R134a用于工业大麻提取的安全性分析

康美佳（COMERG）首席执行官乔治·斯坦乔夫(George Stantchev）博士对在工业大麻提取中使用R134a的安全性进行了详细而有见地的分析。

氢氟烃HFC-134a(R-134a)，又名1,1,1,2-四氟乙烷，是一种气态卤化烃，在空调和制冷系统、气溶胶推进剂或泡沫膨胀剂方面，R-134a被视为是替代氟里昂12、氟里昂22等其它氯化卤代烃材料的首选。这一改变缘于一项联邦法规，该法规要求用其他不破坏臭氧层的化合物来替代氟氯烃。

真正的问题是：如果将HFC-134a用于工业大麻提取，并且提取物中存在液态残余气体，那么潜在的安全问题是什么？对于食用大麻而言，美国食品药品监督管理局（FDA）规定食用产品中调味剂残留最大限值为1000ppm。在替代产业方面，同样的规定也应适用于食用大麻。根据规定，萃取平台设计的最大残留溶剂约为800ppm，低于1000ppm的规定限值。

公认安全（GRAS）豁免条款

英力士氟化工股份有限公司（Ineos Fluor Ltd.）声称，1,1,1,2-四氟乙烷（HFC-134a）作为萃取溶剂在食品调味剂生产中的使用不受联邦食品、药品和化妆品法令的上市前批准要求限制，因为我们已经测定HFC-134a的此类使用公认安全（GRAS）。食品调味剂提取物中最大残留物限制为1000ppm。

对于通过吸烟吸入，上述规定不适用。作为SOP的一部分，使用HFC-134a处理的所有烟熏提取物将经过脱气过程，并且在24小时内，残留溶剂可能会被去除至未检测状态。下面您将看到，大多数电子烟、水烟雾化器或烟气集取器在230至300℃（450至570℉）的条件下将烟叶蒸发成可吸入烟雾。大麻素的燃烧发生在230°C（450°F）左右。

R134a的工业用途

制冷

1,1,1,2-四氟乙烷是一种不可燃气体，主要用作家用制冷和汽车空调的“高温”制冷剂。这些装置在20世纪90年代初开始使用1,1,1,2-四氟乙烯替代对环境更有害的R-12。改装套件可用于改装最初配备R-12的设备。

雾化器

就其医疗用途而言，1,1,1,2-四氟乙烷通称氟烷。氟烷用于一些定量吸入器的推进剂，这种用途被认为是安全的。氟烷与五氟丙烷结合使用时，可作为外用蒸汽冷却剂喷雾，用于在刮除前麻醉疖子。人们也将其作为一种潜在的吸入式麻醉剂进行研究，但在吸入器使用的剂量下它是非麻醉剂。

推进剂

在一些超频计算机中，1,1,1,2-四氟乙烷也用于计算机冷却，如加密货币开采。1,1,1,2-四氟乙烷是用于管道冷冻组的制冷剂，也常见于取代二氧化碳，用作气枪推进剂。1,1,1,2-四氟乙烷通常与硅基润滑剂混合，或与R-245混合用作建筑绝缘泡沫推进剂。

溶剂

1,1,1,2-四氟乙烷还被视为适于提取调味剂和香料化合物的有机溶剂，作为其它有机溶剂的潜在替代物，具体来说是超临界二氧化碳。1,1,1,2-四氟乙烷也可以以液体和超临界流体的形式用作有机化学中的溶剂。

工业大麻加工

与丁烷相比，R134a与提取物的混溶性要差得多。丁烷后处理的标准流程是在真空烘箱中放置几天以清除溶解的丁烷。供应商流程中内置的R134a需要半小时到一小时的清洗，才能将浓度降到非常低的水平。

工业上有传言说，在极高的温度下，R-134a会分解为氢（HF）和碳酰氟（CF），在吸入时可能会引起刺激。我们将根据实际作用下的科学数据来检验这一传言。一般来说，1,1,1,2-四氟乙烷与明火或超过370℃（698℉）的热表面直接接触可能导致蒸汽分解，并排放包括氟化氢和碳酰氟在内的有毒气体。

2014年裴顿公司（Perdue）进行的一项研究发现，在温度超过550℃之前，R134a基本上不会分解为HF，这比通常分解工业大麻油的温度要高得多。在R134a测试的情况下，R134a、HF和CF的浓度如图14、15、16所示。

