CN101405012A - 使用氧化还原电位水溶液治疗或预防炎症和超敏反应的方法 - Google Patents

Abstract

提供了治疗或预防炎症和相关状态(例如感染，超敏反应，疼痛)的方法，通过给予治疗有效量的稳定至少约24小时的氧化还原电位(ORP)水溶液来进行。可以将本发明给予的ORP水溶液与一种或多种合适的载体合并并且可以与一种或多种额外的治疗剂联合给药。

Description

使用氧化还原电位水溶液治疗或预防炎症和超敏反应的方法

相关申请的交叉参考

本专利申请请求2006年1月20日提交的美国临时专利申请号US60/760,635，2006年1月20日提交的美国临时专利申请号US60/760,567；2006年1月20日提交的美国临时专利申请号US60/760,645；和2006年1月20日提交的美国临时专利申请号US60/760,557的利益，将这些文献的全部内容完整地引入本文作为参考。

发明背景

炎症是可以因伤害性刺激导致的生物反应并且一般期望除去该刺激物或改善其作用。尽管一般预期促进存活，但是炎症可以导致对宿主，尤其是哺乳动物的损害。引起炎症的刺激或损伤可以因内源性因子(例如自身抗原或刺激性体液)或外源性因子(例如异物或病原体)导致。

炎症被分类为“急性”和“慢性”的。急性炎症一般具有相对短的期限，持续几分钟至几小时，并且在某些情况中，为几天。急性炎症的特征可以在于流体和血浆蛋白渗出和多形核白细胞(PMNLs)在损伤部位蓄积。急性炎症通常包括作为对损伤反应释放的细胞分子介导的损伤区域的血流量增加。血管通透性增加还起因于细胞介体并且导致富含蛋白质的流体蓄积。这种血流量和血管通透性增加的重要介体包括来自肥大细胞的组胺，5-羟色胺和缓激肽。

在急性炎症中，PMNLs也被吸引至损伤区域并且从血流中迁移至损伤区。PMNLs释放可能导致组织损害的毒性代谢物和蛋白酶。这些蛋白酶包括可以损害细胞膜的补体系统和产生缓激肽的激肽释放酶。急性炎症可以发生完全消退，导致脓肿形成，导致瘢痕形成纤维化或发展成慢性炎症。

慢性炎症具有长期性，持续数周至数个月并且可能持续数年，其中期望修复损伤的组织破坏和生物反应同时发生。慢性炎症更一般地涉及淋巴细胞和巨噬细胞并且还可以包括血管增殖，纤维化和/或坏死。慢性炎症可以因许多情况导致，包括持续感染，延长接触毒性药剂和自身免疫反应。慢性炎症通常因淋巴细胞和巨噬细胞在持续损伤的部位产生细胞因子而得以维持。慢性炎症可以导致持久性组织损害或完全治愈。

超敏反应一般涉及导致对宿主损害的炎症，其中损害比其对宿主的有益性大。超敏反应可以导致显著的病理学情况，例如过敏反应，移植排斥和自身免疫疾病。超敏反应的最常见类型为过敏症。

与诱导因子和长期接触无关，可变数量和类型的细胞和分子介导炎症反应，所述分子包括细胞因子，生长因子，凝血因子，酶，神经递质和补体蛋白等。这些分子主要由成纤维细胞，内皮细胞和浸润细胞(例如巨噬细胞，淋巴细胞，肥大细胞，多形核白细胞等)和局部神经分泌作为对损伤病原体的反应。该混合物和其中释放的细胞因子的量依赖于诱导剂的类型，浓度和接触时间。因此，这些蛋白质可以从急性局部炎症反应介导至威胁生命的全身反应(例如急性全身炎症性反应综合征，SIRS；作为脓毒性休克的多器官功能衰竭；过敏反应等)。在慢性炎症过程中，细胞因子连续募集更多的浸润细胞，这些细胞产生例如肉芽肿，组织硬结和包囊的脓肿。在任何情况中，在炎症过程中分泌的蛋白质为最终反应等级和持久性的重要参与者。

诱导剂刺激上述细胞产生胞内信号传导事件级联，它们最终导致构成促炎反应的细胞因子和其它炎症介体产生和分泌。尽管促炎反应对有效清除病原体或过敏原而言是关键，但是产生的炎症介体导致组织损害和炎症。因此，需要在该反应的活化与减量调节之间维持平衡，以避免严重的组织损害(Cohen，J.：The immunopathogenesis ofsepsis.Nature 2002 420，885 891)。这种反应的失调可以诱导局部损害(例如肺纤维化)或可以导致潜在的致命性情况，如脓毒性休克和如上所述的全身性炎症反应综合征(SIRS)。因此，微生物、过敏原、内毒素和许多其它分子诱导人体内的不同细胞产生促炎介体蛋白。这些分子在活组织内的联合作用可以介导凝血系统，伤口愈合过程，抗微生物活性，抗体产生和疼痛感觉等许多其它反应的改变。

全身性炎症反应综合征(SIRS)，即包括全身炎症特征，但无末端器官损害或可鉴定的菌血症的综合征。SIRS独立于和不同于脓毒症，严重性脓毒症或脓毒性休克。从SIRS过渡至脓毒症的关键在于在血液中存在可鉴定的病原体。SIRS的病理生理学包括，但不限于补体活化，细胞因子和花生四烯酸代谢物分泌，刺激的细胞-介导的免疫性，凝血级联活化和体液免疫机制。在临床上SIRS的特征在于心动过速，呼吸急促，低血压，血流灌注过少，少尿症，白细胞增多或白细胞减少，发热或低体温，代谢性酸中毒和需要容量支持。SIRS可以影响所有器官系统并且可以导致多器官功能紊乱综合征(MODS)。因此，甚至在早期(即SIRS)，在炎症最初部位和血液中也存在促炎细胞因子蓄积，它们可以导致确定的多器官衰竭和死亡。

一般而言，用类固醇或非类固醇抗炎药治疗炎症。然而，常用的抗炎疗法存在几个缺陷，例如全身毒性，过敏反应，胰岛素抵抗，高血压，心脏毒性，肾脏毒性，各种凝血病和胃糜烂。因此，对治疗或预防炎症的适度而安全和有效的方法存在需求。

