Allgemeine Definition

Vaporisieren bedeutet, dass eine Substanz vom flüssigen oder festen Aggregatzustand in den gasförmigen (Dampf-)Zustand übergeht, ohne chemisch verändert zu werden.
Wenn Wasser erhitzt wird, bis es siedet, vaporisiert es zu Wasserdampf.
Vaporisieren aus dem englischen „verdampfen“ ist das thermische Lösen von Inhaltsstoffen aus einem Stoffgemenge unterhalb der Oxidationstemperatur. Es handelt sich also um einen physikalischen Prozess, nicht um eine chemische Reaktion.

Cannabisliebhaber nutzen dieses Prinzip, um die gewünschten Cannabinoide von der tockenen Blüte zu lösen und möglichst ausschließlich diese zu inhalieren. Freunde des Vaporiesierens empfinden das Inhalieren ohne Verbrennungsrückstände als wesentlich weniger gesundheitsschädlich und den Rausch als viel reiner und klarer.

Unterschied: Vaporisieren vs. Verbrennen

Beim Vaporisieren bleibt also die chemische Struktur der Wirkstoffe weitgehend erhalten, während beim Rauchen viele Stoffe durch Verbrennung zerstört oder in schädliche Nebenprodukte umgewandelt werden.

Technischer bzw. physikalischer Kontext

In der Technik bedeutet „vaporisieren“:

• Flüssigkeiten verdampfen, um sie z. B. in Brennern, Verdampfern oder E-Zigaretten zu nutzen.
• Das passiert durch Erhitzen, bis der Dampfdruck der Flüssigkeit dem Umgebungsdruck entspricht.

Beispiel:

In einem Verdampfer wird Benzin vaporisiert, bevor es mit Luft vermischt und im Motor verbrannt wird.

Medizinischer / chirurgischer Kontext

In der Medizin (z. B. bei der Laserchirurgie) heißt „vaporisieren“:

• Gewebe wird durch starke Hitze verdampft – also durch einen Laserstrahl oder elektrischen Strom so stark erhitzt, dass es sich buchstäblich in Dampf auflöst.
• Dabei verdampft das Wasser im Gewebe, und das Gewebe wird zerstört oder entfernt.

Beispiel:

Bei der Prostata-Vaporisation wird überschüssiges Prostatagewebe mit einem Laser verdampft.

Zur Wirkstoffaufnahme wird das Vaporisieren auch im medizinischen Bereich mehr und mehr anerkannt. In diesem Kontext spricht man von Phytoinhalation.

Die Phytoinhalation ist in der Medizin ein noch sehr junger Bereich, der weiterhin großen Forschungsbedarf mit sich bringt. Wie ist die Verträglichkeit im Vergleich zum Spritzen oder Pillenschlucken, welche Substanzen lassen sich durch Vaporisation inhalieren, wie ist die genaue Dosierung mit dieser Aplikationsform und wie ist diese zu erreichen…? Erste Antworten lassen verschiedentlich auf sehr positive Anwendungsmöglichkeiten schließen.

Wie auch im Konsumkontext werden Wirkstoffe physikalisch mit warmer Luft gelöst, um dann inhaliert zu werden – also eine Wirkstoffaufnahme über die Lunge.

Alltagssprachlich / Konsumkontext

In der E-Zigaretten- oder Cannabis-Kultur meint „vaporisieren“:

• Eine Substanz (z. B. Liquid, Kräuter, Harz) wird erhitzt, ohne sie zu verbrennen, sodass nur die wirksamen Stoffe verdampfen, aber keine Verbrennungsprodukte entstehen.
• Das ist also schonendes Erhitzen, nicht Verbrennen.

Beispiel:

Ein Vaporizer erhitzt Cannabis auf etwa 180 °C, sodass THC verdampft, aber kein Rauch entsteht.

Wie entsteht THC?

Die Genese (Bildung) von THC (Δ9-Tetrahydrocannabinol) ist ein biochemischer Prozess, der in den Drüsenhaaren (Trichomen) der weiblichen Cannabispflanze stattfindet

THC kommt in der Pflanze hauptsächlich in seiner inaktiven, sauren Form, der Tetrahydrocannabinolsäure (THCA), vor und wird erst durch Hitze oder lange Lagerung zu psychoaktivem THC umgewandelt. 

Der Biosynthese-Weg

Die Bildung von THC verläuft in mehreren Schritten, die durch spezifische Enzyme in der Cannabispflanze katalysiert werden: 

1. Erster Vorläufer: Die Produktion beginnt mit zwei Molekülen, der Olivetolsäure und dem Geranylpyrophosphat.
2. Cannabigerolsäure (CBGA): Die beiden Moleküle reagieren miteinander und bilden unter enzymatischer Katalyse Cannabigerolsäure (CBGA). CBGA gilt als der „Mutter-Cannabinoid“, da es die Basis für die meisten anderen Cannabinoide bildet.
3. Tetrahydrocannabinolsäure (THCA): Im nächsten Schritt wandelt ein spezielles Enzym, die THCA-Synthase, die CBGA-Moleküle in Tetrahydrocannabinolsäure (THCA) um.
4. Decarboxylierung: Die psychoaktive Wirkung von Cannabis wird nicht durch THCA, sondern durch die endgültige Umwandlung in THC hervorgerufen. Dieser Prozess, die Decarboxylierung, erfolgt nicht-enzymatisch durch Hitze. Dies geschieht typischerweise beim Rauchen, Verdampfen oder Backen von Cannabis, wobei die Carboxylgruppe (COOH) abgespalten wird. 

