Die Geschichte, Entwicklung und Praxis der Cannabis- und E-{0}}-Zigarettenindustrie verdeutlicht notwendige Überlegungen zur öffentlichen Gesundheit und Sicherheit

Die Entwicklung von E-Zigarettenprodukten in den Vereinigten Staaten hat mit der zunehmenden Legalisierung von Cannabis und dem Aufkommen des diskreten E-Zigarettens bedeutende und innovative Fortschritte gemacht. Es wird eine kurze Geschichte von Cannabis und elektronischen Zigaretten (E--Zigaretten) sowie die Verschmelzung dieser Branchen vorgestellt. In diesem Überblick über Cannabis, E-Zigaretten-/Dampfprodukte und damit verbundene Bedenken werden Dampfgeräte, Produktformen, chemische Bestandteile, Gesundheits- und Sicherheitsfragen sowie die Herausforderungen staatlicher Vorschriften und der Qualitätssicherung von Produkten erörtert.

Cannabis sativaist eine komplexe, einjährige krautige Pflanze, die mehr als 560 Verbindungen enthält, die zu mehreren chemischen Klassen gehören, darunter Cannabinoide, Terpene und Zucker. Mehr als 120 bekannte Phytocannabinoide oder natürlich vorkommende Cannabinoide werden von der Pflanze synthetisiert, wobei Δ9-Tetrahydrocannabinol (Δ9-THC) als die wichtigste psychoaktive Verbindung gilt (ElSohly et al., 2021, ElSohly und Slade, 2005, Fischedick et al., 2010). Cannabidiol (CBD) ist je nach Pflanzengenetik ein weiteres vorherrschendes Phytocannabinoid. Zu den natürlichen Nebencannabinoiden gehören Cannabinol (CBN), Cannabigerol (CBG), Cannabichromen (CBC), Cannabidivarin (CBDV), Δ8-Tetrahydrocannabinol (Δ8-THC), Δ10-Tetrahydrocannabinol (Δ10-THC) und Hexahydrocannabinol (HHC). Abhängig vom Chemotyp der Pflanze und den Wachstumsbedingungen sind nicht alle kleineren Cannabinoide in jeder Pflanze vorhanden. Wenn sie vorhanden sind, liegen sie typischerweise in Spurenkonzentrationen vor. Δ9-Tetrahydrocannabinolsäure (Δ9-THCA) und Cannabidiolsäure (CBDA) sind die jeweiligen chemischen Vorläufer von Δ9-THC und CBD, die in Pflanzen in unterschiedlichen Konzentrationen vorkommen und durch Decarboxylierung in die pharmakologisch aktive Form umgewandelt werden.

Terpene, auch Terpenoide oder Terps genannt, umfassen eine breite Klasse von Chemikalien, die in vielen Pflanzen vorkommen, werden jedoch häufig mit Cannabis in Verbindung gebracht. Pflanzen produzieren diese Verbindungen zum Schutz vor Fressfeinden oder zur Förderung der Bestäubung (Cannabis Industry Gets Crafty with Terpenes, nd). Einzelne Terpene haben unterschiedliche aromatische und geschmacksgebende Eigenschaften und werden für verschiedene therapeutische Eigenschaften verwendet. Verschiedene Cannabissorten wurden angebaut, um unterschiedliche Mengen unterschiedlicher Terpene zu produzieren und so unterschiedliche und gewünschte Sinneserlebnisse zu erzielen. Terpene können hergestellten Produkten entweder zur Erzielung eines gewünschten Aromas oder Geschmacks oder zur Vermarktung therapeutischer Anwendungen zugesetzt werden.

In Südostasien wurden archäobotanische Beweise für domestizierten 10.000 Jahre alten Cannabis gefunden (Pisanti und Bifulco, 2019, Warf, 2014). Der Konsum von Cannabis entwickelte sich von der Herstellung von Textilprodukten zum Konsum wegen seiner medizinischen und psychoaktiven Eigenschaften, wie der chinesische Kaiser Shen Nung etwa 2700 v. Chr. beschrieb; im ägyptischen Papyrus Ebers um 1500 v. Chr.; und von Herodot im Jahr 440 v. Chr. Die Entdeckung karbonisierter Cannabissamen in Gräbern aus der Zeit zwischen 2800 und 2500 v. Chr. (Jiang et al., 2007, Ren et al., 2019) hat die literarischen Hinweise auf die Verbrennung von Cannabis durch antike Völker wegen seiner psychoaktiven Eigenschaften verstärkt. Es wurde berichtet, dass die Entdeckung der psychoaktiven Wirkung der Pflanze den Anbau der Pflanze motiviert (Andre et al., 2016, Crocq, 2020, Russo et al., 2008).