本发明提供了这类方法。本发明的这些和其它特征以及额外的本发明特征从本文提供的说明书中显而易见。

发明概述

本发明提供了预防或治疗患者炎症的方法，通过对患者给予治疗有效量的氧化还原电位(ORP)水溶液来进行，其中该溶液稳定至少24小时。本发明的方法可以用于治疗因各种致病因素导致的炎症，例如过敏反应，自身免疫反应，感染，接触一种或多种导致炎症的物质和这类致病因素的组合。

本发明的方法可以进一步包括给予ORP水溶液与一种或多种治疗剂，例如一种或多种选自抗生素，抗病毒药，抗炎药及其组合的化合物。给予这类治疗剂与ORP水溶液包括给予这类活性剂中的一种或多种，例如在给予ORP水溶液之前，过程中(例如同时，通过共同给药或与之联用)或之后。

可以通过本发明任意合适的途经给予ORP水溶液，例如通过将ORP水溶液通过局部或非肠道递送，以使治疗有效量的ORP水溶液接触居留在体内或体外的受侵害的组织。因此，本发明提供了方法，其中将ORP水溶液施药于一种或多种组织，例如鼻，窦，咽，气管，肺，食道，胃，肠，间皮，腹膜，滑液，膀胱，尿道，阴道，子宫，输卵管，胰腺，神经，口腔，皮肤和皮下。可以按照本发明任意合适的形式给予ORP水溶液，例如作为液体，喷雾剂，合剂(mist)，气溶胶或蒸汽，且如果需要，可以将其与一种或多种合适的载体合并，例如媒介物，佐剂，赋形剂，稀释剂等。

可以使根据本发明给予的ORP水溶液包含在密封容器内并且稳定至少24小时。可以通过电解产生本发明给予的ORP水溶液且其优选包含阳极水和阴极水的混合物，它包含一种或多种种类，包括，例如活性种类，离子种类，自由基种类，其前体及其组合。按照本发明给予的ORP水溶液表现出有效的抗炎活性，而实际上对正常组织和正常真核细胞无毒性。

附图简述

图1例证了产生典型ORP水溶液的三室电解池。

图2例证了典型三室电解池并且描绘了认为在生产过程中产生的离子种类。

图3为生产典型ORP水溶液方法的图解流程图。

图4A-4C描绘了用典型ORP水溶液(MCN)与过氧化氢(HP)处理的人二倍体成纤维细胞(HDFs)中的细胞存活，细胞凋亡和坏死的图示比较。

图5为用典型ORP水溶液(MCN)与500μM过氧化氢(HP)处理的HDFs中8-羟基-2′-脱氧鸟苷(8-OHdG)加合物水平的图示比较。

图6例证了长期接触低浓度的典型ORP水溶液(MCN)与过氧化氢(HP)后HDFs中由β-半乳糖苷酶表达所证实的细胞衰老。

图7例证了对用不同浓度的典型ORP水溶液(MCN)处理的抗原活化肥大细胞脱粒的作用。

图8以比较方式例证了典型ORP水溶液(MCN)对用色甘酸盐处理的抗原活化的肥大细胞脱粒的作用。

图9例证了对用不同浓度的典型ORP水溶液(MCN)处理的抗原活化和钙离子载体(A23187)-活化的肥大细胞脱粒的作用。

图11A-10B为例证在对照组与ORP水溶液-处理的肥大细胞组中抗原攻击后细胞因子mRNA水平的RNAse保护测定。

图11为用不同浓度的典型ORP水溶液(MCN)处理的抗原活化的肥大细胞的TNF-α分泌的图示比较。

图12为用不同浓度的典型ORP水溶液(MCN)处理的抗原活化的肥大细胞的MIP1-α分泌的图示比较。

图13为用不同浓度的典型ORP水溶液(MCN)处理的抗原活化的肥大细胞的IL-6分泌的图示比较。

图14为用不同浓度的典型ORP水溶液(MCN)处理的抗原活化的肥大细胞的IL-13分泌的图示比较。

发明详述

本发明提供了预防或治疗患者炎症的方法，该方法包括对患者给予治疗有效量的氧化还原电位(ORP)水溶液(也称作过氧化水(SOW))，其中该溶液稳定至少约24小时。本发明的方法可以用于治疗或预防(例如抑制发作，抑制递增，降低可能性)急性炎症和慢性炎症，包括超敏反应，诸如过敏反应。可按照本发明方法治疗或预防的炎症和超敏反应可以包括因例如接触有害刺激物，损伤，感染，自身免疫反应，超敏反应和过敏反应，包括与细胞组胺和促炎细胞因子释放相关的过敏反应导致的炎症。

令人意外的是，已经发现本发明给予的ORP水溶液为导致原发性炎症及过敏反应引起的生物级联的肥大细胞脱粒的高度有效的抑制剂。本发明给予的ORP水溶液抑制肥大细胞脱粒，与它们是否被抗原或钙离子载体活化无关。另外令人意外的是，已经发现本发明给予的ORP水溶液以非选择性方式抑制肥大细胞中的促炎细胞因子分泌。例如，本发明的ORP水溶液可以抑制肥大细胞中例如TNF-α，MIP1-α，IL-6和IL-13的分泌。认为本发明给予的ORP水溶液还可以抑制其它分泌细胞因子的细胞，包括，但不限于巨噬细胞，单核细胞，淋巴细胞，巨噬细胞，PMN，成纤维细胞和内皮细胞中的促炎细胞因子分泌。这些发现证实本发明给予的ORP水溶液应表现出广谱抗炎功效。

本发明给予的ORP水溶液优选抑制肥大细胞脱粒比未处理的肥大细胞高约50％以上，更优选比未处理的肥大细胞高约80％以上，更优选比未处理的肥大细胞高约90％以上，且甚至更优选比未处理的肥大细胞高约95％以上，此时接触ORP水溶液约达30分钟，优选约达15分钟且优选约达5分钟。

