インターネット上で流通するオイル製品中のΔ8-tetrahydrocannabinol（THC）及びΔ9-THCのC-3位のアルキル鎖の長さが異なるTHCアナログの同定

田中 理恵; 花尻（木倉） 瑠理

doi:10.1248/yakushi.24-00029

Summary

Since around 2021, products claiming to contain a Δ⁹-tetrahydrocannabinol (THC) analog with different lengths of alkyl chain at C-3 position have been sold on the internet in Japan. Δ⁹-THC has a pentyl group derived from the precursor olivetol at the C-3 position. These products include liquid cartridges for electronic cigarettes, herbal products, and gummy products. This study analyzed and determined the ingredients in five oil products distributed on the internet from 2022 to 2023 that claim to contain THC analogs. Samples of each product were used for GC-MS and LC-MS measurements. After isolating and purifying the unknown components from the products, structural analysis was performed by measuring ¹H, ¹³C-NMR and various two-dimensional NMR [HH correlation spectroscopy (H–H COSY), heteronuclear multiple quantum coherence (HMQC), heteronuclear multiple-bond correlation (HMBC), and nuclear Overhauser effect spectroscopy (NOESY)]. The analysis identified Δ⁸-tetrahydrocannabivarin (THCV), Δ⁹-THCV, Δ⁸-tetrahydrocannabutol (THCB), Δ⁹-THCB, Δ⁸-tetrahydrocannabihexol (THCH), Δ⁹-THCH, Δ⁸-3-octyl-THC (THCjd) and Δ⁹-THCjd. These compounds were Δ⁸-THC or Δ⁹-THC analogs with different lengths of alkyl chain at C-3 position. Meanwhile, Δ⁴⁽⁸⁾-iso-THCV and Δ¹¹-THCB were identified as minor components of the product, and were considered to be the reaction byproducts of the synthesis of the Δ⁸-THC or Δ⁹-THC analogs. In the future, there are concerns about the distribution of products containing new THC analogs. Therefore, continuous provision monitoring of newly detected in the products is important.

緒言

Δ⁹-Tetrahydrocannabinol（Δ⁹-THC）は大麻草（Cannabis sativa L.）由来の幻覚性を示すカンナビノイドである．^1,2） Δ⁹-THCは天然の大麻草から抽出するほかに，cannabidiol（CBD）などを原料として合成することでも得られる．^3） Δ⁹-THCには二重結合の位置が異なる異性体が複数存在する．このうちΔ⁸-tetrahydrocannabinol（Δ⁸-THC）は天然の大麻草で生合成はされないがΔ⁹-THCの二重結合の異性化によって生成する．^1） Δ⁸-THCはΔ⁹-THCより安定なため長期に保存した大麻に多く検出される．Δ⁹-THCはC-3位に前駆体のオリベトールに由来するペンチル基を持つ．この3位にペンチル基以外のアルキル鎖を持つΔ⁹-THCアナログ（Fig. 1）の含有を標榜する電子タバコ用のカートリッジやハーブ製品，グミなどの製品が最近，インターネット上等で販売されている．

Fig. 1. Chemical Structures of Δ⁸-THC, Δ⁹-THC, CBD, Δ⁸-THCO, Δ⁸-THCP, Δ⁹-THCP, CBC,　CBN, CBT, Δ⁸-THCV (1), Δ⁹-THCV (2), Δ⁴⁽⁸⁾-iso-THCV (3), Δ⁸-THCB (4), Δ⁹-THCB (5), Δ¹¹-THCB (6), Δ⁸-THCH (7), Δ⁹-THCH (8), Δ⁸-THCjd (9) and Δ⁹-THCjd (10)

これらTHCの3位アルキル鎖アナログについて，tetrahydrocannabivarin（THCV）はΔ⁹-THCよりアルキル鎖が短いプロピル基である．天然の大麻草にも存在し，生の植物体中ではフェノールカルボン酸体であるtetrahydrocannabinolic acid（THCVA）の状態で存在する．^1） Tetrahydrocannabutol（THCB）はΔ⁹-THCよりアルキル鎖が短いブチル基である．Δ⁹-THCBは押収された大麻より単離が報告されている．^4） Tetrahydrocannabihexol（THCH）はΔ⁹-THCよりアルキル鎖が長いヘキシル基である．Δ⁹-THCHは2020年に天然の大麻草より検出された．^5） Δ⁸-THCHはアカゲザルに眠気，昏迷，運動失調，低血圧，及び眼瞼下垂を誘発することが報告されている．^6） Tetrahydrocannabiphorol（THCP）はΔ⁹-THCよりアルキル鎖が長いヘプチル基である．Δ⁹-THCPも天然の大麻草より2019年に新たに検出されており，^7）ヒトカンナビノイド受容体CB₁に対してΔ⁹-THCよりも約33倍高い結合親和性を有することが報告されている．^7） 3-Octyl-THC（THCjd）はΔ⁹-THCよりアルキル鎖が長いオクチル基である．Δ⁸-THCjdにはマウスの低体温，運動低下，及び抗侵害受容作用を誘導することが報告されている．^8）これらTHCの3位アルキル鎖の長さが異なるTHCアナログについて，強度の差はあるがΔ⁹-THCと同じような向精神作用が報告されている．^9–11）また3位アルキル鎖がプロピル基からオクチル基の場合，短くなるにつれてカンナビノイド受容体との親和性が減少するとの報告がある．^12）

これらTHCアナログの含有を標榜する流通製品に，実際に何が含有されているか明らかではない．そこでわれわれは本研究でこれらTHCアナログ製品について，成分を単離しNMRを用いて構造を同定した．

方法

1. 試料及び試薬

2022年から2023年にインターネット上で流通が確認されたオイル状5製品（製品A–E）を入手して用いた．LC-MS及びLC-Q-time-of-flight（TOF）-MSの移動相に用いたアセトニトリル及びメタノールはHPLCグレードを使用した．そのほかの試薬は市販特級品を使用した．抽出溶液の膜ろ過には，Ultrafree-MC（0.45 µm filter unit, Merck MILLIPORE, Burlington）を用いた．NMR測定用溶媒として，methanol-d₄（99.96%）（ISOTEC, Miamisburg）を用いた．カラムクロマトグラフィーにはシリカゲル（Silica Gel 60 spherical, Nacalai Tesque, Inc., Kyoto）を用いた．カンナビノイド分析用標品のcannabinol（CBN），cannabidiol（CBD），cannabichromene（CBC），Δ⁹-THCVはCayman Chemicals（Ann Arbor）より購入した試薬を用いた．なお，cannabicitran（CBT），Δ⁸-THC-O-acetate（Δ⁸-THCO）は，別の研究において製品から分取し構造決定を行ったものを標品として用いた．