In den Vereinigten Staaten hat Cannabis eine komplizierte kulturelle, regulatorische und gesetzgeberische Geschichte. Es wurde berichtet, dass „die amerikanischen Gesetze den Unterschied zwischen Hanf und Marihuana nie effektiv anerkannt haben“.Cannabis sativa LUndCannabis sativa“(Warf, 2014). Im Jahr 1607 beobachtete Kapitän Christopher Newport, wie amerikanische Ureinwohner im Powhatan Village, dem heutigen Richmond, Virginia, „Hanf“ (sic) zur Verwendung als Textil sowie für religiöse und medizinische Zwecke anbauten (Archer, 1860). In einem Leitartikel der New York Times vom 10. Januar 1854 wurde Hanf als eines der „modischen Narkotika“ erwähnt und gleichzeitig auf die Kritik an ihrem Gebrauch eingegangen („Our Fashionable Narcotics“, 1854), die wahrscheinlich aus der landesweiten Diskussion über Regulierung und Gesetzgebung hervorging. Der Konsum von Hanf und Haschisch nahm im späten 18. Jahrhundert zu, und 1906 verabschiedete der Kongress der Vereinigten Staaten den Pure Food and Drug Act, den Vorgänger der Food and Drug Administration (FDA) (Bridgeman und Abazia, 2017, Mead, 2019). Dieses Gesetz machte es „jeder Person verboten, Lebensmittel oder Arzneimittel herzustellen, die verfälscht oder falsch gekennzeichnet sind“, und forderte damit, dass alle vom Arzneibuch der Vereinigten Staaten (USP) anerkannten Lebensmittel und Arzneimittel ordnungsgemäß hinsichtlich ihrer Inhaltsstoffe gekennzeichnet sein müssen (Bridgeman und Abazia, 2017, Außenministerium, 1789). Die USP beschrieb Cannabis bereits im Jahr 1850, zog es jedoch 1942 aus der behördlichen Aufsicht. Im Juli 2019 gab die USP einen Brief heraus, in dem es hieß: „Wir haben von dem kritischen und wachsenden Bedarf an wissenschaftlicher Formulierung von Qualitätsmerkmalen für Cannabis und verwandte Produkte erfahren, um Patienten und Verbraucher vor Schaden zu schützen“ (Venema, 2019) und veröffentlichte anschließend im Jahr 2020 ihre Überlegungen zu Qualitätsmerkmalen (Sarma et al., 2020).