本发明给予的ORP水溶液还优选抑制TNF-α分泌约50％以上，更优选约60％以上，更优选约70％以上且甚至更优选约85％以上。此外，本发明给予的ORP水溶液还优选抑制MIP1-α分泌约25％以上，更优选约50％以上，且更优选约60％以上。此外，本发明给予的ORP水溶液还优选抑制IL-6或IL-13分泌约25％以上，更优选约50％以上，且更优选约60％以上。按照本发明的方法，可以通过单独给予或与稀释剂(例如水)联合给予ORP水溶液，通过增加ORP水溶液中成分的浓度，通过使用专用递送系统和/或通过增加接触时间以治疗方式将细胞因子的分泌抑制到一定％。例如，可以通过给予组合物以治疗方式抑制细胞因子分泌，其中，例如按照约达50％(vol./vol.)ORP水溶液/稀释剂，约达25％(vol./vol.)ORP水溶液/稀释剂，约达10％(vol./vol.)ORP水溶液/稀释剂，约达5％(vol./vol.)ORP水溶液/稀释剂乃至约达1％(vol./vol.)ORP水溶液/稀释剂比例稀释ORP水溶液。

本发明的方法可以用于治疗或预防细胞-介导的因自身免疫反应导致的炎症，包括，但不限于因SLE、自身免疫性甲状腺炎、结节病、炎症性肠病、类风湿性关节炎、风湿热、银屑病、天疱疮、多形性红斑、其它皮肤大疱性疾病和atopias。本发明的方法可以用于治疗或预防因感染，过敏原，异物和自身免疫过程导致的炎症。本发明的方法还可以用于治疗或预防因感染，例如因一种或多种选自病毒，细菌和真菌的微生物造成的感染所导致的炎症，包括超敏反应和因感染导致的自身免疫-介导的炎症。

本发明的方法可以用于治疗或预防与上呼吸道疾患相关的炎症。当炎症与上呼吸道疾患相关时，优选将ORP水溶液施药于上气道，例如作为喷雾剂，合剂，气溶胶或蒸汽，以便接触受侵害的一种或多种上气道组织。任意合适的方法均可以用于将ORP水溶液递送至上气道，包括一种或多种本文所述的给药途径，以便治疗或预防本发明的一种或多种上呼吸道疾患。

本发明的方法可以用于预防或治疗侵害一种或多种上呼吸气道组织的炎症(例如鼻组织，窦组织)或肺组织。这类疾患可以包括，例如窦炎(例如鼻窦炎，急性窦炎，慢性窦炎等)，咽炎，哮喘等，它们可使用本发明给予的ORP溶液预防或治疗。

慢性窦炎一般意指持续至少3周的窦炎症，但该炎症可以(并且通常)持续数月乃至数年。过敏反应通常与慢性窦炎相关。此外，患有哮喘的患者具有特别高频率的慢性窦炎。吸入空气过敏原(引起过敏反应的物质)，诸如粉尘，霉菌和花粉通常引起过敏反应(例如过敏性鼻炎)，由此可以促成窦炎(特别是鼻窦炎或鼻炎)。对真菌过敏的人可以发生称作“过敏性真菌性鼻窦炎”的疾患。潮湿的天气或空气和建筑物中的污染物也可以影响人易发生慢性窦炎。

类似于急性窦炎，慢性窦炎更常见于具有免疫缺陷或粘液分泌或运动异常的患者(例如免疫缺陷，HIV感染，囊性纤维化，卡塔格纳综合征)。此外，一些患者具有严重性哮喘，鼻息肉和对阿司匹林和阿司匹林-类药物(所谓的非类固醇抗炎药或NSAIDs)的严重哮喘反应。后面这些患者具有高频率的慢性窦炎。

医生可以通过医学史，身体检查，X-射线且如果必要根据MRIs或CT扫描(磁共振成像和计算机体层摄影术)诊断窦炎。在诊断窦炎并且确定可能的原因后，医生可以开据减轻炎症并且缓解症状的治疗过程处方。治疗急性窦炎一般需要重新建立鼻道的引流，控制或消除炎症来源和缓解疼痛。医生一般推荐减充血剂来减轻充血，抗生素来控制细菌感染(如果存在)和疼痛缓解剂来减轻疼痛。

当使用药物治疗失败时，可选择的仅为手术治疗慢性窦炎，例如除去增殖腺，除去鼻息肉，修复偏离的隔膜，内窥镜窦手术等。认为给予本发明的ORP水可以用于治疗慢性窦炎和与之相关的炎症，作为可能避免更具侵害性的疗法，诸如抗生素和手术的可替代选择。

就咽炎而言，据估计全世界所有在医生诊室，诊所和急诊室就诊者中有1-2％因咽炎所致。在美国和墨西哥，认为咽炎和扁桃体炎每年分别约占1500万和1200万就诊者。这些病例一般因各种细菌和病毒导致。此外，因A族β-溶血性链球菌属导致的咽炎和扁桃体炎可以显著升高体弱人群中风湿热的风险度；然而，认为仅5-15％的咽炎病例由这种细菌导致并且剩余的急性病例是因几乎没有流行病学相关性的细菌和病毒导致。后面的病例趋向于在几天内自限性愈合并且不会遗留后遗症。

已经验证了全世界大量医生均会无差别地开据抗生素处方用于急性咽炎。这种情况每天都会发生，通常因为患者倾向于要求强效抗生素。令人遗憾的是，难以建立链球菌性咽炎/扁桃体炎的确切临床诊断并且使用抗生素治疗急性咽炎/扁桃体炎的成本/效益比存在疑问。

认为本发明的方法提供了治疗或预防因细菌和/或病毒导致的急性咽炎/扁桃体炎的安全，有效和成本有效的辅助疗法。急性因炎/扁桃体炎的经验治疗可以从给予本发明的ORP水溶液开始，并且根据链球菌属发展或快速检验结果的不同，如果需要，可以仅在此后48-72小时开始使用抗生素。本发明的方法由此可以使抗生素的使用延迟，并且同时减轻患者的症状，并且加速患者的恢复，只要急性咽炎/扁桃体炎不来自A族链球菌属。本发明ORP水溶液与治疗链球菌性急性咽炎/扁桃体炎的辅助应用也可以缩短临床反应期限并且降低复发的发病率。

