[发明专利]活化并稳定溶解在水中的氢的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于活化并稳定溶解在水中的氢的方法。

背景技术

氢分子在水中的溶解状态被大致分为以分子形式的溶解和以微小气泡 形式的溶解。然而，难以区分以分子形式的氢与以小气泡形式的氢，并且据 报道，包括小的氢气泡的分子氢在水中的溶解度仅为几ppm的数量级。

其次的问题是溶解的分子氢在水中不稳定，并从水中迅速地蒸发，从而 降低了溶解氢的浓度。甚至当氢气在纯中性水(pure neutral water)中溶解达 到饱和浓度时，在敞开条件下约2小时后，溶解氢的浓度降低至1/10或更少。 因此，为了储存含有溶解的分子氢的溶液，需要认真考虑容器的材料和装灌 该容器的方法。

利用分子氢的重大难题就是分子氢的活性。通常地，氢分子主要具有还 原性。然而，如图1中所描述的，需要大于活化能的能量来进行反应。已经 知道氢分子的活化能很大，因此反应速率很小。据此，没有明显观察到还原 反应。

同时，人类向体内摄入有机物质和氧气，并且在所摄入的氧气与所摄入 有机物质中的氢成为水的还原过程中产生能量。然而，据报道，在这种氧的 还原过程中，大约2％的氧气转化为过氧化物(O₂^-)。体内的这种过氧化物 被超氧化物歧化酶(SOD)分解为过氧化氢(H₂O₂)和氧气(参见以下化学 式(1))。

所产生的过氧化氢通过与细胞中的铁离子(Fe²⁺)或铜离子(Cu¹⁺)反 应转化为羟基自由基(OH^·)(参见以下化学式(2))。

Fe²⁺+H₂O₂→Fe³⁺+HO^-+HO^·(2)，

Cu¹⁺+H₂O₂→Cu²⁺+HO^-+HO^·(3)。

已经知道羟基自由基具有比过氧化物更高的反应性和更高的氧化能力。 羟基自由基通过链式脂质过氧化反应来氧化脂质以形成脂质自由基、脂质过 氧自由基以及脂质过氧化物。活性氧会产生下列问题。

1、脂质过氧化物：水不溶性脂类(胆甾醇酯和中性脂质(neutral lipid)) 与脱辅基蛋白结合后作为脂蛋白在血液中传输。脂蛋白包括低密度脂蛋白 (LDL)，该低密度脂蛋白中含有90％的脂质。因此，氧化后，低密度脂蛋 白含有最大量的脂质过氧化物。氧化的LDL的形成可能导致动脉硬化。

2、酶活性降低：如果酶类蛋白质被氧化和修饰，酶活性降低，并且细 胞的功能减弱。

3、发生动脉硬化、心肌梗塞和大脑梗塞：氧化的LDL可能损伤血管内 皮细胞，引发动脉硬化和血栓形成素质(thrombotic diathesis)。

4、致癌作用：所有的活性氧种类都会损害核酸。如果DNA被氧化并被 损害，细胞会癌变或死亡。

5、加速老化。

6、减少寿命。

7、白内障。

8、皮肤上出现斑点。

9、阿尔茨海默氏病。

10、肾病。

11、氧化还原调节：活性氧最终引起胰岛素分泌抑制，这可能导致糖尿 病等。

如上所述，活性氧对人体产生不利影响。因此，清除这些活性氧是很重 要的。通常地，氢分子对人体无害并具有还原性。因此，认为氢分子适于清 除活性氧。

然而，如以上所述，已经知道氢分子的反应速率慢，不与例如次氯酸的 氧化性物质反应，并且不能直接还原活性氧。如果能将氢分子活化而与活性 氧反应，那么就能够获得对人体高度安全的抗活性氧的措施。此外，为了在 实践中将氢分子用作抗活性氧的措施，其寿命是一个重要的因素。

发明内容

如果能将氢分子活化而与活性氧反应，那么就能够获得对人体高度安全 的抗活性氧的措施。此外，为了在实践中将氢分子用作抗活性氧的措施方法， 其寿命是一个重要的因素。

本发明所要解决的问题涉及一种活化溶解在水中的氢分子并稳定该氢 分子的浓度的方法。