Der Marihuana Tax Act von 1937, der als von Rassismus durchdrungen galt, schränkte den Konsum und Verkauf von Cannabis durch die Erhebung von Steuern auf Bundesebene ein, und 1969 erklärte der Oberste Gerichtshof der Vereinigten Staaten das Gesetz für verfassungswidrig (Musto, 1972, Timothy Leary gegen Vereinigte Staaten, 1969). Der Kongress hob das Steuergesetz auf, führte den Controlled Substances Act (CSA) von 1970 ein und nahm Cannabis 1972 in Anhang 1 auf (Mead, 2019, Sacco, 2014). Substanzen der Liste 1 sind die am strengsten kontrollierte Substanzgruppe und werden als Substanzen definiert, die derzeit keinen anerkannten medizinischen Nutzen haben und ein hohes Missbrauchspotenzial aufweisen (Mead, 2019). Im Jahr 2017 wurde synthetisch hergestelltes Δ9-THC in Anhang II der CSA aufgenommen, diese Abgrenzung galt jedoch nur für synthetisches Δ9-THC, das in von der FDA zugelassenen Produkten verwendet wurde (82 FR 55504 - Schedules of Controlled Substances, 2017). Im Jahr 2018Cannabis sativaL. wurde vom Landwirtschaftsministerium der Vereinigten Staaten (USDA) je nach Δ9-THC-Konzentration aufgrund des Agriculture Improvement Act von 2018 (oft als Farm Bill 2018 bezeichnet) entweder als Cannabis oder als Hanf eingestuft. Das Gesetz definierte Marihuana als Marihuana mit einer Δ9-THC-Konzentration von mehr als 0,3 % des Trockengewichts der Pflanze, und alles, was unter diesem Grenzwert liegt, gilt als Hanf (Einrichtung eines Programms zur heimischen Hanfproduktion, 2021). Die Konzentration von 0,3 % wurde möglicherweise aus einer 1976 veröffentlichten Studie abgeleitet, in der die Wissenschaftler eine Konzentration von 0,3 % Δ9-THC, gemessen in oberen, jüngeren Blättern, annahmen, um zwischen wildem (als Faserhanf verwendeter Hanf, dessen Wirkung als begrenzt berauschend gilt) und kultiviertem (wegen seiner psychoaktiven Wirkung verwendet) zu unterscheiden.C. sativa(Small & Cronquist, 1976). Der Schwellenwert von 0,3 % wird jedoch oft als irrelevant kritisiert, und andere Berichte definieren Chemotypen vonCannabis as the "drug type" when plants have >1 % Δ9-THC (Brenneisen und Kessler, 1987, Industriehanf ist kein Marihuana, 1998). Die Δ9-THC-Konzentration in der gesamten Pflanze kann erheblich variieren und moderner Kulturhanf, der für CBD angebaut wird, kann von Natur aus höhere Δ9-THC-Konzentrationen enthalten (Namdar et al., 2018). Durch verbesserte landwirtschaftliche Praktiken kann die Pflanze mehr Cannabinoide produzieren, darunter Δ9-THC (Lydon et al., 1987, Rodriguez-Morrison et al., 2021). Analyseprotokolle können auch unterschiedliche Unsicherheitsmessungen aufweisen, was die Festlegung eines Grenzwerts von 0,3 % schwierig macht. Die gemessene Konzentration von Δ9-THC kann den Grenzwert überschreiten, was die Zuordnung zu Marihuana oder Hanf erschwert.

Versionen von E--Zigaretten gibt es möglicherweise seit dem späten 19. Jahrhundert. Anzeigen in Harper's Weekly im Jahr 1887 bewarben „elektrische Zigaretten“, die ohne Streichhölzer zünden ([Werbung], nd). Das erste patentierte Gerät im Jahr 1930 war nicht ausdrücklich für den Konsum von Nikotin gedacht, sondern für den Umgang mit Arzneimitteln ohne Verbrennung (Joseph, 1930). Herbert Gilbert erfand eine 1963 patentierte E-Zigarette, um „Tabak und Papier durch erhitzte, feuchte, aromatisierte Luft zu ersetzen“ über eine unbeschriebene „harmlose, aromatisierte chemische Verbindung“ (Gilbert, 1965). E-E-Zigaretten, die als „Hitze-nicht-Brenn“-Geräte bekannt sind und Tabak enthalten, wurden in den 1960er Jahren von Tabakunternehmen entwickelt, fanden jedoch keine breite Akzeptanz und wurden anschließend als kommerziell erfolglos außer Betrieb genommen (Bialous und Glantz, 2018, Caputi, 2017, Hilts, 1994). Norman Jacobson, dem die erste Verwendung des Begriffs „Dampfen“ zugeschrieben wird, bezog sich 1980 auf ein E-Zigarettengerät zur Raucherentwöhnung und erklärte: „Dies stellt keine sichere Zigarette dar“ (Fake Cigarette Developed, 1980, Smokeless cigs: „they meet.“, 1980). Die pharmazeutische Forschung Ende der 1990er Jahre führte zu einem Aerosolgenerator, der Propylenglykol als Trägerstoff für Arzneimittel nutzte (Hindle et al., 1998, Shen et al., 2004).