本发明的方法还可以用于治疗或预防与超敏反应相关的炎症。从历史上看，超敏反应被分类为可以由此导致重要疾病的4种类型之一。本发明给予的ORP水溶液还可以用于治疗和/或预防(例如抑制发作，抑制递增，降低可能性)这类反应中的一种或多种。I性超敏反应一般因可以与结合肥大细胞或嗜碱性粒细胞的抗体结合导致。I型反应在接触预先对抗原致敏的个体的抗原的数分钟内发生。在人中，I型反应由具有肥大细胞或嗜碱性粒细胞上的高度亲和力Fc受体的IgE介导。

I型超敏反应中的肥大细胞作用尤其重要，因为它们居留在近血管和神经的上皮表面下的组织中。在特应性皮炎，过敏性鼻炎和特应性哮喘中观察到的多个临床症状由位于不同受侵害组织中的肥大细胞的IgE-抗原刺激产生。目前诸如特应性哮喘这类疾患的发病机制的可接受的观点在于过敏原通过引起具有IgE的肺肥大细胞(MCs)在所谓反应的早期释放诸如组胺，白三烯类，前列腺素类，kininis，血小板活化因子(PAF)等这类介体启动(参见Kumar等，Robbins & CotranPathologic Basis of Disease，2004，pp.193-268，将该文献引入本文作为参考)。由此这些介体诱导支气管收缩并且增强血管通透性和粘液产生。按照该模型，在晚期肥大细胞活化后，那些细胞分泌各种细胞因子，包括肿瘤坏死因子α(TNF-α)，IL-4，IL-5和IL-6，它们参与其它炎症细胞的局部募集和活化，诸如嗜酸性粒细胞，嗜碱性粒细胞，T淋巴细胞，血小板和单核吞噬细胞。这些募集的细胞由此促成炎症反应发生，然后可以变成自发的并且加剧哮喘症状。这种晚期反应促成了诱导周围组织中改变的长期炎症反应(Kumar等，pp.193-268)。在临床上，I型反应可以具有局部作用，诸如过敏性鼻炎，或全身作用，正如在过敏反应中发现的，这种过敏反应自身表现出瘙痒，荨麻疹，呼吸性窘迫和循环衰竭。

II型超敏反应由定向于细胞表面上和细胞外隙中的抗原的抗体介导。这些抗体可以指导细胞裂解或导致靶分子调理作用(为其它细胞的胞吞准备)。可选择地，抗体可以定向于并且活化细胞表面受体。因II型反应导致的疾患包括输液反应，格雷夫斯病(甲状腺毒症)，药物反应，恶性贫血和急性风湿热。在风湿热中，形成针对链球菌抗原，但与人组织，诸如心脏瓣膜发生交叉反应的抗体。

III型超敏反应由免疫复合物导致，这些免疫复合物为抗体与其它宿主免疫系统蛋白，最典型的是补体蛋白的结合。抗体的正常功能在于结合和激活补体。然而，当产生的大分子免疫复合物没有被充分加工时，它们可以导致持续的组织损害。巨噬细胞和PMNLs可以被免疫复合物活化并且导致这些细胞释放毒性化学物质。免疫复合物的反应可以为局部的并且可以产生疾患，诸如阿蒂斯反应或导致全身疾病，诸如血清病或系统性红斑狼疮(SLE)的某些方面。

IV型超敏反应为细胞介导的并且有时称作延迟型超敏反应。IV型超敏反应由T淋巴细胞介导并且经常导致肉芽肿性反应形成。在肉芽肿性反应中，称作类上皮细胞的巨噬细胞形式尝试消化抗原，但失败。抗原的持久性导致细胞因子释放，它们吸引额外的淋巴细胞，从而产生慢性炎症病灶。该病灶具有高浓度的细胞毒性T-淋巴细胞，它们释放对相邻细胞具有毒性的粒酶和穿孔蛋白。IV型超敏反应为自身免疫疾病的突出成分，诸如斯耶格仑综合征，结节病和接触性皮炎。

病理状态可以合并不同类型的超敏反应。在自身免疫疾病中，宿主抗原刺激超敏反应，对宿主造成严重后果。例如，在SLE宿主中，抗原诱导针对血细胞的II型反应，而III型反应导致血管和肾小球损害。此外，还在医源性(iatragenic)疾患，诸如药物反应和移植排斥中观察到超敏反应。移植排斥包括II型和IV型超敏反应的成分。因此，在可移植器官或细胞中使用本发明的ORP水溶液可以显著降低宿主排斥的可能性。

已经发现本发明给予的ORP水溶液实际上没有对正常组织和正常哺乳动物细胞的毒性。本发明给予的ORP水溶液不会在真核细胞的存活率上产生明显下降，不会使细胞凋亡增加，不会明显加速细胞老化和/或不会在哺乳动物细胞中产生明显的氧化性DNA损害。无毒性特别有利并且甚至可能是令人意外的，这是因为本发明给予的ORP水溶液的消毒能力几乎与过氧化氢等效，而对正常组织和正常哺乳动物细胞的毒性明显低于过氧化氢。这些发现证实本发明给予的ORP水溶液在例如哺乳动物，包括人中使用是安全的。

就本发明给予的ORP水溶液而言，细胞存活率在接触ORP水溶液约30分钟后优选至少约为65％，更优选至少约为70％且更优选至少约为75％。此外，本发明给予的ORP水溶液优选导致仅约达10％的细胞，更优选仅约达5％的细胞且更优选仅约达3％的细胞在接触ORP水溶液约达30分钟或30分钟以下时(例如在接触ORP水溶液约30分钟或约5分钟后)接触其细胞表面上的膜联蛋白-V。

此外，本发明给予的ORP水溶液优选导致约15％以下的细胞，更优选约10％以下的细胞且更优选约5％以下的细胞在长期接触OPR水溶液后表达SA-β-半乳糖苷酶。本发明给予的ORP水溶液优选导致与盐水溶液导致相同部分的氧化DNA加合物形成，例如低于约20％的氧化DNA加合物形成，低于约10％的氧化DNA加合物形成或约5％或5％以下的氧化DNA加合物形成，或一般在等同条件下过氧化氢处理的细胞中导致的低的氧化加合物形成。

