Cannabis enthält etwa 450 chemische Verbindungen, von denen die meisten auch in anderen Pflanzen oder Tieren vorkommen, wie beispielsweise Aminosäuren, Fettsäuren, Zucker, ätherische Öle und andere Substanzen. Tabakrauch enthält über 4000 chemische Verbindungen, von denen mehr als 50 krebserregend sind.
Die Zusammensetzung von Cannabisrauch ist bisher weniger gut erforscht als die von Tabakrauch. Es ist jedoch bekannt, dass auch bei der Verbrennung von Cannabis krebserregende Substanzen entstehen. Das kanadische Gesundheitsministerium hat einen Vergleich der Zusammensetzung von Tabakrauch und Cannabisrauch vornehmen lassen, dessen Ergebnisse kürzlich in einer wissenschaftlichen Zeitschrift veröffentlicht wurden.
Danach ergeben sich qualitative Ähnlichkeiten zwischen Cannabis- und Tabakrauch bei einigen quantitativen Unterschieden. Da beide Pflanzen Ähnlichkeiten in ihrer Zusammensetzung aufweisen – so weisen beide einen hohen Zelluloseanteil auf -, sind Ähnlichkeiten bei der Zusammensetzung des Rauches nicht überraschend.
Die in der Studie verwendeten Zigaretten wiesen jeweils etwa 0,8 Gramm Tabak oder Cannabis auf. Diese Zigaretten wurden nach zwei verschiedenen Methoden mittels Rauchmaschinen „geraucht“. Zum einen wurde ein das Zigarettenrauchen simulierendes Schema verwendet, bei dem im Abstand von einer Minute 35 ml inhaliert wurde (Standardmethode). Zum anderen wurde ein extremeres Schema, das Cannabisrauchen simulieren sollte, verwendet, bei dem alle 30 Sekunden 70 ml inhaliert wurde (Extremmethode). Bei beiden Methoden wurden etwa 15 Züge benötigt, um eine Zigarette zu rauchen.
Unter der Standardmethode fand sich im Rauch einer Zigarette sowohl bei Cannabis als auch bei Tabak etwa 40 mg Teer, unter der Extremmethode waren es für Tabak etwa 80 mg und für Cannabis etwa 100 mg Teer. Die Zusammensetzung des Rauches war jeweils weniger von der Substanz als vom Rauchverhalten abhängig. Dies gilt auch für viele nachgewiesene Einzelsubstanzen, wie beispielsweise das krebserregende Benzanthracen, das sich bei Verwendung der Standardrauchmethode in Konzentrationen von etwa 30 Nanogramm pro Zigarette (Tabak) beziehungsweise etwa 25 Nanogramm pro Zigarette (Cannabis) fand, jedoch bei der Extremmethode mit etwa 50 Nanogramm (Tabak) beziehungsweise etwa 40 Nanogramm (Cannabis) pro Zigarette vertreten war.
In der Studie fielen jedoch auch einige deutliche Unterschiede in der Zusammensetzung von Cannabis- und Tabakrauch auf. Bei Verwendung der gleichen Methode wurde Ammoniak im Cannabisrauch in einer etwa 20-mal so hohen Konzentration wie im Tabakrauch gefunden, was nach Ansicht der Autoren auf einem höheren Nitratanteil im Cannabis durch eine entsprechende Düngung beruhen könnte. Bei der Verbrennung werden Nitrate (-NO3) in Ammoniak (NH3) umgewandelt. Auch andere Stickstoffverbindungen wurden im Cannabisrauch verstärkt nachgewiesen, wie beispielsweise Blausäure (HCN) mit einer etwa 2,5 mal so hohen, Stickstoffmonooxid (NO) mit einer etwa 4-mal so hohen Konzentration und einige aromatische Amine in 3- bis 5-mal so hohen Konzentrationen wie im Tabakrauch. Blausäure entsteht aus Proteinen bei einer Temperatur über 700 Grad Celsius. Tabakspezifische Nitrosamine, die aus Nikotin gebildet werden, wurden im Cannabisrauch erwartungsgemäß nicht festgestellt. Die Konzentrationen an Quecksilber, Kadmium und Blei wurden im Cannabisrauch im Vergleich zum Tabakrauch in deutlich niedrigeren Konzentrationen gefunden, was vermutlich auf den Anbau des verwendeten Cannabis zurückzuführen ist. Wird Cannabis auf Böden angebaut, in denen vermehrt Schwermetalle zu finden sind, so ist auch bei Cannabis mit einer entsprechenden Verseuchung des Produktes zu rechnen. Cannabisrauch enthielt im Vergleich zu Tabakrauch geringere Konzentrationen an niedrigmolekularen Carbonyl-Verbindungen (Formaldehyd, Azetaldehyd, etc.) und an polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen. Allerdings war das Muster der Zusammensetzung vergleichbar.
Die Verbrennung von jeglichem Pflanzenmaterial, sei es Tabak, Cannabis oder andere Kräuter, resultiert in einer komplexen Mischung chemischer Substanzen, deren Zusammensetzung und quantitative Verteilung auf einer Vielzahl von Einflussgrößen basieren. Die aktuelle Studie unterstützt frühere Forschung, nach der Cannabisrauch viele der gleichen Chemikalien wie Tabakrauch enthält. Diese qualitative Ähnlichkeit ist vermutlich von größerer Bedeutung bei der Beurteilung des Schädigungspotenzials von Cannabisrauch als quantitative Unterschiede bei einzelnen Substanzen, die von Probe zu Probe und von einer Rauchmethode zu einer anderen variieren können. Cannabis enthält allerdings auch THC, von dem vor Krebs schützende Eigenschaften bekannt sind. Zu den Substanzen, die beim Tabakrauch für die Entwicklung verschiedener Krebsarten verantwortlich gemacht werden, zählen polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, aromatische Amine und zyklische Stickstoffverbindungen, die auch im Cannabisrauch anzutreffen sind.