CBT: ¹H-NMR（δ ppm, in methanol-d₄）: 6.23（1H, s, 2-H）, 6.18（1H, s, 4-H）, 2.07（1H, ddd, J=2.9, 5.3, 11.5 Hz, 6a-H）, 0.51（1H, dddd, J=6.2, 13.4, 13.4, 13.4 Hz, 7-Ha）, 1.24（1H, dd, J=5.9, 12.7 Hz, 7-Hb）, 1.46（1H, m, 8-Ha）, 1.67（1H, m, 8-Hb）, 1.90（1H, dd, J=1.4, 13.0 Hz, 10-Ha）, 2.13（1H, ddd, J=3.3, 4.5, 9.7 Hz, 10-Hb）, 2.80（1H, s, 10a-H）, 1.32（3H, s, 11-H）, 0.97（3H, s, 12-H）, 1.48（3H, s, 13-H）, 2.47（2H, t, J=7.7 Hz, 1′-H）, 1.55（2H, m, 2′-H）, 1.28（2H, m, 3′-H）, 1.32（2H, m, 4′-H）, 0.89（3H, t, J=7.3 Hz, 5′-H）. ¹³C-NMR（δ ppm, in methanol-d₄）: 158.8（C-1）, 110.1（C-2）, 143.5（C-3）, 110.7（C-4）, 158.2（C-5）, 84.9（C-6）, 47.9（C-6a）, 23.2（C-7）, 38.3（C-8）, 75.7（C-9）, 36.2（C-10）, 29.5（C-10a）, 115.7（C-10b）, 29.4（C-11）, 24.0（C-12）, 29.9（C-13）, 37.1（C-1′）, 32.4（C-2′）, 32.6（C-3′）, 23.6（C-4′）, 14.4（C-5′）. High-resolution electrospray ionisation（HR-ESI）-MS: Calcd for C₂₁H₃₁O₂: 315.2324（M+H）⁺ Found: 315.2321.

Δ⁸-THCO: ¹H-NMR（δ ppm, in methanol-d₄）: 6.38（1H, d, J=1.4 Hz, 2-H）, 6.48（1H, d, J=1.4 Hz, 4-H）, 1.70（1H, m, 6a-H）, 1.80（1H, m, 7-Ha）, 2.14（1H, m, 7-Hb）, 5.44（1H, d, J=3.8 Hz, 8-H）, 1.82（1H, m, 10-Ha）, 2.76（1H, dd, J=4.9, 14.7 Hz, 10-Hb）, 2.54（1H, ddd, J=4.9, 11.1, 11.1 Hz, 10a-H）, 1.68（3H, s, 11-H）, 1.06（3H, s, 12-H）, 1.35（3H, s, 13-H）, 2.49（2H, t, J=7.8 Hz, 1′-H）, 1.57（2H, m, 2′-H）, 1.29（2H, m, 3′-H）, 1.33（2H, m, 4′-H）, 0.90（3H, t, J=7.3 Hz, 5′-H）, 2.26（3H, s, CH₃C=O）. ¹³C-NMR（δ ppm, in methanol-d₄）: 151.3（C-1）, 115.5（C-2）, 143.9（C-3）, 116.2（C-4）, 155.9（C-5）, 77.9（C-6）, 46.3（C-6a）, 28.8（C-7）, 120.9（C-8）, 135.0（C-9）, 37.4（C-10）, 33.3（C10a）, 117.5（C-10b）, 23.7（C-11）, 18.6（C-12）, 27.8（C-13）, 36.3（C-1′）, 31.9（C-2′）, 32.6（C-3′）, 23.5（C-4′）, 14.4（C-5′）, 170.8（CH₃C=O）, 21.1（CH₃C=O）. HR-ESI-MS: Calcd for C₂₃H₃₃O₃: 357.2430（M+H）⁺ Found: 357.2428.

2. MS試料調製

各試料は1 mgを秤量後，アセトニトリル1 mLを加えて超音波下10分間抽出し，膜ろ過を行って不溶物を取り除いたものを測定試料とした．また，試料は適宜アセトニトリルで希釈して測定に使用した．

3. カラムクロマトグラフィーによる成分の単離

各オイル製品はシリカゲルカラムクロマトグラフィーに付し，ヘキサン／酢酸エチル（100 : 1）で溶出した．さらに，混合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーに供し，ヘキサン／酢酸エチル（100 : 1）又はヘキサン／ジクロロメタン（3 : 1）で溶出した．その結果，製品A（458.2 mg）より化合物1（206.3 mg），化合物3（0.8 mg），製品B（177.7 mg）より化合物4（1.3 mg），化合物5（8.0 mg），化合物6（1.0 mg），製品C（406.6 mg）より化合物7（3.0 mg），製品D（201.9 mg）より化合物8（8.5 mg），製品E（506.6 mg）より化合物9（1.0 mg），化合物10（0.9 mg）を単離した．

4. GC-MS分析条件

GC-MS分析はAgilent 6890N/5975（Agilent, Santa Clara）を用いて行った．カラムはHP-1MS（30 m×0.25 mm i.d.，膜厚0.25 µm（Agilent），キャリアガスとしてヘリウム（1.1 mL／分）を用いた．注入口温度は250°C，注入法はスプリット10 : 1，トランスファーライン温度は280°C，スキャンレンジはm/z 40–650とした．カラムオーブン温度は200˚Cで1分間保持した後，5°C/minの昇温速度で310˚Cまで昇温し，7分間保持した．