本发明给予的ORP水溶液不会产生显著的RNA降解。因此，在接触ORP水溶液约30分钟后或接触30分钟后约3小时时从人细胞培养物中提取并且通过变性凝胶电泳分析的RNA一般不表现出显著的RNA降解并且一般显示出相当于核糖体真核RNAs的两个普通(discreet)带(即28S和18S)，表明本发明给予的ORP水溶液使得RNA基本上完整。类似地，在接触ORP水溶液约30分钟后或接触后约3小时从人细胞培养物中提取的RNA可以进行组成型人GAPDH(甘油醛-3-磷酸脱氢酶)基因的逆转录和扩增(RT-PCR)并且在RT-PCR产物的凝胶电泳上产生强GAPDH带。相反，用HP处理细胞类似期限表现出明显的RNA降解和几乎没有GAPDH RT-PCR产物(如果有的话)。

可以使用本领域公知的任意合适的给药方法给予本发明使用的ORP水溶液。例如，可以通过非肠道，通过内窥镜或直接施用于任何受侵害生物组织表面，例如可以包括皮肤和/或一种或多种粘膜表面给予ORP水溶液。非肠道给药可以包括使用，例如通过肌内，皮下，静脉内，动脉内，鞘内，膀胱内，膀胱内或滑膜腔内给予ORP水溶液。内窥镜给予ORP水溶液可以包括使用例如支气管镜检查，结肠镜检查，乙状结肠镜检查，宫腔镜检查，腹腔镜检查，athroscopy，胃镜检查或经尿道路径。将ORP水溶液给药至粘膜表面可以包括，例如对鼻、口腔、气管、支气管、食道、胃、肠、腹膜、尿道、囊泡、阴道、子宫、输卵管、滑液粘膜表面给药。

非肠道给药还可以包括通过静脉内，皮下或肌内以及腹膜内给予本发明使用的ORP水溶液。例如如美国专利US5,334,383和5,622,848(引入本文作为参考)中所述通过静脉内给予ORP水溶液，这些文献描述了通过静脉内给予ORP水溶液治疗病毒性心肌炎，多发性硬化和AIDS。其它应用包括治疗如上所述的任意超敏反应和感染过程。

可以通过局部给予ORP水溶液，例如作为液体、喷雾剂、合剂、气溶胶或蒸汽，通过任意合适的方法，例如通过气溶胶法，喷雾法或雾化给予本发明使用的ORP水溶液。本发明的ORP水溶液可作为蒸汽或喷雾给药于上呼吸道。当通过气溶胶法、喷雾法或雾化给予本发明使用的ORP水溶液时，优选以具有约0.1微米至约100微米，优选约1微米至约10微米直径的液滴形式给药。在一个实施方案中，本发明的方法包括将ORP水溶液以具有约1微米至约10微米直径的液滴形式施药于一种或多种粘膜组织，例如一种或多种上呼吸道组织和/或肺组织。

用于雾化，喷雾法或喷雾的方法和装置为本领域众所周知的。医疗喷雾器例如用于将计量剂量的生理学活性液体递送入吸入气流以便接受者吸入。例如，参见美国专利US 6,598,602(引入本文作为参考)。医疗喷雾器可以操作以便产生液滴，形成带有吸入气体的气溶胶。在其它情况中，医疗喷雾器用于将水滴注入吸入气流以便对接受者提供具有适当含水量的气体，这对由机械呼吸辅助装置，诸如呼吸机，通气机或麻醉递送系统提供吸入气流而言特别有用。

例如，典型喷雾器描述在WO 95/01137中，该文献描述了操作以便将医用液滴射入通过气流(吸入气流)的手控装置，所述的气流由接受者通过喷口吸入而产生。另一个实例可以在美国专利US 5,388,571中找到(引入本文作为参考)，该文献描述了正压呼吸机系统，它对具有呼吸功能不全的患者提供了呼吸控制和增强并且包括将液体药物颗粒递送入患者气道和肺泡的喷雾器。美国专利US5,312,281(引入本文作为参考)描述了超声波喷雾器，它在低温下雾化水或液体并且据报导可以调整雾的大小。此外，美国专利US 5,287,847(引入本文作为参考)中描述了具有大小可变的流速和将药物气溶胶递送至婴儿，儿童和成年人的输出体积的气动雾化器装置。此外，美国专利US5,063,922(引入本文作为参考)中描述了超声雾化器。还可以将ORP水溶液以气溶胶形式分配作为治疗肺和/或气道中的感染或使这类身体部分的伤口愈合的吸入器系统的组成部分。

为了进行较大规模的施用，合适的装置可以用于将ORP水溶液分散成气体，包括，但不限于增湿器，雾化器，润湿器，汽化器，雾化器，喷水器和其它喷雾装置。这类装置允许基于连续的基础调配ORP水溶液。可以使用在喷嘴中直接混合空气和水的喷射器。可以将ORP水溶液转化成蒸汽，诸如低压蒸汽并且释放入气流。可以使用各种类型的增湿器，诸如超声增湿器，蒸汽增湿器或喷雾器和蒸发增湿器。可以将用于分散ORP水溶液的特定装置并入通风系统，以便在整个室内或医疗保健设施(例如医院，护理室等)提供广泛施用的ORP水溶液。

按照本发明，可以单独给予ORP水溶液或将其与一种或多种药学上可接受的载体，例如媒介物，佐剂，赋形剂，稀释剂，其组合等联用，它们优选与存在于ORP水溶液中的一种或多种种类相容。本领域技术人员易于确定合适的制剂和给予本发明使用的ORP水溶液的方法。任何在剂量上必要的调整易于由本领域技术人员制订，以便根据一种或多种临床相关因素，诸如副作用，患者总体病情改变等针对所治疗疾患的性质和/或严重性。

例如，可以通过合并ORP水溶液与约达25％(wt./wt.或vol./vol.)合适的载体，约达50％(wt./wt.或vol./vol.)合适的载体，约75％(wt./wt.或vol./vol.)合适的载体，约达90％(wt./wt.或vol./vol.)合适的载体，约95％(wt./wt.或vol./vol.)合适的载体乃至约99％(wt./wt.或vol./vol.)或更合适的载体或用其稀释配制ORP水溶液。合适的载体可以包括，例如水(例如蒸馏水，无菌水，例如无菌注射用水，无菌盐水等)。合适的载体还可以包括一种或多种描述在美国专利申请号US 10/916,278(引入本文作为参考)中的载体。典型制剂可以包括，例如溶液，其中用无菌水或无菌盐水稀释ORP水溶液，其中用达约达25％(vol./vol.)，约达50％(vol./vol.)，约75％(vol./vol.)，约达90％(vol./vol.)，约达95％(vol./vol.)或约达99％(vol./vol.)或99％以上的合适的载体稀释ORP水溶液。

