解，加适量水，静置过夜，过滤，真空干燥得大麻二酚成品。使用酶促反应可使浸提时间缩短，溶剂用量减少，还可使CBD提取率提高110%～130%，可得到99%以上高纯度的CBD原料。

2 黄酮类成分的提取

2.1 乙醇溶剂法

李婷婷等人[22]取汉麻果胶，分别用15、10、8倍的80%乙醇提取1.5h，合并滤液，减压浓缩，蒸干溶剂。实验确定D-101型大孔树脂是纯化汉麻果胶中总黄酮的最佳材料，依次用10 倍去离子水、10 倍70%乙醇进行梯度洗脱，可得到较好的分离效果。

2.2 超声辅助提取法

郝利民等人[23]取一定量的汉麻叶干粉，加入20倍体积的70%乙醇溶液，60℃超声辅助浸提40min，过滤除渣，提取物的黄酮总含量为28.32mg·g-1。

3 大麻基因组DNA的提取

3.1 SDS法

利用高浓度SDS（含 NaCl、Tris-HCl、EDTA、2-巯基乙醇，调pH=8），在一定条件下裂解大麻植物细胞，使蛋白质变性，染色体离析，释放出核酸。除去蛋白质和多糖后，离心取上清液，用酚或氯仿抽提，用乙醇沉淀水相中的DNA，即得大麻基因组DNA[24]。

3.2 CTAB法

取新鲜大麻叶片置于研钵中，加入液氮研磨，加入CTAB缓冲液混合均匀，一定温度下水浴30min，离心取上层水相，加入等体积的Tris-酚和氯仿异戊醇，离心。取上层水相，加入等体积的氯仿异戊醇混合均匀，离心。取上层水相，加入0.6 倍体积的异丙醇，轻轻混匀，-20℃沉淀30min，离心。去上清液，加入70%乙醇洗涤沉淀，即得大麻基因组DNA[25]。

3.3 高盐低pH法

取大麻新鲜植株，加液氮研磨，加入混合提取液（NaAc，pH=4.8；EDTANa2，pH=8.0；NaCl、2%PVP、1.4%SDS），水浴提取20min，4℃离心。取上清液，加入1/3体积的KAc（pH=4.8）沉淀蛋白质，4℃离心。取上清液，加入0.7 倍体积的-20℃异丙醇使核酸充分沉淀，4℃离心。收集沉淀，70%乙醇洗涤沉淀，即得大麻基因组DNA[26]。实验得到大麻基因组DNA 提取方法的优先顺序为：高盐低pH法＞SDS法＞CTAB法[27]。

4 大麻抑菌活性物质的提取

除CBD外，黑龙江康源生物科技有限公司[28]还提取出了其他抑菌活性成分。将工业大麻根洗净、干燥、粉碎后，加入10 倍体积的95%乙醇渗漉提取，渗漉液在55℃减压浓缩，回收溶剂，得大麻根提取物浸膏。加水混悬浸膏，依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取1～3次，回收溶剂得到石油醚相、乙酸乙酯相、正丁醇相。将石油醚相上硅胶柱，用石油醚-乙酸乙酯洗脱；将乙酸乙酯相上大孔树脂进行柱层析，用乙醇/水进行梯度洗脱，可得到大麻二酚、次大麻二酚、大麻酚、齐墩果烯、齐墩果酸等有抑菌活性的物质。

张正海等人[29]将工业大麻叶阴干，粉碎后按体积比12.5∶1加入80%乙醇，150W 超声波辅助提取，滤渣再加乙醇提取20min，重复3 次。合并滤液，40℃旋蒸浓缩，0.45μm 微孔滤膜除菌过滤后，得工业大麻提取物储备液。此条件下得到的工业大麻提取物对金黄色葡萄球菌有较好的抑制作用。

5 大麻相关产品的提取

5.1 大麻纤维

大麻纤维质地柔软，拉力、韧性强，广泛用于日常生活中。大麻纤维提取过程中最大的困难是脱胶，以下是我国目前采用的大麻脱胶技术。

5.1.1 自然法

原麻扎把→装笼→酸浸（硫酸/DTPA）→水洗→煮练（氢氧化钠为煮练剂，水玻璃、硫化钠、多聚磷酸钠、亚硫酸钠为助剂）→水洗→敲麻→漂白→水洗→酸洗→水洗→脱水→开松→装笼→给油→脱油水→抖撒→烘干→精麻[30]。

5.1.2 生物酶-化学联合脱胶

用果胶酶/纤维素酶/木质素降解酶及不同的酶进行混合脱胶，直接使用生物酶可缩短耗时和节约成本，易于推广使用[31]。

5.1.3 微生物脱胶法

用芽孢杆菌制取酶液脱胶，残胶率约在6%～9%，且纤维分离较好，对纤维没有损伤[32]。

5.1.4 物理脱胶法

超声波、蒸汽爆破等手段，目前只作为预处理的方法，还需要与其他方法配合使用[32]。

5.2 汉麻仁油

5.2.1 水酶法

汉麻仁粉碎，加入4倍体积的去离子水，搅拌，调pH至5.8，加入2%碱性蛋白酶，60℃酶解2h，离心，收集游离油[33]。

5.2.2 压榨法

60℃压榨汉麻仁，过滤，重复2次即得到汉麻仁油[33]。

5.2.3 浸提法

李秀娟等人[34]将汉麻仁粉碎研磨，以石油醚为溶剂，超声，离心取上清液，减压蒸馏除去石油醚得汉麻仁油。

5.2.4 超临界CO2流体萃取

火麻仁去壳粉碎并干燥，将样品放入萃取釜，超临界二氧化碳流体萃取操作流程为：液态二氧化碳→高压泵→萃取釜（进入超临界状态）→分离釜Ⅰ→分离釜Ⅱ→循环，萃取压力不断升高，每隔5min 从分离釜中收集样品，直至无样品分离出来为止[35]。

5.3 火麻蛋白

晋城市汉恩生物科技有限公司[36]取变性火麻粕（高温榨取火麻油的副产物）置于不锈钢罐中，按料液比1∶10 加入工业用水，边搅拌边加入10%氢氧化钠溶液，调pH为9.0，转入立式胶体磨中进行研磨。然后将料液转入喷射蒸煮器系统中，130℃处理120s，转移至卧式离心机离心后，上清液转移至不锈钢超滤膜系统进行超滤。收集火麻蛋白浓缩液，喷雾干燥后得富含CBD的火麻浓缩蛋白粉。

刘淑霞等人[37]确定的“火麻1号”麻籽中蛋白质的提取工艺为：火麻籽粉碎脱脂后加入NaOH提取，离心；取上清液加入0.05mol·L-1的HCl 调pH=11，离心。除去上清液，得到的蛋白质沉淀中加入4 倍体积的蒸馏水，离心；除去上清液，冷冻干燥48h后得火麻蛋白，重复上述操作3次。

5.4 大麻果胶

大麻原麻经超声波处理，洗净烘干，用草酸铵从麻皮中提取大麻果胶。过滤，滤液调pH=3.0～5.5，旋蒸后冷却，加入等体积的无水乙醇沉淀果胶，过滤，70℃烘干[38]。

6 结语

本文对大麻酚类、黄酮类、大麻基因组DNA、抑菌活性物质及大麻相关产品的提取工艺进行总结。其中大麻酚类尤其是大麻二酚因具有抗焦虑、抗精神病、止吐、抗炎、抗肿瘤等多方面特性而被用于临床。通过查阅相关文献，总结了大麻二酚6种不同的提取方式，以期能为大麻二酚更高纯度的提取和工业大麻更高效率的提取提供新的思路。