5. LC-MS分析条件

LC-MS分析にはACQUITY UPLC/Single Quadrupole Detector（SQD）（Waters, Milford）を用いた．カラムはXBridge C18（2.1 mm i.d.×150 mm, 3.5 µm, Waters）を用い，カラム温度40°Cで行った．移動相Aは0.1%ギ酸水溶液，移動相Bは0.1%ギ酸アセトニトリル／メタノール（60 : 40）溶液を用い，グラジエント条件はA/B 50/50（0 min）–10/90（30 min, 10 min hold）で流速は0.3 mL/min，注入量は1 µLでカラム温度は40°Cで行った．検出はフォトダイオードアレイ（photodiode array: PDA）検出器（測定波長：210–450 nm）及び質量検出器を用いた．MS条件はエレクトロスプレーイオン化（electrospray ionization: ESI）ポジティブモード，イオン源温度は120°C，脱溶媒ガスは窒素（流量650 L/h），脱溶媒ガス温度は350°C，キャピラリー電圧は2500 V，コーン電圧は30 V，測定範囲はm/z 120–650で行った．

6. 高分解能MS分析条件

LC-Q-TOF-MS分析は，Acquity UPLC及びXevo G2-X2 Q-TOF-MSシステム（Waters）を用いて行った．カラムは，Van Guard HSS T3（2.1 mm i.d.×5 mm, 1.7 µm, Waters）ガードカラムはACQUITY HSS T3（2.1 mm i.d.×100 mm, 1.8 µm, Waters）UPLCカートリッジを用い，40°Cで行った．移動相Aは0.1%ギ酸水溶液，移動相Bは0.1%ギ酸アセトニトリル溶液で，グラジエント条件はA/B 50/50（0 min）–10/90（30 min, 10 min hold）で，流速0.3 mL／分，注入量は1 µLで行った．MS条件は，ESIポジティブモード，イオン源温度は120°C，脱溶媒ガスは窒素（流量800 L/h），脱溶媒ガス温度は400°C，キャピラリー電圧は2000 V，コーン電圧は20 V，コリジョンエネルギーは2 V，質量スペクトル範囲はm/z 100–1000で行った．また，ロイシンエンケファリンのm/z 278.1141及びm/z 508.20783のイオンをロックマスイオンとして用いた．

7. NMR測定条件

NMRスペクトルは，JMN-ECZ600, JMN-ECZ800又はJMN-ECZL800（JEOL, Tokyo）を用いて20°Cで測定した．¹H-NMR, ¹³C-NMR, heteronuclear multiple quantum coherence（HMQC），heteronuclear multiple-bond correlation（HMBC），HH correlation spectroscopy（H–H COSY），及びnuclear Overhauser effect spectroscopy（NOESY）の測定を行った．

結果

1. 製品Aの分析結果

製品AはGC-MSで8.33, 8.59, 7.44分にピーク1, 2と3が検出された（Fig. 2）．それぞれのスペクトルはFig. 2に示すようにm/z 286に分子イオンピークがみられたが，各フラグメントイオンは異なっていた．ピーク2はライブラリー検索でΔ⁹-THCVと一致したため，標準品と比較したところリテンションタイム，スペクトルが一致した．LC-MS分析では17.6, 18.0, 18.2分にピークが検出されm/z 287にプロトン付加分子イオン（［M+H］⁺）が観測された（Fig. 3）．分取した成分との比較からそれぞれGC-MS分析でのピーク2, 3と1に相当することがわかった．

Fig. 2. GC-MS Analysis of Product A

TIC (a), and EI mass spectra of peak 1 (b), peak 2 (c) and peak 3 (d).

Fig. 3. LC-PDA-MS Analyses of Product A

The PDA chromatogram (a), TIC (b), UV spectra of peak 1, 2, 3 (c, d, e) and ESI mass of peak 1, 2, 3 (f, g, h).

1-1. ピーク1の成分（化合物1）の構造決定

化合物1は¹H-NMRより水素25個（OHプロトン除く），¹³C-NMRより炭素19個が存在することが示唆された（Tables 1 and 2）．LC-Q-TOF-MSによる精密質量分析でm/z 287.2011に［M+H］⁺のピークが観測され，推定組成式はC₁₉H₂₇O₂［calc 287.2011（0.0 mDa）］であった．2つの芳香族プロトンが観測され，¹³C-NMRより6つの芳香族カーボンが観測され，カップリングパターンと2次元NMRの相関より1,2,3,5置換ベンゼンの存在が示唆された．さらにプロピル基［CH₃（δ_H 0.90 ppm, δ_C 14.2 ppm），CH₂（δ_H 1.57 ppm, δ_C 25.4 ppm），CH₂（δ_H 2.38 ppm, δ_C 38.8 ppm）］及び3つのメチル基の存在が確認された（Table 1）．そのほかに2つのメチレン，2つのメチン，1つの4級炭素のシグナルが観測され，2次元NMRの相関からΔ⁸-THCと同じ三環構造であることがわかった（Fig. 4）．以上のスペクトルデータの解析の結果，Δ⁸-THCのアルキル鎖がプロピル基である，（6aR,10aR）-6a,7,10,10a-tetrahydro-6,6,9-trimethyl-3-propyl-6H-dibenzo［b,d］pyran-1-ol［Δ⁸-THCV（1）］（Fig. 1）と決定した．

Table 1. ¹H-NMR Data of Δ⁸-THCV (1), Δ⁸-THCB (4), Δ⁹-THCB (5), Δ⁸-THCH (7), Δ⁹-THCH (8), Δ⁸-THCjd (9), and Δ⁹-THCjd (10) in Methanol-d₄