可以将本发明给予的ORP水溶液进一步与一种或多种额外的治疗剂，例如一种或多种选自如本文所述的抗菌药(例如抗生素)，抗病毒药，抗炎药及其组合的活性化合物一起配制。

在本发明上下文中对患者，例如哺乳动物，特别是人给予的治疗有效量应足以在合理的期限内影响患者的治疗或预防反应。易于使用本领域众所周知的方法确定该剂量。本领域技术人员公认用于任何特定患者的具体剂量水平取决于各种潜在的治疗相关因素。例如，可以基于所用特定ORP水溶液的浓度、疾患的严重性、患者体重、患者年龄、患者身体和精神情况、一般健康状况、性别、膳食、给药频率等确定该剂量。还可以基于可能伴随给予特定ORP水溶液的任何不良副作用的存在，性质和程度确定该剂量的大小。每当可能时，期望将不良副作用保持到最低限度。

可以对具体剂量考虑到的因素可以包括，例如，生物利用度，代谢特性，给药时间，给药途径，排泄速率，与特定患者的特定ORP水溶液相关的药效学等。其它因素可以包括，例如ORP水溶液在所治疗的特定疾患方面的功效或有效性，在疗法过程前，过程中或之后存在的症状严重性等。在某些情况中，还可以部分通过使用一种或多种测定法，例如生物测定法测定治疗有效量的构成，所述的测定法是对治疗或预防特定疾患的特定ORP水溶液的功效的合理临床预期。

可以单独或与一种或多种额外的治疗剂一起对患者，例如人给予本发明给予的ORP水溶液，例如治疗存在的疾患。还可以通过预防方式单独或与一种或多种额外的治疗剂一起对患者，例如人给予本发明给予的ORP水溶液，所述的患者，例如人已经接触一种或多种与所述疾患相关的病原体。例如，可以通过预防方式对患者适当给予本发明的ORP水溶液，该患者已经接触一种或多种致炎症微生物(例如感染原，病毒，细菌和/或真菌)-或超敏反应表位或过敏原-，以便抑制或降低与患者微生物或表位相关的炎症(且甚至是感染)的可能性，或减轻作为这种接触结果发生的炎症(且甚至是感染或过敏反应)的严重性。

本领域技术人员会理解可利用给予本发明使用的ORP水溶液的合适的方法，并且尽管可以使用一种以上给药途径，但是一种特定的途经可以提供比另一种途经更直接和更有效地反应。治疗有效量可以为对个体患者给药以达到ORP水溶液的“有效水平”所必需的剂量，与施用天数无关。例如，可以将治疗有效量定义为对个体患者给药以达到ORP水溶液(或其中包含的一种或多种活性种类)预防或治疗患者疾患的血液水平，组织水平和/或胞内水平所需的用量。

当有效水平用作优选的给药终点时，实际的剂量和方案可以根据例如药代动力学，分布，代谢等的个体间差异的不同而改变。有效水平还可以在ORP水溶液与一种或多种额外的治疗剂联用时改变，例如一种或多种抗感染药，一种或多种“缓解剂”，“调节剂”或“中和剂”，例如美国专利5,334,383和5,622,848(将其并入本文作为参考)一种或多种抗炎药等。

适当的指示剂可以用于测定和/或监测有效水平。例如，可以通过直接分析(例如分析化学)或通过间接分析(例如使用临床化学指示剂)合适的患者样品(例如血液和/或组织)测定有效水平。例如，还可以通过直接或间接观察，诸如尿代谢物的浓度，与病情相关的标记的改变(例如就病毒感染而言的病毒计数)，组织病理学和免疫化学分析，影像分析的阳性改变(例如X射线，CT扫描，NMR，PET等)，核医学研究，与病情相关的症状减少等测定有效水平。

常规的ORP水溶液具有极其有限的贮存期限，通常仅为几小时。作为这种短寿命的结果，使用常规的ORP水溶液需要在接近使用时产生。从实际的观点来看，这意味着设施，例如医疗保健设施，诸如医院必需购买，存储和维持生产常规ORP水溶液所必需的设备。另外，常规的制备技术不能生产允许广泛应用的足够的商业化规模的量，例如作为用于医疗保健设施的广泛消毒剂。

不同于常规的ORP水溶液，本发明给予的ORP水溶液在其制备后稳定至少约24小时。此外，本发明给予的ORP水溶液一般在环境上是安全的且由此避免了昂贵的处理操作。优选本发明给予的ORP水溶液稳定至少约1周(例如1周，2周，3周，4周或4周以上)并且更优选至少约2个月。更优选本发明给予的ORP水溶液稳定至少约6个月。甚至更优选本发明给予的ORP水溶液稳定至少约1年，且最优选稳定至少约1年以上，例如至少约2年或至少约3年。

可以基于ORP水溶液在其制备后在正常储存条件下(例如室温)保持适合于一种或多种应用，例如，抑制肥大细胞脱粒，抑制细胞因子分泌，去污，消毒，灭菌，抗微生物清洁和伤口清洁的能力的特定时间期限确定稳定性。本发明给予的ORP水溶液的稳定性还可以通过在加速条件下的储存来测定，例如约30℃至约60℃，其中ORP水溶液优选稳定约达90天且优选约达180天。

还可以基于ORP水溶液在储存期限过程中存在于溶液中的一种或多种种类(或其前体)随时间的浓度来确定稳定性。优选将一种或多种种类，例如游离氯，次氯酸和一种或多种过氧化水种类的浓度在ORP水溶液制备后至少约2个月维持在其起始浓度的约70％或70％以上。更优选将这些种类中的一种或多种的浓度在ORP水溶液制备后至少约2个月维持在其起始浓度的约80％或80％以上。更优选将这类种类中的一种或多种的浓度在ORP水溶液制备后至少约2个月维持在其起始浓度的约90％或90％以上，且最优选维持在约95％或95％以上。