Die moderne E-Zigarette, die 2003 von Hon Lik erfunden wurde, wurde 2006 in die Vereinigten Staaten importiert und verzeichnete einen bemerkenswerten kommerziellen Erfolg (M85579: The Tariff Classification of a Nicotine Inhaler and Parts from China, 2006). Bis 2018 nutzten schätzungsweise 8,1 Millionen Erwachsene in den Vereinigten Staaten E-Zigaretten (Creamer et al., 2019), und bis 2019 gaben mehr als 25 % der Schüler der 12. Klasse an, in den letzten 30 Tagen Dampf geraucht zu haben (Miech et al., 2019). Diese moderne E-Zigarette entwickelte sich gemäß der Definition des US-amerikanischen Centers for Disease Control and Prevention (CDC) in vier verschiedene Generationen (E-Cigarette, or Vaping, Products Visual Dictionary, nd). E-E-Zigaretten der ersten Generation, sogenannte „Cigalikes“, ähneln äußerlich Verbrennungszigaretten und sind in der Regel Wegwerfzigaretten. Während sich die zweite Generation zu wiederverwendbaren, nachfüllbaren Geräten entwickelte, ermöglichte die dritte Generation oder „Mods“ den Benutzern, auch die Temperatur, die Leistung sowie die Docht- und Spulenkonfigurationen zu ändern. Die ersten drei Generationen von E-Zigaretten wurden mit zunehmender Komplexität immer größer (E-Cigarette, or Vaping, Products Visual Dictionary, 2020, Poklis et al., 2017, Williams und Talbot, 2019). Die vierte Generation, „Pod Mods“, kehrte den Kurs um und wurde einfach, kompakt und diskret. Die mit E-Zigarettenflüssigkeit (E-Liquid) gefüllten Einweg-„Pods“ sind nicht immun gegen Modifikationen; Viele sind leicht zu öffnen, sodass Benutzer sie mit anderen E-Liquids, pharmakologisch aktiven Substanzen und/oder anderen Zusatzstoffen nachfüllen oder modifizieren können (E-Cigarette, or Vaping, Products Visual Dictionary, 2020, Fadus et al., 2019, Spindle und Eissenberg, 2018). E--Zigaretten werden hauptsächlich zum Konsum von Nikotin verwendet, haben sich jedoch zu einem Gerät für den diskreten Konsum anderer Drogen entwickelt (Breitbarth et al., 2018, Holt et al., 2021, Holt, 2021, Peace et al., 2017, Poklis et al., 2017, The Unexpected Identification of the Cannabimimetic, 5F-ADB und Dextromethorphan in kommerziell erhältlichen Cannabidiol-E--Flüssigkeiten, 2020).

Moderne E-Zigaretten erzeugen ein Kondensationsaerosol, um dem Benutzer pharmakologisch aktive Substanzen, Geschmacksstoffe und alle anderen chemischen Bestandteile der E-Flüssigkeit zuzuführen. Weitere chemische Bestandteile sind Trägerstoffe oder Feuchthaltemittel, Lösungsmittel, Konservierungsmittel, Zusatzstoffe und Abbauprodukte (Holt, Poklis & Peace, 2021). Eine Spule im Inneren des Geräts wird auf Temperaturen zwischen 170 und 1000 Grad (Mulder et al., 2020) erhitzt, indem entweder ein Knopf gedrückt oder durch Einatmen am Gerät gezogen wird, um einen Unterdruck zu erzeugen. Beides aktiviert die Batterie. Die Spule ist entweder in einen mit einer E-Flüssigkeit getränkten Docht eingebettet oder von diesem umschlungen. Beim Erhitzen verdampft die E-Flüssigkeit und kondensiert schnell zu einem Aerosol, wenn sie mit der Atmosphäre in Kontakt kommt. „Vaping“ ist eine umgangssprachliche Bezeichnung für das Inhalieren dieser Art von Aerosol. Andere Begriffe sind „Cloud Chasing“, „Vapo“ und „Vaporisin“. Das Verdampfen von Cannabinoiden ist auch bekannt als „Dabbin“, „Ride the Mist“, „Skitzin“, „Vapindaganja“, „Cold Boxing“, „Tankinista“, „Tootle Puffer“, „Vooping“ und „Vaples“ (Slang für „Vaping Thc“ (Verwandte Begriffe) – Urban Thesaurus, nd).