No.	Δ⁸-THCV (1)	Δ⁸-THCB (4)	Δ⁹-THCB (5)	Δ⁸-THCH (7)	Δ⁹-THCH (8)	Δ⁸-THCjd (9)	Δ⁹-THCjd (10)
2	6.38, 1H, d, J=1.4 Hz	6.14, 1H, d, J=1.6 Hz	6.13, 1H, d, J=1.3 Hz	6.14, 1H, d, J=1.6 Hz	6.15, 1H, d, J=1.6 Hz	6.14, 1H, d, J=1.6 Hz	6.15, 1H, d, J=1.6 Hz
4	6.48, 1H, d, J=1.4 Hz	6.07, 1H, d, J=1.6 Hz	6.06, 1H, d, J=1.3 Hz	6.07, 1H, d, J=1.6 Hz	6.06, 1H, d, J=1.6 Hz	6.07, 1H, d, J=1.6 Hz	6.06, 1H, d, J=1.6 Hz
6a	1.70, 1H, m, overlapped	1.68, 1H, m, overlapped	1.59, 1H, m, overlapped	1.70, 1H, m, overlapped	1.59, 1H, ddd, J=2.0, 12.7, 12.7 Hz	1.70, 1H, m, overlapped	1.58, 1H, ddd, J=2.1, 12.8, 12.8 Hz
7	1.80, 1H, m, overlapped	1.81, 1H, m	1.39, 1H, m	1.81, 1H, m, overlapped	1.36, 1H, m, overlapped	1.81, 1H, m, overlapped	1.40, 1H, dd, J=9.2, 12.6 Hz
7	2.14, 1H, m	2.14, 1H, m, overlapped	1.93, 1H, m	2.13, 1H, m	1.93, 1H, m	2.13, 1H, m	1.93, 1H, m
8	5.44, 1H, d, J=3.8 Hz	5.41, 1H, d-like, J=2.9 Hz	1.51, 1H, m, overlapped	5.41, 1H, d, J=3.3 Hz	2.16, 2H, m	5.41, 1H, d, J=3.3 Hz	2.16, 2H, m
8	—	—	2.16, 1H, m	—	—	—	—
10	1.82, 1H, m, overlapped	1.67, 2H, m, overlapped	5.96, 1H, s	1.68, 2H, m, overlapped	6.92, 1H, s	1.68, 2H, m, overlapped	6.92, 1H, s
10	2.76, 1H, dd, J=4.9, 14.7 Hz	—	—	—	—	—	—
10a	2.54, 1H, ddd, J=4.9, 11.1, 11.1 Hz	2.61, 1H, ddd, J=4.9, 11.5, 11.5 Hz	3.02, 1H, d-like, J=12.8 Hz	2.61, 1H, ddd, J=4.8, 11.3, 11.3 Hz	3.14, 1H, m	2.61, 1H, ddd, J=4.7, 11.1, 11.1 Hz	3.14, 1H, m
11	1.68, 3H, s	1.67, 3H, s	1.65, 3H, s	1.67, 3H, s	1.65, 3H, s	1.67, 3H, s	1.65, 3H, s
12	1.06, 3H, s	1.05, 3H, s	1.04, 3H, s	1.05, 3H, s	1.04, 3H, s	1.05, 3H, s	1.04, 3H, s
13	1.32, 3H, s	1.32, 3H, s	1.36, 3H, s	1.32, 3H, s	1.36, 3H, s	1.32, 3H, s	1.36, 3H, s
1′	2.38, 2H, t, J=7.8 Hz	2.39, 2H, m, overlapped	2.40, 2H, t, J=7.7 Hz	2.40, 2H, t, J=7.8 Hz	2.39, 2H, t, J=7.8 Hz	2.39, 2H, t, J=8.1 Hz	2.39, 2H, t, J=7.8 Hz
2′	1.57, 2H, m, overlapped	1.52, 2H, m, overlapped	1.53, 2H, m, overlapped	1.53, 2H, m, overlapped	1.54, 1H, m, overlapped	1.54, 2H, m, overlapped	1.54, 1H, m, overlapped
3′	0.90, 3H, t, J=7.3 Hz	1.33, 2H, m, overlapped	1.33, 2H, m, overlapped	1.31, 2H, m, overlapped	1.30, 2H, m, overlapped	1.31, 2H, m, overlapped	1.30, 2H, m, overlapped
4′	—	0.92, 3H, t, J=7.5 Hz	0.92, 3H, t, J=7.5 Hz	1.30, 2H, m, overlapped	1.30, 2H, m, overlapped	1.30, 2H, m, overlapped	1.30, 2H, m, overlapped
5′	—	—	—	1.30, 2H, m, overlapped	1.30, 2H, m, overlapped	1.30, 2H, m, overlapped	1.30, 2H, m, overlapped
6′	—	—	—	0.90, 3H, t, J=7.1 Hz	0.99, 3H, t, J=7.8 Hz	1.28, 2H, m, overlapped	1.28, 2H, m, overlapped
7′	—	—	—	—	—	1.28, 2H, m, overlapped	1.30, 2H, m, overlapped
8′	—	—	—	—	—	0.89, 3H, t, J=7.2 Hz	0.89, 3H, t, J=7.2 Hz

Table 2. ¹³C-NMR Data of Δ⁸-THCV (1), Δ⁸-THCB (4), Δ⁹-THCB (5), Δ⁸-THCH (7), Δ⁹-THCH (8), Δ⁸-THCjd (9), and Δ⁹-THCjd (10) in Methanol-d₄

No.	Δ⁸-THCV (1)	Δ⁸-THCB (4)	Δ⁹-THCB (5)	Δ⁸-THCH (7)	Δ⁹-THCH (8)	Δ⁸-THCjd (9)	Δ⁹-THCjd (10)
1	157.8	157.8	155.2	157.8	157.2	157.8	157.2
2	108.5	108.4	108.4	108.4	108.4	108.5	108.4
3	143.2	143.4	143.0	143.4	143.3	143.4	143.4
4	109.8	109.7	109.7	109.7	109.7	109.7	109.7
5	155.7	155.9	155.8	155.8	155.8	155.8	155.8
6	77.3	77.3	77.9	77.4	77.9	77.4	77.9
6a	46.8	46.8	47.5	46.8	47.4	46.8	47.5
7	29.0	29.0	26.3	29.0	26.3	29.0	26.3
8	120.4	120.4	32.3	120.4	32.3	120.4	32.3
9	135.8	135.8	133.5	135.8	133.5	135.8	133.5
10	37.2	37.2	126.2	37.2	126.2	37.2	126.2
10a	33.2	33.2	35.2	33.2	35.2	33.2	35.2
10b	111.8	111.7	110.4	111.8	110.4	111.8	110.4
11	23.2	23.8	23.6	23.7	23.6	23.7	23.6
12	18.6	18.6	19.4	18.6	19.4	18.6	19.4
13	28.0	28.0	28.0	28.0	28.0	28.0	28.0
1′	38.8	36.3	36.3	36.7	36.7	36.7	36.6
2′	25.4	34.6	34.6	32.4	32.4	32.4	32.4
3′	14.2	23.4	23.4	30.1	30.1	30.4	30.4
4′	—	14.3	14.3	32.9	32.9	30.6	30.6
5′	—	—	—	23.7	23.7	30.4	30.4
6′	—	—	—	14.4	14.4	33.1	33.1
7′	—	—	—	—	—	23.7	23.7
8′	—	—	—	—	—	14.5	14.5

