Cannabinoidi: caratteristiche, biosintesi, sintesi totale e applicazioni terapeutiche

Cannabinoids are the most important active ingredients of the hemp plant; in this thesis the botanical characteristics of the plant are initially treated, then the focus is on the active ingredients, treating the chemical characteristics of the various cannabinoids present as active ingredients in hemp. In the second chapter we talk instead about how cannabinoids are biosynthesized in the plant, in the second part of the chapter the endocannabinoids, or cannabinoids produced by endogenous pathways in the human organism, with the attached endocannabinoid system are treated. The most important topic of the thesis, dealt with in the third chapter, is the total synthesis of THC and CBD, to do this we use a common synthetic pathway that includes some particular mechanisms such as the Ireland-Claisen rearrangement and the use of a catalyst of metathesis as the Grubbs' catalyst ; a particularity that gives value to this synthetic protocol is that the correct stereochemistry is obtained for the two desired products simply starting from a common intermediate having a single stereocentre. Finally, in the last chapter we discuss some therapeutic applications of cannabinoids and therefore some of their pharmacological capacities.

I cannabinoidi sono i principi attivi più importanti della pianta della canapa; in questa tesi vengono trattate in un primo momento le caratteristiche botaniche della pianta, poi ci si concentra sui principi attivi andando a trattare le caratteristiche chimiche dei vari cannabinoidi presenti come principi attivi nella canapa. Nel secondo capitolo si parla invece di come i cannabinoidi vengano biosintetizzati nella pianta, nella seconda parte del capitolo vengono trattati gli endocannabinoidi, ovvero i cannabinoidi prodotti per vie endogene dall'organismo umano, con l'annesso sistema endocannabinoide. L'argomento più importante della tesi, trattato nel terzo capitolo, è la sintesi totale di THC e CBD per fare questo si utilizza una via sintetica comune che prevede alcuni meccanismi particolari come il riarrangiamento di Ireland-Claisen e l'utilizzo di un catalizzatore di metatesi come il catalizzatore di Grubbs; una particolarità che dà valore a questo protocollo sintetico è che si ottiene la corretta stereochimica per i due prodotti desiderati semplicemente partendo da un intermedio comune avente un unico stereocentro. Infine nell'ultimo capitolo si trattano alcune applicazioni terapeutiche dei cannabinoidi e quindi di alcune loro capacità farmacologiche.