Es wurde beschrieben, dass das Aerosolisieren oder Verdampfen von Cannabinoiden mit Tischgeräten beginnt, die „Vulkane“ oder „Dab Rigs“ genannt werden (Gieringer, 2001, Hazekamp et al., 2006, Loflin und Earleywine, 2014); Allerdings sind diese sperrigen und unhandlichen Geräte weder praktisch noch diskret. Grenco Science, Inc. und PAX Labs haben Δ9-THC-basierte E--Zigaretten auf den Markt gebracht, um Verbrauchern ein praktisches und diskretes Abgabesystem für Δ9-THC zu bieten (A Brief History of Weed Vapes, 2021, Bobrow, 2021, Freedman, 2014). Die Einführung dieser Produkte fiel mit der Legalisierung des Cannabiskonsums für Erwachsene in Colorado und Washington im Jahr 2012 zusammen (Cannabis Overview, nd). Berichten zufolge hat der Gründer von Grenco Science, Inc. eine E-Zigarette entwickelt, die für Δ9-THC-Konzentrate und E-Liquids optimiert ist, nachdem er keine durch Δ9-THC-induzierte Euphorie erlebt hatte, als er eine Formulierung mit Δ9-THC verdampfte. Er führte das Fehlen des Highs auf Designbeschränkungen von E-Zigaretten zu dieser Zeit zurück (A Brief History of Weed Vapes, 2021, Bobrow, 2021). Die Gründer von Ploom entwickelten 2005 als Doktoranden eine E-Zigarette und gründeten das Unternehmen 2007 mit einem Hitze-{43}}nicht{44}}verbrennenden Gerät, das Nikotin direkt aus Tabak anstelle einer E-Flüssigkeit vernebeln konnte. Im Jahr 2011 ging Ploom eine Partnerschaft mit Japan Tobacco International ein und brachte PAX auf den Markt, eine E-Zigarette, die für die Abgabe von Δ9-THC aus Pflanzenmaterial optimiert ist (Freedman, 2014, Innovative-partnership-for-ploom-and-japan-tobacco-international.pdf, 2021, Straight, 2018). JUUL wurde von den PAX-Erfindern als Nikotin-E-Zigarette auf den Markt gebracht (L. Etter, 2021). Die Grenco Science-, PAX- und JUUL-Geräte wurden als diskrete Abgabegeräte für Δ9-THC und Nikotin entwickelt (A Brief History of Weed Vapes, nd; Bobrow, nd; Freedman, 2014).

Der Prozentsatz der E-Zigaretten-Beiträge, in denen Δ9-THC, CBD oder synthetische Cannabinoide erwähnt werden, ist von 2015 bis 2019 von 14,5 % auf 24,6 % gestiegen, was die steigende Beliebtheit des Cannabis-Dampfens zeigt (Sumner et al., 2021). Nicht-E--Zigarettenkonsumenten (Tai et al., 2021). Das Verdampfen von Cannabis korreliert mit einem jüngeren Alter, einer höheren Bildung und einer höheren Konsumhäufigkeit (Cranford et al., 2016). Es wird berichtet, dass junge Erwachsene, die Cannabis konsumieren, das Dampfen aufgrund seiner Bequemlichkeit und Diskretion bevorzugen, das Rauchen von Cannabis jedoch nicht aufgeben (Cranford et al., 2016, Jones et al., 2016). In einer Studie aus den Jahren 2018–2019 nahm das häufige Rauchen von Cannabis bei Oberstufenschülern deutlich zu (+131 %), und im Allgemeinen nahm es bei Frauen zu (+183 %), bei Personen, die 4–7 Nächte pro Woche ausgehen (+163 %) und bei Personen, die in der Freizeit verschreibungspflichtige Opioide einnehmen (+184 %) (Palamar, 2021). Von den Jugendlichen (im Alter von 12 bis 17 Jahren), die zur Behandlung von Substanzstörungen in eine Einrichtung aufgenommen wurden, gaben 50 % an, derzeit Nikotin zu rauchen, 51 % gaben an, derzeit Cannabis zu rauchen, und 40 % gaben an, derzeit beides zu rauchen (Young-Wolff et al., 2021). Es war deutlich wahrscheinlicher, dass diese Patienten in Haushalten mit höherem Einkommen lebten und nicht-hispanische Weiße waren (Young-Wolff et al., 2021). Eine Umfrage unter Jugendlichen zeigte, dass der Konsum von E-Zigaretten über einen Zeitraum von 30 Tagen mit einer höheren Prävalenz (angepasstes Odds Ratio von 3,18-mal wahrscheinlicher) für das Verdampfen von Cannabis verbunden war (Kowitt et al., 2019), während das Rauchen einer herkömmlichen Zigarette keinen signifikanten Zusammenhang mit dem Verdampfen von Cannabis hatte (Boccio und Jackson, 2021, Kowitt et al., 2019). Dieser Trend wird durch eine andere Studie gestützt, die berichtet, dass der Konsum einzelner Substanzen bei Jugendlichen und jungen Erwachsenen nicht so häufig vorkam wie der Konsum mehrerer Produkte (Tabak und Cannabis) (Lanza et al., 2021). Einige spekulieren, dass Cannabiskonsum im Zusammenhang mit E-Zigaretten-Konsum Fortschritte bei der Tabakkontrolle zunichte machen könnte (Weinberger et al., 2021).

