Cannabis gilt als eine der chemisch am besten untersuchten Nutzpflanzen der Welt, doch ausgerechnet in ihren Blättern verbergen sich noch unbekannte Stoffe. Chemiker aus Südafrika haben in drei Cannabissorten 25 Pflanzenstoffe gefunden, die in der Pflanze nie zuvor nachgewiesen worden waren. Darunter sind Flavoalkaloide, eine Stoffgruppe, die in der Natur ausgesprochen selten vorkommt. Die Blätter landen beim Anbau bislang meist im Abfall, dabei könnten sie eine ungeahnte Quelle für die Pharmaforschung sein.
Wer an Cannabis denkt, denkt meist an Cannabinoide wie das berauschende Tetrahydrocannabinol, kurz THC, oder das nicht berauschende Cannabidiol, kurz CBD. Diese Stoffe stecken vor allem in den harzreichen Blütenständen der weiblichen Pflanzen und stehen seit Jahrzehnten im Mittelpunkt der Forschung. Dabei produziert Cannabis weit mehr als Cannabinoide. Insgesamt sind aus der Pflanze mehr als 750 Stoffwechselprodukte bekannt, darunter zahlreiche Terpene, die für den typischen Geruch sorgen, und phenolische Verbindungen. Zu diesen Phenolen gehören etwa Flavonoide, die auch in Obst, Gemüse, Tee und Wein vorkommen und dort für Farbe und Geschmack verantwortlich sind. Ihnen werden in der Forschung antioxidative und entzündungshemmende Eigenschaften zugeschrieben. Die phenolischen Stoffe von Cannabis waren bislang allerdings nur lückenhaft erforscht, weil sie in geringen Mengen und in extrem vielfältigen Formen vorkommen.
Genau hier setzte eine Arbeitsgruppe der Stellenbosch University in Südafrika an. Die Analytikerin Magriet Muller aus dem Labor für Flüssigchromatographie mit Massenspektrometrie der zentralen Analyseeinrichtung der Universität hatte im Rahmen ihrer Doktorarbeit besonders leistungsfähige Trennverfahren für komplexe Pflanzenproben entwickelt. Zuvor hatte sie diese Methoden bereits erfolgreich an Rooibostee, Trauben und Wein erprobt. Gemeinsam mit André de Villiers, dem Leiter der Arbeitsgruppe für analytische Chemie, suchte sie nach einer neuen Anwendung und entschied sich für Cannabis, weil die Pflanze als äußerst komplex gilt und ihre Phenole kaum charakterisiert waren. Untersucht wurden Blütenstände und Blätter von drei Sorten, die in Südafrika kommerziell angebaut werden. Die Ergebnisse erschienen bereits 2025 im Journal of Chromatography A und werden derzeit erneut international aufgegriffen.
Insgesamt identifizierten die Chemiker 79 phenolische Verbindungen, überwiegend Abkömmlinge der Flavone und der Hydroxyzimtsäuren. 25 dieser Stoffe waren zuvor noch nie in Cannabis beschrieben worden. Den größten Überraschungseffekt lösten 16 Verbindungen aus, die die Forscher als Flavoalkaloide einordneten. Diese Stoffgruppe verbindet das Grundgerüst eines Flavonoids mit einem stickstoffhaltigen Baustein, wie er für Alkaloide typisch ist. Flavonoide kommen im Pflanzenreich sehr häufig vor, Flavoalkaloide dagegen nur selten. Gefunden wurden sie vor allem in den Blättern einer einzigen der drei Sorten. Die Identifizierung gilt als vorläufig: Die Daten reichten nicht aus, um den genauen Aufbau des Alkaloidteils bei allen Verbindungen zu bestimmen. Wie die Studie im Journal of Chromatography A zeigt, unterschieden sich die drei Sorten zudem überraschend stark in ihrem Profil phenolischer Stoffe, obwohl nur wenige Pflanzen verglichen wurden.
Dass diese Stoffe bisher niemandem aufgefallen waren, liegt an einem analytischen Problem. Phenole kommen in Pflanzen in winzigen Mengen und in einer enormen Vielfalt ähnlicher Strukturen vor. In herkömmlichen Analysen überlagern sich die Signale, und seltene Verbindungen verschwinden im Rauschen der häufigen. Die Forscher kombinierten deshalb zwei verschiedene Trennverfahren hintereinander. Zunächst trennt eine hydrophile Interaktionschromatographie die Stoffe nach ihrer Polarität, anschließend trennt eine Umkehrphasen-Chromatographie jede dieser Fraktionen ein zweites Mal nach anderen Eigenschaften. Diese zweidimensionale Flüssigchromatographie zieht das Gemisch gewissermaßen in zwei Richtungen auseinander. Ein hochauflösendes Massenspektrometer bestimmt danach die Masse der einzelnen Moleküle und ihrer Bruchstücke. Erst diese Kombination machte die seltenen Flavoalkaloide sichtbar, weil sie ihren häufigeren Verwandten, den Flavonoiden, in ihren Eigenschaften sehr ähneln. Gruppenleiter de Villiers betont, dass eine solche Trennung nur mit der zweidimensionalen Methode möglich sei.
Phenolische Verbindungen werden in der Pharmaforschung seit Langem wegen ihrer möglichen antioxidativen, entzündungshemmenden und krebshemmenden Eigenschaften untersucht. Für Flavoalkaloide aus anderen Pflanzen wurden in Laborstudien ebenfalls verschiedene biologische Aktivitäten beschrieben. Die Forscher aus Stellenbosch sehen in Cannabis deshalb eine interessante Quelle für Stoffe jenseits der Cannabinoide. Das gilt besonders für die Blätter, die beim Anbau in großen Mengen anfallen und bislang meist weggeworfen oder kompostiert werden. Wie das Fachportal Chromatography Today berichtet, sehen die Autoren ein biomedizinisch relevantes Profil, das über die bekannten Wirkstoffe hinausgeht. Wichtig ist jedoch eine klare Einordnung: Die Studie hat die Stoffe nur nachgewiesen, nicht ihre Wirkung im Körper getestet. Ob die Flavoalkaloide aus Cannabisblättern gesundheitlich nützlich sind, in welchen Mengen sie vorliegen und ob sie sich wirtschaftlich gewinnen lassen, ist völlig offen.
Die Studie beruht auf nur drei Sorten aus südafrikanischem Anbau. Weltweit gibt es jedoch Hunderte Sorten mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften, und die Forscher fanden bereits zwischen ihren drei Proben große Unterschiede. Die Arbeitsgruppe will ihre Methode deshalb auf deutlich mehr Sorten und weitere Pflanzenteile ausweiten, um ein vollständigeres Bild der Phenolchemie von Cannabis zu gewinnen. Seit der Teillegalisierung im Frühjahr 2024 wird Cannabis auch in Deutschland in Anbauvereinigungen und privat angebaut, wobei ebenfalls große Mengen Blätter anfallen. Die Nutzung pflanzlicher Reststoffe ist ein wachsendes Forschungsfeld: So gelang es kürzlich, aus dem Holzbestandteil Lignin einen Grundstoff für Nylon herzustellen. Auch bei anderen Nutzpflanzen zeigt sich immer wieder, dass Teile, die als Abfall gelten, chemisch wertvoll sein können. Ob Cannabisblätter einmal selbst zum Rohstoff werden, hängt davon ab, was weitere Studien über die Wirkung der neu entdeckten Stoffe herausfinden.
Journal of Chromatography A, Comprehensive two-dimensional liquid chromatographic analysis of Cannabis phenolics and first evidence of flavoalkaloids in Cannabis; doi:10.1016/j.chroma.2025.466023