Fig. 4. COSY and Key HMBC Correlations of Δ⁸-THCV (1), Δ⁴⁽⁸⁾-iso-THCV (3), Δ⁸-THCB (4), Δ⁹-THCB (5), Δ¹¹-THCB (6), Δ⁸-THCH (7), Δ⁹-THCH (8), Δ⁸-THCjd (9), and Δ⁹-THCjd (10)

1-2. ピーク3の成分（化合物3）の構造決定

化合物3は¹H-NMRより水素25個（OHプロトン除く），¹³C-NMRより炭素19個が存在することが示唆された（Tables 1, 2, Supplementary Fig. S1）．LC-Q-TOF-MSによる精密質量分析でm/z 287.2010に［M+H］⁺のピークが観測され，推定組成式はC₁₉H₂₇O₂［calc 287.2011（0.1 mDa）］であった．2つの芳香族プロトンが観測され，¹³C-NMRより6つの芳香族カーボンが観測され，カップリングパターンと2次元NMRの相関より1,2,3,5置換ベンゼンの存在が示唆された．さらにプロピル基［CH₃（δ_H 0.90 ppm, δ_C 14.2 ppm），CH₂（δ_H 1.57 ppm, δ_C 25.6 ppm），CH₂（δ_H 2.38 ppm, δ_C 39.0 ppm）］及びイソブテンの部分構造［CH₃（δ_H 1.89 ppm, δ_C 20.4 ppm），CH₃（δ_H 1.64 ppm, δ_C 20.7 ppm），C（δ_C 122.2 ppm），C（δ_C 133.3 ppm）］，1つのメチル基の存在が確認された（Table 3）．そのほかに3つのメチレン，1つのメチン，1つの4級炭素のシグナルが観測され，Fig. 4に示した2次元NMRの相関からΔ⁹-THCとは異なり，cannabidivarin（CBDV）の一位の炭素と水酸基とで環をまいたbicyclo［3.3.1］nonane構造を含む三環構造であることがわかった（Fig. 1）．以上のスペクトルデータの解析の結果，化合物3は3,4,5,6-tetrahydro-2-methyl-5-（1-methylethylidene）-9-propyl-2R,6R-methano-2H-1-benzoxocin-7-ol［Δ^4（8）-iso-THCV（3）］（Fig. 1）と同定した．立体構造はNOESYスペクトルの相関からも確認された（Supplementary Fig. S2）．

Table 3. NMR Data of Δ⁴⁽⁸⁾-iso-THCV(3) ^a⁾

No.	Δ⁴⁽⁸⁾-iso-THCV (3) in methanol-d₄
No.	¹³C	¹H
1	75.2	—
2	38.3	1.73 1H, m
2	38.3	1.76, 1H, d, J=2.9 Hz
3	31.2	4.25, 1H, s
4	133.3	—
5	23.8	1.81, 1H, m
5	23.8	2.40, 1H, dd, J=5.4, 14.4 Hz, overlapped
6	41.7	1.49, 1H, ddd, J=5.6, 7.9, 7.9 Hz
6	41.7	1.91, 1H, m
7	29.2	1.29, 3H, s
8	122.2	—
9	20.4	1.89, 3H, s
10	20.7	1.64, 3H, s
1′	158.2	—
2′	113.8	6.08, 1H, d, J=1.5 Hz
3′	142.8	—
4′	114.1	6.07, 1H, d, J=1.5 Hz
5′	155.5	—
6′	111.8	—
7′	39.0	2.38, 2H, t, J=7.9 Hz
8′	25.6	1.57, 2H, m
9′	14.2	0.90, 3H, t, J=7.3 Hz

^a⁾Recorded at 800 MHz (¹H) and 200 MHz (¹³C), respectively; data in δ ppm (J in Hz).

2. 製品Bの分析結果

製品BはGC-MSで9.74, 10.1, 9.43分にピーク4, 5と6が検出された（Fig. 5）．それぞれのスペクトルはFig. 5に示すようにm/z 300に分子イオンピークがみられたが，各フラグメントイオンは異なっていた．LC-MS分析では24.3, 24.7分に2本のピークが検出されm/z 301にプロトン付加分子イオン（［M+H］⁺）が観測された（Fig. 6）．構造解析のため単離したピーク4, 5, 6の成分との比較からそれぞれGC-MS分析でのピーク6, 5（重なり）と4に相当することがわかった．

Fig. 5. GC-MS Analysis of Product B

TIC (a), and EI mass spectra of peak 4 (b), peak 5 (c) and peak 6 (d).

Fig. 6. LC-PDA-MS Analyses of Product B

The PDA chromatogram (a), TIC (b), UV spectra of peak 4, 5 (c, d) and ESI mass of peak 4, 5 (e, f).

2-1. ピーク4の成分（化合物4）の構造決定

化合物4は¹H-NMRより水素27個（OHプロトン除く），¹³C-NMRより炭素20個が存在することが示唆された（Tables 1, 2）．LC-Q-TOF-MSによる精密質量分析でm/z 301.2166に［M+H］⁺のピークが観測され，推定組成式はC₂₀H₂₉O₂［calc 301.2168（0.2 mDa）］であった．¹H-NMR, ¹³C-NMRデータ及び2次元NMRの相関より三環構造を持ち環部分のシフト値はΔ⁸-THCVとほぼ同じであること，ブチル基［CH₃（δ_H 0.92 ppm, δ_C 14.3 ppm），CH₂（δ_H 1.33 ppm, δ_C 23.4 ppm），CH₂（δ_H 1.52 ppm, δ_C 34.6 ppm）CH₂（δ_H 2.39 ppm, δ_C 36.3 ppm）］が存在することがわかった．以上のスペクトルデータの解析の結果，Δ⁸-THCの3位アルキル鎖がブチル基のtrans-3-butyl-6aR,7,10,10a-tetrahydro-6,6,9-trimethyl-6H-dibenzo［b,d］pyran-1-ol［Δ⁸-THCB（4）］（Fig. 1）と決定した．