还可以基于接触ORP水溶液后存在于样品中的生物体的量测定稳定性。测定生物体浓度减少可以基于任何合适的生物体进行，包括，例如细菌，真菌，酵母或病毒。合适的生物体可以包括，例如大肠埃希氏杆菌(Escherichia coli)，金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)，白色假丝酵母(Candida albicans)和Bacillusathrophaeus(以前的枯草芽孢杆菌(B.subtilis))。

本发明给予的ORP水溶液可以作为使活微生物浓度下降4log(10⁴)的低水平消毒剂起作用，并且也可以作为使活微生物浓度下降6log(10⁶)的高水平消毒剂起作用。优选本发明给予的ORP水溶液可以在制备该溶液至少约2个月后接触1分钟后测定时，产生4log(10⁴)的总生物体浓度下降低。更优选ORP水溶液能够在制备该溶液至少约6个月后测定时产生10⁴-10⁶的生物体浓度降低。更优选ORP水溶液能够在制备ORP水溶液后至少约1年，且最优选在超过约1年，例如在至少约2年或至少约3年测定时产生10⁴-10⁶的生物体浓度降低。

例如，本发明给予的ORP水溶液能够在制备该ORP水溶液(BioSciences Labs，Montana，US)后至少2个月测定时在接触30秒内使活微生物样品浓度下降至少约5log(10⁵)，所述的微生物选自铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)，大肠埃希氏杆菌，海氏肠球菌(Enterococcus hirae)，鲍氏不动杆菌(Actinetobacterbaumannii)，不动杆菌属的种类(Actintobacter)，脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis)，产气肠杆菌(Enterbacter aerogenes)，粪肠球菌，万古霉素抗性屎肠球菌(Vancomycinresistant-Enterococcus faecium)(VRE，MDR)，流感嗜血菌(Haemophilus influenzae)，产酸克雷伯氏菌(Klebsiellaoxytoca)，肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)，藤黄微球菌(Micrococcus luteus)，奇异变形菌(proteus mirabilis)，粘质沙雷氏菌(Serratia macrcescens)，金黄色葡萄球菌，表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)，溶血葡萄球菌(Staphylococcus haemolyticus)，人葡萄球菌(Streptococcushominis)，腐生葡萄球菌(Staphylococcussa prophytocis)，酿脓链球菌(Streptococcus pyogenes)，白色假丝酵母。优选ORP水溶液能够在制备后至少约6个月测定时且更优选在制备后约1年测定时使所有这些生物体减少10⁵。

本发明还提供了杀灭生物膜中的细菌，例如生物膜中的铜绿假单胞菌的方法。本发明进一步提供了杀灭卡他莫拉氏菌(Moraexllacatarrhalis)和抗生素抗性菌，例如青霉素抗性链球菌的方法。本发明可以使用本文披露的方法，使用ORP水溶液比使用杆菌肽更快速地杀灭细菌。

在一个实施方案中，本发明给予的ORP水溶液可以在制备该ORP水溶液后至少约2个月测定时在约1分钟接触内将活微生物，包括，但不限于大肠埃希氏杆菌，铜绿假单胞菌，金黄色葡萄球菌和白色假丝酵母的样品从约1×10⁶和约1×10⁸个生物体/ml的起始浓度降至约0个生物体/ml的终浓度。这相当于约6log(10⁶)至约8log(10⁸)的生物体浓度减少。优选ORP水溶液能够在制备后至少约6个月测定时，并且更优选在制备后至少约1年测定时使大肠埃希氏杆菌，铜绿假单胞菌，金黄色葡萄球菌或白色假丝酵母生物体减少10⁶-10⁸。

可选择地，本发明给予的ORP水溶液可以在制备该ORP水溶液后至少约2个月测定时在约5分钟内产生约6log(10⁶)的Bacillusathrophaeu s孢子的孢子混悬液浓度下降。优选本发明给予的ORP水溶液可以在制备该ORP水溶液后至少约6个月测定时，且更优选在制备该ORP水溶液后至少约1年测定时产生约10⁶的Bacillusathrophaeus孢子浓度下降。

本发明给予的ORP水溶液可以在制备该ORP水溶液后至少约2个月测定时约在接触三十(30)秒内产生约4log(10⁴)的Bacillusathrophaeus孢子的孢子混悬液浓度下降。优选本发明给予的ORP水溶液可以在制备该ORP水溶液后至少约6个月测定时，且更优选在制备后至少约1年测定时产生这种Bacillus athrophaeus孢子浓度下降。

本发明给予的ORP水溶液可以在制备该ORP水溶液后至少约2个月测定时约在接触约5至约10分钟内可以进一步产生约6log(10⁶)的真菌孢子，诸如黑色曲霉(Aspergillisniger)的浓度下降。优选本发明给予的ORP水溶液可以在制备该ORP水溶液后至少约6个月测定时，且更优选在制备后至少约1年测定时实现10⁶的真菌孢子浓度下降。

本发明给予的ORP水溶液可以为酸性，中性或碱性的并且一般可以具有约1至约14的pH。在该pH范围内，ORP水溶液以适当量施用于例如接触该ORP水溶液的表面上时是安全的，但不会损害表面或损害物体，诸如人体皮肤。优选本发明给予的ORP水溶液的pH约为3至约8。更优选ORP水溶液的pH约为6.4至约7.8且更优选pH约为7.4至约7.6。

本发明给予的ORP水溶液可以具有约-1000毫伏(mV)至约+1150毫伏(mV)的氧化-还原电位。这种电位是接受或转移电子的溶液趋势的测量值(即电位)，所述的电子被金属电极检测并且与相同溶液中的参比电极比较。可以通过标准技术测定该电位，包括，例如测定与标准参比物，诸如银/氯化银电极相比ORP水溶液的以毫伏计的电位。

本发明给予的ORP水溶液优选具有约-400mV至约+1300mV的电位。更优选ORP水溶液具有约0mV至约+1250mV，且更优选约+500mV至约+1250mV的电位。甚至更优选本发明给予的ORP水溶液具有约+800mV至约+1100mV，且最优选约+800mV至约+1000mV的电位。