Die Genese von THC wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst: 

• Genetik: Verschiedene Cannabissorten produzieren unterschiedliche Mengen an THC. Während „Drogen-Sorten“ einen hohen THC-Anteil haben, weisen Industriehanfsorten nur sehr geringe Mengen auf.
• Trichome: Die Produktion von THC findet vor allem in den Drüsenhaaren (Trichomen) auf den Blüten der weiblichen Pflanzen statt. Diese Drüsenhaare sind für die Speicherung der Cannabinoide zuständig.
• Licht und Wärme: Intensive UV-B-Strahlung und höhere Temperaturen während der Blütephase können die Cannabinoid-Produktion steigern.
• Lagerung und Verarbeitung: Nach der Ernte wandelt sich THCA im Laufe der Zeit langsam in THC um. Durch Erhitzen wird dieser Prozess stark beschleunigt. 

Schematische Darstellung der THC-Biosynthese

Dieser Prozess findet hauptsächlich in den Drüsenhaaren der Cannabispflanze statt.

┌─────────────────┐       ┌──────────────────────┐
│ Olivetolsäure   │ +     │ Geranylpyrophosphat  │
└─────────────────┘       └──────────────────────┘
        │                       │
        └───────────────┬───────┘
                        │  Enzym: GOT*
                        ▼
┌─────────────────┐
│ Cannabigerolsäure (CBGA)  │
└─────────────────┘
        │
        ├─────────────────────────────┐
        │  Enzym: THCA-Synthase       │
        ▼                             ▼
┌─────────────────┐             ┌─────────────────┐
│ Tetrahydro-     │  Hitze/     │ Cannabidiolsäure│
│ cannabinol-     │ Decarboxy-  │ (CBDA)          │
│ säure (THCA)    │ lierung     └─────────────────┘
└─────────────────┘      ▼
┌─────────────────┐
│ Tetrahydro-     │
│ cannabinol (THC)│
└─────────────────┘

*Anmerkung: GOT = Geranylpyrophosphat: Olivetolat-Geranyltransferase

Erläuterung des Schemas

1. Startmoleküle: Die Biosynthese beginnt mit den Ausgangsstoffen Olivetolsäure und Geranylpyrophosphat.
2. CBGA-Synthese: Das Enzym Geranylpyrophosphat: Olivetolat-Geranyltransferase (GOT) kombiniert die beiden Ausgangsstoffe zu Cannabigerolsäure (CBGA). Dieses Molekül wird als „Mutter-Cannabinoid“ bezeichnet, da es der Vorläufer für die meisten anderen Cannabinoide ist.
3. THCA-Synthese: Die THCA-Synthase, ein weiteres Enzym, wandelt CBGA in Tetrahydrocannabinolsäure (THCA) um. In dieser sauren Form hat die Verbindung keine psychoaktive Wirkung.
4. Decarboxylierung: Durch den Einfluss von Wärme (z. B. beim Rauchen oder Verdampfen) oder durch längere Lagerung wird aus THCA die Carboxylgruppe abgespalten. Dieser Prozess, genannt Decarboxylierung, wandelt das inaktive THCA in das psychoaktive Tetrahydrocannabinol (THC) um.

THCA entsteht

nicht direkt aus Olivetolsäure und Geranylpyrophosphat, sondern in einem zweistufigen enzymatischen Prozess: 

1. Schritt: Bildung von CBGA
   • Zuerst werden Olivetolsäure und Geranylpyrophosphat durch ein Enzym namens Geranylpyrophosphat:olivetolat-geranyltransferase (auch bekannt als CBGA-Synthase) miteinander verbunden.
   • Dieses Enzym katalysiert die Alkylierung der Olivetolsäure, wodurch Cannabigerolsäure (CBGA) entsteht. CBGA gilt als der „Mutter-Cannabinoid“, da es die Vorstufe für alle anderen Haupt-Cannabinoide in der Pflanze ist.
2. Schritt: Umwandlung von CBGA in THCA
   • Im nächsten Schritt wandelt ein weiteres Enzym, die THCA-Synthase, die gebildete CBGA in Tetrahydrocannabinolsäure (THCA) um.
   • Die THCA-Synthase katalysiert eine spezifische oxidative Cyclisierung (Ringschlussreaktion) der Monoterpen-Einheit von CBGA, wodurch die charakteristische Struktur von THCA entsteht. 

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Cannabispflanze Olivetolsäure und Geranylpyrophosphat als Bausteine verwendet, um schrittweise über den Zwischenschritt CBGA das Endprodukt THCA zu synthetisieren.