2-2. ピーク5の成分（化合物5）の構造決定

化合物5は¹H-NMRより水素27個（OHプロトン除く），¹³C-NMRより炭素20個が存在することが示唆された（Tables 1, 2）．LC-Q-TOF-MSによる精密質量分析でm/z 301.2168に［M+H］⁺のピークが観測され，推定組成式はC₁₉H₂₇O₂［calc 301.2168（0.0 mDa）］であった．2つの芳香族プロトンが観測され，¹³C-NMRより6つの芳香族カーボンが観測され，カップリングパターンと2次元NMRの相関より1,2,3,5置換ベンゼンの存在が示唆された．さらにブチル基［CH₃（δ_H 0.92 ppm, δ_C 14.3 ppm），CH₂（δ_H 1.33 ppm, δ_C 23.4 ppm），CH₂（δ_H 1.53 ppm, δ_C 34.6 ppm），CH₂（δ_H 2.40 ppm, δ_C 36.3 ppm）］及び3つのメチル基の存在が確認された（Tables 1, 2）．そのほかに2つのメチレン，2つのメチン，1つの4級炭素のシグナルが観測され，2次元NMRの相関から三環構造であることがわかった（Fig. 4）．また化合物4と比較すると，環部分のシフト値が異なっていることがわかった．以上のスペクトルデータの解析の結果，Δ⁹-THCの3位アルキル鎖がブチル基である，Δ⁸-THCBと環の二重結合の位置が異なる構造trans-3-butyl-6aR,7,8,10a-tetrahydro-6,6,9-trimethyl-6H-dibenzo［b,d］pyran-1-ol［Δ⁹-THCB（5）］（Fig. 1）と決定した．

2-3. ピーク6の成分（化合物6）の構造決定

化合物6は¹H-NMRより水素27個（OHプロトン除く），¹³C-NMRより炭素20個が存在することが示唆された（Table 4, Supplementary Fig. S3）．LC-Q-TOF-MSによる精密質量分析でm/z 301.2167に［M+H］⁺のピークが観測され，推定組成式はC₂₀H₂₉O₂［calc 301.2168（0.1 mDa）］であった．2つの芳香族プロトンが観測され，¹³C-NMRより6つの芳香族カーボンが観測され，カップリングパターンと2次元NMRの相関より1,2,3,5置換ベンゼンの存在が示唆された．さらにブチル基［CH₃（δ_H 0.92 ppm, δ_C 14.3 ppm），CH₂（δ_H 1.33 ppm, δ_C 23.4 ppm），CH₂（δ_H 1.52 ppm, δ_C 34.6 ppm），CH₂（δ_H 2.40 ppm, δ_C 36.3 ppm）］及び3つのメチル基の存在が示唆された（Table 4）．そのほかに3つのメチレン，2つのメチン，エキソメチレンの部分構造［CH₂（δ_H 4.69, 4.71 ppm, δ_C 108.9 ppm），C（δ_C 150.0 ppm）］，1つの4級炭素のシグナルが観測され，2次元NMRの相関から三環構造であることがわかった（Fig. 4）．また化合物4と比較すると，環部分のシフト値が異なっていることがわかった．以上のスペクトルデータの解析の結果，化合物4と環の二重結合の位置が異なる構造6aR,7,8,9,10,10aR-hexahydro-6,6-dimethyl-9-methylene-3-butyl-6H-dibenzo［b,d］pyran-1-ol［Δ¹¹-THCB（6）］（Fig. 1）と決定した．

Table 4. NMR Data of Δ¹¹-THCB (6)^a⁾

No.	Δ¹¹-THCB (6) in methanol-d₄
No.	¹³C	¹H
1	157.8	—
2	108.5	6.13, 1H, d, J=1.4 Hz
3	143.5	—
4	109.6	6.05, 1H, d, J=1.4 Hz
5	155.9	—
6	77.6	—
6a	50.6	1.59, 1H, ddd, J=2.5, 12.5, 12.5 Hz
7	30.2	1.13, 1H, dd, J=4.2, 12.7 Hz
7	30.2	1.95, 1H, m
8	36.1	2.17, 1H, m
8	36.1	2.45, 1H, m
9	150.0	—
10	40.0	1.66, 1H, m
10	40.0	3.83, 1H, dd, J=1.1, 12.9 Hz
10a	38.3	2.38, 1H, ddd, J=4.9, 11.5, 11.5 Hz
10b	111.0	—
11	108.9	4.69, 1H, d, J=1.8 Hz
11	108.9	4.71, 1H, d, J=1.8 Hz
12	19.2	1.01, 3H, s
13	28.2	1.35, 3H, s
1′	36.3	2.40, 2H, m, overlapped
2′	34.6	1.52, 2H, m, overlapped
3′	23.4	1.33, 2H, m, overlapped
4′	14.3	0.92, 3H, t, J=7.4 Hz

^a⁾Recorded at 800 MHz (¹H) and 200 MHz (¹³C), respectively; data in δ ppm (J in Hz).

3. 製品Cの分析結果

製品CはGC-MSで9.74, 12.6分に，それぞれCBNピークと7が検出され，ピーク7のスペクトルはFig. 7に示すようにm/z 328に分子イオンピークがみられた．LC-MS分析では21.4, 25.7分に，それぞれCBNピークとピーク7が検出されm/z 329にプロトン付加分子イオン（［M+H］⁺）が観測された（Fig. 8）．

Fig. 7. GC-MS Analysis of Product C

TIC (a), and EI mass spectra of peak 7 (b).

Fig. 8. LC-PDA-MS Analyses of Product C

The PDA chromatogram (a), TIC (b), UV spectra of peak 7 (c) and ESI mass of peak 7 (d).

3-1. ピーク7の成分（化合物7）の構造決定

化合物7は¹H-NMRより水素31個（OHプロトン除く），¹³C-NMRより炭素22個が存在することが示唆された（Tables 1, 2）．LC-Q-TOF-MSによる精密質量分析でm/z 329.2479に［M+H］⁺のピークが観測され，推定組成式はC₂₂H₃₃O₂［calc 329.2481（0.2 mDa）］であった．二次元NMRによる構造解析の結果，¹H-NMR及び¹³C-NMRデータともΔ⁸-THCBとほぼ同じ，またヘキシル基［CH₃（δ_H 0.90 ppm, δ_C 14.4 ppm），CH₂（δ_H 1.30 ppm, δ_C 23.7 ppm），CH₂（δ_H 1.30 ppm, δ_C 32.9 ppm），CH₂（δ_H 1.31 ppm, δ_C 30.1 ppm），CH₂（δ_H 1.53 ppm, δ_C 32.4 ppm），CH₂（δ_H 2.40 ppm, δ_C 36.7 ppm）］の存在が確認され，Δ⁸-THCの3位アルキル鎖がヘキシル基の，（6aR,10aR）-3-hexyl-6a,7,10,10a-tetrahydro-6,6,9-trimethyl-6H-dibenzo［b,d］pyran-1-ol［Δ⁸-THCH（7）］（Fig. 1）と決定した．