 当加热温度达到500-550℃时，R134a浓度开始下降、HF浓度开始上升；当温度超过650℃时，开始产生CF。R134a浓度的降低不受湿度影响。

可以看到，R134a在600℃时开始向HF转化，速率为0.01%或100ppm。注意，雾化时丁烷火焰温度为300℃，在该温度下R134a不会向HF转化。如果我们假设以某种方式达到了600℃（比实际雾化温度高出300℃），并且如果提取物中R134a的允许浓度低于20ppm，那么HF最大转化率则为0.2ppm（400ppb）。

 根据美国国立卫生研究院（NIH）的数据，暴露超过1小时，HF的刺激水平可高达3ppm。除雾化温度低于转换温度300℃之外，最大预期转换还将比限值低15倍。吸入氟化氢气体的重要影响就是呼吸道刺激并引发呼吸道疾病。有研究记录了动物模型的呼吸道刺激，在人体受控暴露的研究中也观察到了呼吸道刺激。

综上所述，在大于3ppm的氟化氢中暴露持续1小时，感官就会受到刺激(伦德Lund等人，1997)。即使短期接触也会对呼吸道造成长期影响。为了评估长期暴露或全身影响，必须考虑所有通过暴露途径（吸入、皮肤和摄食）摄入的总氟摄入量（EPA 1988；NRC 2006）。慢性接触是指持续超过人类寿命约10%或约90天至两年的重复接触。

 可以看到，R134a在650℃开始向CF转化，速率为0.02%或200ppm。注意，雾化时丁烷火焰温度为300℃，在该温度下R134a不会向HF转化。如果我们假设以某种方式达到了650℃（比实际雾化温度高出350℃），并且如果提取物中R134a的允许浓度低于20ppm，那么HF最大转化率则为0.4ppm（400ppb）。

NIH数据表明，在建议暴露限度内也会出现CF刺激，即平均浓度在2ppm（5mg/cum）条件下时长达10小时。除雾化温度低于转换温度300℃之外，最大预期转换将比限值低5倍。

灭火剂

1,1,1,2-四氟乙烷还是介电气体六氟化硫的替代物。1,1,1,2-四氟乙烷灭弧性能较差，但介电性能较好。在镁冶炼中，已经用1,1,1,2-四氟乙烷代替六氟化硫用作保护气体。

其他用途

其他常见用途包括给药（如支气管扩张剂）、葡萄酒软木塞清除剂、气体除尘剂（“罐装空气”）、用于去除压缩空气中水分的空气干燥剂、塑料泡沫鼓风剂、清洁溶剂等。它用于大型强子对撞机的电阻板室粒子探测器，还用于其他类型的粒子探测器，例如一些低温粒子探测器。

剂量

美国海军要求美国核管理委员会（NRC）评估HFC-134a的毒性数据，并推荐一小时和24小时紧急暴露指导标准（EEGL）。海军还要求NRC为HFC-134a建议90天的持续暴露指导标准（CEGL），并进行适当研究以填补数据空白。我们收集了可用的支持文件和上述评估，以提供剂量支持。

总的来说，还没有人体暴露于HFC-134a之后的毒性反应数据。动物研究表明，HFC-134a在急性、亚急性、亚慢性和慢性暴露后具有低水平全身中毒。例如，急性暴露于极高浓度的HFC-134a，会出现神经中毒和心脏致敏。

R134a禁令

2012年，汽车制造商开始转向新型气候友好型替代制冷剂。根据2015年7月的立法规定，到2024年，美国新制造的轻型车辆MVAC系统将不再使用HFC-134a。HFO制冷剂R1234yf，作为汽车空调系统R134a的替代品而设计，其应用扩展至新制造的中型乘用车、重型皮卡、及全部军用面包车。

美国环保署曾下令禁止几种常见的制冷剂，包括R134a、R410A和R407C，这些制冷剂将于2024年1月1日起禁止在美国新型制冷机中使用。这一系列广泛变化也对将来在新型家用和商用制冷设备中使用更高全球变暖潜值（GWF）的HFC气体提出了限制，3类用于改装的可燃制冷剂将禁止使用。所有这些禁令都适用于轻型车辆的制冷设备，但不会影响R134a的商业使用。