The prevalence of cannabis use increased in the 50–64 age group in a legal adult-use state between 2014–2016, reported as the prevalence of "no cannabis use in the past 12 months" in one study. Women demonstrated an 84.2% rate of "no cannabis use" in 2014, which dropped to 76.1% in 2016. The male rate of "no cannabis use" dropped from 76.8% to 62.4% from 2014 to 2016. This study also reported vaping cannabis was associated strongly with regular and daily use (Subbaraman & Kerr, 2021). In a separate study, vaping cannabis among adults was described as increasing from 10% to 13.4% between 2017 to 2019 and demonstrated higher odds associated with heavy alcohol use (consuming > 14 or > 7 drinks per week for men or women, respectively); binge drinking (consuming > 5 or >4 Getränke zu einem Anlass für Männer bzw. Frauen); und risikoreiches Verhalten (intravenöser Drogenkonsum, Behandlung sexuell übertragbarer Infektionen und Geld-/Drogentausch gegen Sex) (Boakye et al., 2021).

Das Aufkommen diskreter Dampfprodukte hat sich auf die demografische Entwicklung des Cannabiskonsums ausgewirkt. Die Gegenüberstellung von Cannabis-Dampfen und Nikotin-Dampfen zeigt, dass die demografischen Profile ähnlich sind. Wie bereits erwähnt, hängt das Dampfen von Cannabis mit einem jüngeren Alter, einer höheren Bildung und einem höheren Einkommen zusammen. Nationale Umfragen deuten darauf hin, dass das Nikotindampfen bei jungen Erwachsenen mit einem Hochschul-/Associate-Abschluss am höchsten ist (Cornelius et al., 2020, Key Substance Use and Mental Health Indicators in the United States: Results from the, 2020). Der Konsum poly-Substanzen ist keine Seltenheit, und Umfragen haben ergeben, dass die Verwendung einer nikotinbasierten E--Zigarette die Wahrscheinlichkeit erhöht, Cannabis zu dampfen (Kowitt et al., 2019).

Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

In den frühen 1900er Jahren wurden in den Vereinigten Staaten Vorschriften zum Schutz vor Produktverfälschungen und Medikamenten mit falscher Marke eingeführt. Zu dieser Zeit fiel auch Cannabis unter diese Anforderungen. Derzeit ist Cannabis nach dem Controlled Substances Act weiterhin eine Droge der Liste I und wird nur in einzelnen Staaten mit legalisierten Cannabisprogrammen reguliert. In Ermangelung einer einheitlichen, universellen Aufsicht variiert die Qualität von E-Zigaretten auf Cannabisbasis- landesweit. Verfälschungen und

Finanzierung

Diese Arbeit wurde vom National Institute of Justice [2018-75-CX-0036, 2019-MU-MU-007] und dem National Institute of Health: National Institute on Drug Abuse [P30 DA033934] unterstützt. Die in dieser Veröffentlichung zum Ausdruck gebrachten Meinungen, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen oder Empfehlungen sind die der Autoren und spiegeln nicht unbedingt die des Justizministeriums wider.

Interessenkonflikt

Keiner.

Danksagungen

Dieses Manuskript wurde im Auftrag der Alkohol-, Drogen- und Beeinträchtigungsabteilung des National Safety Council verfasst und von dieser herausgegeben.