科学揭示如何卷出完美的烟卷
如果你想要快速地达到非常强烈的兴奋状态，你可能会认为使用含有最高浓度大麻素的烟丝是最有效的方式——例如，植物的主要致幻成分四氢大麻酚（THC）。但新的研究表明，事情并不那么简单。研究人员现在利用吸烟机测试单支大麻烟的强度，发现从这种“香烟”中吸入的有效成分数量在很大程度上取决于烟丝的设计方式。随着大麻在越来越多的地区合法化，它的使用也正变得越来越普遍。目前全球有2亿零9百万名用户在使用大麻。对于销售合法大麻产品的公司来说，标准化产品非常重要，这样消费者——包括那些将其用作药物的人——才能清楚地知道自己购买了什么。这意味着卖家必须能够精确测量产品中的大麻素水平以及污染物含量。然而，并不是所有药物输送方法都易于测试。在加拿大政府于2022年进行的一项调查中，约有70%的大麻用户表示，传统吸烟是他们首选的摄入方式。预卷大麻烟在加拿大大麻市场中正成为一个快速发展的领域，行业研究显示，自2021年以来，2到5克装的“多件套”预卷大麻烟销量增长了约400%。现有的质量控制技术可以测量每支大麻烟中的有效成分含量，但这忽略了一个重要变量：烟丝燃烧的物理机制。“关于烟丝吸烟缺乏定量研究，我想了解吸入过程中化学成分发生了什么。”位于不列颠哥伦比亚省温哥华的Delic实验室总裁兼首席科学官马克乌斯·罗根（Markus Roggen）说。罗根和他的同事质疑，大麻素浓度是否真的是决定药物致幻效果的最重要因素，以及还有哪些其他因素会影响一种令人愉悦的体验。他们的研究成果于6月在温哥华举行的加拿大化学会议暨展览上发布。一支烟是一种简单的装置：烟纸既固定了被碾碎的大麻植物，又将燃烧端产生的烟传输到使用者的口中。燃烧使植物颗粒中释放出大麻素化合物，以气态形式存在，使吸烟者通过松散的材料吸入这些成分。可以将其视为在管道两端提取并输送气态化合物。罗根说：“这本质上是烟丝与你的嘴巴之间的气溶胶传输问题。”这些气溶胶中包含大麻的有效大麻素成分，包括致幻的THC和广受欢迎的被认为具有镇静和抗炎特性的大麻二酚（CBD），有时被用于治疗顽固性癫痫发作。研究人员使用吸烟机来测量燃烧大麻烟释放的化学物质。照片来源：Vanessa Clarke / Markus Roggen 为了寻找完美烟丝的设计蓝图，罗根及其团队准备了以THC和CBD为主的大麻品种样本。他们使用咖啡研磨机和筛子，将这些样本制成直径分别为1毫米、3毫米和5毫米的颗粒。然后，他们用0.5克的每种样品，倒入市售的预卷烟纸筒，制作成烟丝。接着他们将这些烟丝连接到一台“吸气周期模拟机”上，该机器以均匀的方式“吸入”六次，每次持续三秒，然后“呼出”。3D打印的嘴部件会收集气溶胶，研究人员则使用分析化学技术来测量从每支烟丝开头、中间和结尾吸出的气溶胶水平。（若要评估如此多的样本，人类志愿者显然无法连续进行。）每支烟丝释放的THC和CBD的量表明，颗粒大小确实会影响效果强度。在两种大麻品种中，1毫米的颗粒在每次吸气中提供了最多的大麻素，而5毫米的颗粒虽然效果较弱，但烟丝的燃烧时间更长。更小的颗粒能够更快地暴露更大的表面积到火焰中，从而实现更快且更高效的燃烧。此外，无论颗粒大小如何，每支烟丝中最后部分的气溶胶含有最高浓度的大麻素。与此同时，更多萜烯类化学物质——这些化学物质在大麻中贡献风味，但不含有活性药物浓度——在烟丝的初期释放出来。这表明，烟丝在开头提供最佳风味，而在结尾提供最强烈的大麻素浓度。令人惊讶的是，虽然THC主导的烟丝每支烟释放了19到28毫克的THC，但CBD主导的烟丝每支烟释放了惊人的90到100毫克CBD——这比主要大麻素的含量高出200到400%。“CBD到达你口中的量比THC更多。”罗根说，“我无法解释这一点，但我非常着迷。”位于华盛顿州费夫的医学溪分析（Medicine Creek Analytics）大麻测试实验室的科学主任安伯·怀斯（Amber Wise）表示，预卷大麻烟代表了大麻市场中日益增长的领域，并指出制造商依赖自动化来生产这些产品。由于植物材料的化学性质存在差异，了解颗粒大小的影响对于产品的稳定性至关重要。“罗根的数据支持了THC比例不如颗粒大小重要的观点，预卷制造商会发现这一点很有用。”她说。此外，这项新研究的参与者提到，大麻社区的评论者和博主们经常描述预卷大麻烟味道刺鼻或燃烧不均——了解烟丝结构如何影响萜烯的输送，可能会帮助制造商生产出风味更好、更一致的产品。此外，医生也会以各种形式开具大麻药方，包括烟丝。但针对吸入型大麻药的剂量开具，存在一个罗根希望其研究能解决的问题。“如果医生告诉病人每天吸入三次，”他说，“这到底意味着什么？”波特兰州立大学有机化学教授罗伯特·斯特朗（Robert Strongin）虽然没有参与这项研究，但他同意研究结果展示了系统化控制剂量的一种路径。“这些信息可能对医疗大麻患者和医生特别有用，他们非常关注剂量控制和一致性。”他说。罗根的研究为制造商提供了一个起点，以解决与质量控制相关的问题，并能够控制烟丝的感官体验、致幻效果和药效。进一步的进展需要解决团队测量中持续存在的变量——即使是在相同条件下制作的烟丝之间也存在差异。在未来的工作中，罗根和他的同事计划研究湿度、燃烧源和填充密度等因素如何影响烟丝的结构和效果。怀斯指出，消费者的需求各不相同。一些人购买小号“遛狗者”（dog walker）烟丝，为的是快速独自吸食而不会感到过于兴奋；另一些人则想要更持久的烟丝，以便在派对上传递共享。“归根结底，我怀疑预卷技术不会基于颗粒大小来推销自己，”她说，“但这些研究很重要，因为有很多我们只是不知道的事情。”
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