4. 製品Dの分析結果

製品DはGC-MSで13.0分にピーク8が検出された．また12.6分のピークは製品Cのピーク7と一致した．ピーク8のスペクトルはFig. 9に示すようにm/z 328に分子イオンピークがみられたが，ピーク7とフラグメントイオンは異なっていた．ピーク7とピーク8はLC-MS分析ではそれぞれ25.8, 25.2分にピークが検出されm/z 329にプロトン付加分子イオン（［M+H］⁺）が観測された（Fig. 10）．なお，GC-MSで12.3分にもm/z 328に分子イオンピークがみられるピークが検出されたが本研究においては同定に至らなかった．

Fig. 9. GC-MS Analysis of Product D

TIC (a), and EI mass spectra of peak 7 (b), and peak 8 (c).

Fig. 10. LC-PDA-MS Analyses of Product D

The PDA chromatogram (a), TIC (b), UV spectra of peak 7 and 8 (c, d) and ESI mass of peak 7 and 8 (e, f).

4-1. ピーク8の成分（化合物8）の構造決定

化合物8は¹H-NMRより水素31個（OHプロトン除く），¹³C-NMRより炭素22個が存在することが示唆された（Table 2）．LC-Q-TOF-MSによる精密質量分析でm/z 329.2479に［M+H］⁺のピークが観測され，推定組成式はC₂₂H₃₃O₂［calc 329.2481（0.2 mDa）］であった．二次元NMRによる構造解析の結果，¹H-NMR及び¹³C-NMRデータともΔ⁹-THCBとほぼ同じ，ヘキシル基［CH₃（δ_H 0.99 ppm, δ_C 14.4 ppm），CH₂（δ_H 1.30 ppm, δ_C 23.7 ppm），CH₂（δ_H 1.30 ppm, δ_C 32.9 ppm），CH₂（δ_H 1.31 ppm, δ_C 30.1 ppm），CH₂（δ_H 1.54 ppm, δ_C 32.4 ppm），CH₂（δ_H 2.39 ppm, δ_C 36.7 ppm）］の存在が確認され，Δ⁹-THCの3位アルキル鎖がヘキシル基で，化合物7と環の二重結合の位置が異なる構造（6aR,10aR）-3-hexyl-6a,7,8,10a-tetrahydro-6,6,9-trimethyl-6H-dibenzo［b,d］pyran-1-ol［Δ⁹-THCH（8）］（Fig. 1）であると同定した．

5. 製品Eの分析結果

製品EはGC-MSでCBC, CBT, CBD, CBN, Δ⁸-THCOが検出され，そのほかに15.70, 15.96分にピーク9と10が検出された．それぞれのスペクトルはFig. 11に示すようにm/z 356に分子イオンピークがみられたが，各フラグメントイオンは異なっていた．LC-MS分析ではCBC, CBT, CBD, CBN, Δ⁸-THCOのピーク以外に27.6, 29.3分にピークが検出されm/z 357にプロトン付加分子イオン（［M+H］⁺）が観測された．分取した成分との比較からGC-MS分析でのピーク10（27.6分）と9（29.3分）に相当することがわかった（Fig. 12）．

Fig. 11. GC-MS Analysis of Product E

TIC (a), and EI mass spectra of peak 9 (b), and peak 10 (c).

Fig. 12. LC-PDA-MS Analyses of Product E

The PDA chromatogram (a), TIC (b), UV spectra of peak 10 and 9 (c, d) and ESI mass of peak 10 and 9 (e, f).

5-1. ピーク9の成分（化合物9）の構造決定

化合物9は¹H-NMRより水素35個（OHプロトン除く），¹³C-NMRより炭素24個が存在することが示唆された（Tables 1, 2）．LC-Q-TOF-MSによる精密質量分析でm/z 357.2792に［M+H］⁺のピークが観測され，推定組成式はC₂₄H₃₇O₂［calc 357.2794（0.2 mDa）］であった．二次元NMRによる構造解析の結果，¹H-NMR及び¹³C-NMR環部分のシフト値はΔ⁸-THCHとほぼ同じ，オクチル基［CH₃（δ_H 0.89 ppm, δ_C 14.5 ppm），CH₂（δ_H 1.28 ppm, δ_C 23.7 ppm），CH₂（δ_H 1.28 ppm, δ_C 33.1 ppm），CH₂（δ_H 1.30 ppm, δ_C 30.4 ppm），CH₂（δ_H 1.30 ppm, δ_C 30.6 ppm），CH₂（δ_H 1.31 ppm, δ_C 30.4 ppm），CH₂（δ_H 1.54 ppm, δ_C 32.4 ppm），CH₂（δ_H 2.39 ppm, δ_C 36.7 ppm）］の存在が確認された，Δ⁸-THCの3位アルキル鎖がオクチル基である，6aR,7,10,10aR-tetrahydro-6,6,9-trimethyl-3-octyl-6H-dibenzo［b,d］pyran-1-ol［Δ⁸-THCjd（9）］（Fig. 1）と決定した．

5-2. ピーク10の成分（化合物10）の構造決定

化合物10は¹H-NMRより水素35個（OHプロトン除く），¹³C-NMRより炭素24個が存在することが示唆された（Tables 1, 2）．LC-Q-TOF-MSによる精密質量分析でm/z 357.2795に［M+H］⁺のピークが観測され，推定組成式はC₂₄H₃₇O₂calc 357.2794［0.1 mDa）］であった．二次元NMRによる構造解析の結果，¹H-NMR及び¹³C-NMRデータともΔ⁹-THCBとほぼ同じ，化合物9と比較すると，環部分のシフト値が異なっていることがわかったオクチル基［CH₃（δ_H 0.89 ppm, δ_C 14.5 ppm），CH₂（δ_H 1.30 ppm, δ_C 23.7 ppm），CH₂（δ_H 1.27 ppm, δ_C 33.1 ppm），CH₂（δ_H 1.30 ppm, δ_C 30.4 ppm），CH₂（δ_H 1.30 ppm, δ_C 30.6 ppm），CH₂（δ_H 1.30 ppm, δ_C 30.4 ppm），CH₂（δ_H 1.54 ppm, δ_C 32.4 ppm），CH₂（δ_H 2.39 ppm, δ_C 36.6 ppm）］の存在が確認された，NMRによる構造解析の結果，化合物9と環の二重結合の位置が異なる構造，Δ⁹-THCの3位アルキル鎖がオクチル基である，6aR,7,8,10aR-tetrahydro-6,6,9-trimethyl-3-octyl-6H-dibenzo［b,d］pyran-1-ol［Δ⁹-THCjd（10）］（Fig. 1）であると決定した．

考察

Δ^4（8）-iso-THCV（3）は本研究において初めて検出された化合物である．CBDを酸触媒下で環化させるとΔ⁹-THCとΔ⁸-THCが生成し，そのときにΔ^4（8）-iso-THCも生成することが報告されている．^3,13）またΔ^4（8）-iso-THCはΔ⁸-THCを主成分として含むいくつかの市販製品のGC-MS分析でも検出されている．^14）よってΔ^4（8）-iso-THCVも同様にCBDとアルキル鎖の長さが異なるCBDVからのTHCVの合成副生成物として生成したと考えられる．Δ¹¹-THCB（6）はΔ⁹-THCB（5）の二重結合の異性体であるが，天然からの単離の報告はない．アルキル鎖の長さが異なるexo-THC（Δ¹¹-THC）についてΔ⁹-THCの合成時に副生したとの報告があるため，^15,16） Δ¹¹-THCBも同様にCBDとアルキル鎖の長さが異なるCBDBからTHCBへの合成時に副生したと考えられる．

今回分析したオイル製品中のTHCV, THCBはそれぞれ共存する化合物3, 6の存在により天然由来ではなく合成により得られた可能性が高いと考えられる．THCH, THCjdについても，これまで天然からの単離の報告はないか，報告されていてもごく微量の検出であることから，製品中のこれらTHCアナログは合成されたものと考えられる．

結論

2022年から2023年にインターネット上で流通が確認されたオイル状5製品（A–E）よりTHCアナログ9種を同定した．化合物1–2, 4–5, 7–10はΔ⁸-THC又はΔ⁹-THCの3位アルキル鎖の長さが異なる化合物であった．今回検出したTHCアナログは，これまで天然からの単離の報告はないか，天然の大麻草に存在しても微量なものや合成副生物と考えられる化合物も一緒に見つかったことから，合成されたものと考えられた．なお，日本において，Δ⁹-THCPは2022年3月に，Δ⁸-THCHとΔ⁹-THCHは2023年8月に指定薬物に指定された．さらに，Δ⁹-及びΔ⁸-THCV, THCB, THCH, THCP, THCjdは2023年9月に，包括的に指定薬物に指定された．今後も新規THCアナログの出現が予測されるので引き続き調査を行っていくことが必要である．

謝辞

本研究は，厚生労働科学研究費補助金（医薬品・医療機器等レギュラトリーサイエンス政策研究事業）によって実施されたものであり，関係各位に感謝いたします．

利益相反

開示すべき利益相反はない．

Supplementary materials

この論文のオンラインにSupplementary materials（電子付録）を含んでいる．

REFERENCES

1) Ahmed S. A., Ross S. A., Slade D., Radwan M. M., Khan I. A., ElSohly M. A., Phytochemistry, 117, 194–199 (2015).
2) ElSohly M. A., Radwan M. M., Gul W., Chandra S., Galal A., Prog. Chem. Org. Nat. Prod., 103, 1–36 (2017).
3) Marzullo P., Foschi F., Coppini D. A., Fanchini F., Magnani L., Rusconi S., Luzzani M., Passarella D., J. Nat. Prod., 83, 2894–2901 (2020).
4) Smith R. M., J. Forensic Sci., 42, 610–618 (1997).
5) Linciano P., Citti C., Russo F., Tolomeo F., Laganà A., Capriotti A. L., Luongo L., Iannotta M., Belardo C., Maione S., Forni F., Vandelli M. A., Gigli G., Cannazza G., Sci. Rep., 10, 22019 (2020).
6) Edery H., Grunfeld Y., Ben-Zvi Z., Mechoulam R., Ann. N. Y. Acad. Sci., 191, 40–53 (1971).
7) Citti C., Linciano P., Russo F., Luongo L., Iannotta M., Maione S., Laganà A., Capriotti A. L., Forni F., Vandelli M. A., Gigli G., Cannazza G., Sci. Rep., 9, 20335 (2019).
8) Martin B. R., Jefferson R., Winckler R., Wiley J. L., Huffman J. W., Crocker P. J., Saha B., Razdan R. K., J. Pharmacol. Exp. Ther., 290, 1065–1079 (1999).
9) Linciano P., Citti C., Luongo L., Belardo C., Maione S., Vandelli M. A., Forni F., Gigli G., Laganà A., Montone C. M., Cannazza G., J. Nat. Prod., 83, 88–98 (2020).
10) Pertwee R. G., Br. J. Pharmacol., 153, 199–215 (2008).
11) Bátkai S., Mukhopadhyay P., Horváth B., Rajesh M., Gao R. Y., Mahadevan A., Amere M., Battista N., Lichtman A. H., Gauson L. A., Maccarrone M., Pertwee R. G., Pacher P., Br. J. Pharmacol., 165, 2450–2461 (2012).
12) Bow E. W., Rimoldi J. M., Perspect. Medicin. Chem., 8, 17–39 (2016).
13) Nalli Y., Jan S., Lauro G., Ur Rasool J., Lone W. I., Sarkar A. R., Banday J., Bifulco G., Laatsch H., Syed S. H., Ali A., Nat. Prod. Res., 35, 471–480 (2021).
14) Radwan M. M., Wanas A. S., Gul W., Ibrahim E. A., ElSohly M. A., J. Nat. Prod., 86, 822–829 (2023).
15) Razdan R. K., Puttick A. J., Zitko B. A., Handrick G. R., Experientia, 28, 121–122 (1972).
16) Harvey D. J., Gill E. E., Slater M., Paton W. D., Drug Metab. Dispos., 8, 439–445 (1980).

Corresponding author

Register with J-STAGE for free!