各种离子和其它种类可以存在于本发明给予的ORP水溶液中。例如，ORP水溶液可以含有氯(例如游离氯和结合氯)，溶解的氧和任选的臭氧和过氧化物(例如过氧化氢)。认为存在这些种类中的一种或多种至少促成了ORP水溶液杀灭各种微生物，诸如细菌和真菌以及病毒的消毒能力。尽管不希望受到任何特定理论的约束，但是认为这类种类中的一种或多种还可以促成ORP水溶液的抗炎功效。

游离氯一般包括，但不限于次氯酸(HClO)，次氯酸根离子(ClO^-)和次氯酸钠(NaOCl)及其前体。次氯酸与次氯酸根离子之比依赖于pH。在pH 7.4下，次氯酸水平一般约为25ppm至约75ppm。温度也影响游离氯成分之比。

结合氯一般包括化学上与例如氨或有机胺类(例如氯胺类)的结合。结合氯优选以约达20ppm的量存在。

一种或多种氯种类，一种或多种额外的过氧化水种类(例如一种或多种额外的氧化种类，诸如氧)可以以任意适当的量存在于本发明给予的ORP水溶液中。可以通过任意合适的方法，包括本领域公知的方法测定这些成分的水平。

游离氯种类的总量优选可以在约10ppm至约400ppm，更优选约50ppm至约200ppm，且最优选约50ppm至约80ppm。次氯酸的量优选约为15ppm-约35ppm。次氯酸钠的量优选在约25ppm至约50ppm。任选二氧化氯的水平低于约5ppm。

可以通过本领域公知的方法测定氯含量，诸如DPD比色法(Lamotte Company，Chestertown，Maryland)或其它公知方法，诸如Environmental Protection Agency建立的方法。在DPD比色法中，通过使游离氯与N，N-二乙基-对-苯二胺(DPD)反应形成黄色并且使用提供以份/百万输出的校准热量计测定强度。再添加碘化钾转变该溶液的粉红色而得到总氯值。然后通过从总氯中扣除游离氯测定存在的结合氯的量。

存在于ORP水溶液中的氧化化学种类的总量优选在约2毫摩尔(mM)范围，可以包括上述氯种类，氧种类和额外的种类，包括可能难以测定的那些种类，诸如Cl^-，ClO₃，Cl₂ ^-和ClO_x。

在一个实施方案中，本发明给予的ORP水溶液包含一种或多种氯种类和一种或多种额外的过氧化水种类(例如一种或多种额外的氧化种类，诸如氧)。优选氯种类作为游离氯种类存在。游离氯种类可以包括选自次氯酸(HOCl)，次氯酸根离子(OCl^-)，次氯酸钠(NaOCl)，)，氯离子(Cl^-)且任选二氧化氯(ClO₂)溶解的氯气(Cl₂)，其前体及其混合物中的一种或多种种类。

在一个实施方案中，ORP水溶液包括一种或多种氯种类或一种或多种其前体，一种或多种额外的过氧化水种类或一种或多种其前体和任选过氧化氢，且在其制备后稳定至少约24小时，优选至少约1周，优选至少约2个月且优选至少约6个月。甚至更优选这类ORP水溶液稳定至少约1年且最优选约1年以上，例如至少约2年或至少约3年。

还优选ORP水溶液包括一种或多种氯种类(例如次氯酸和次氯酸钠)或一种或多种其前体和一种或多种额外的过氧化种类(例如一种或多种氧种类，例如溶解氧)或一种或多种其前体，并且具有约6至约8的pH，更优选约6.2至约7.8且最优选约7.4至约7.6。典型的本发明给予的ORP水溶液可以包含，例如约15ppm至约35ppm次氯酸，约25ppm至约50ppm次氯酸钠，约1ppm至约4ppm的一种或多种额外的过氧化水种类，并且具有约6.2至约7.8的pH，且可以稳定至少约1周，例如至少约2个月，至少约6个月，至少约1年或约1年以上，例如至少约2年或至少约3年。

尽管决不限定本发明，但是认为控制pH和其它变量(例如盐度)可以提供稳定的ORP水溶液，其包含一种或多种氯种类或其前体，诸如次氯酸和次氯酸根离子和一种或多种过氧化水种类(例如氧)或一种或多种其前体。

本发明给予的ORP水溶液优选包含一种或多种氧化的水种类，它们可以在接触铁时产生自由基(诸如羟基)。ORP水可以任选包括一种或多种在其生产过程中生成的化合物，诸如氢氧化钠(NaOH)，二氧化氯(ClO₂)，过氧化物(例如过氧化氢(H₂O₂)和臭氧(O₃)，不过，已经报导氢氧化钠，二氧化氯，过氧化氢和臭氧可以与次氯酸盐反应，从而使其得到消耗并且产生其它化学种类。

可以通过氧化-还原反应，例如通过电解过程或氧化还原反应生产本发明给予的ORP水溶液，其中将电能用于在水溶液中产生一种或多种化学改变。用于制备合适的ORP水溶液的典型方法描述在例如美国专利申请公开号US 2005/0139808和US 2005/0142157中(引入本文作为参考)。

在电解过程中，导入电能并且通过水以电流形式从一点至另一点传输电荷。为了使电流产生并且持续存在，水中应存在电荷载流子，并且应存在使载体运动的力。电荷载流子就金属和半导体而言可以为电子或就溶液而言它们可以为阳离子和阴离子。还原反应在阴极上发生，而氧化反应在阳极上发生。认为发生的至少某些还原和氧化反应描述在国际申请WO 03/048421 A1中。

本文所用的在阳极上产生的水称作阳极水，而在阴极上产生的水称作阴极水。阳极水一般包含由电解反应产生的氧化的种类，而阴极水一般包含从反应中还原的种类。阳极水一般具有低pH，一般约1至约6.8。阳极水优选包含各种形式的氯，包括，例如，氯气，氯离子，盐酸和/或次氯酸或一种或多种其前体。还优选存在各种形式的氧，包括，例如，氧气和可能的在生产过程中形成的一种或多种种类(例如过氧化物和/或臭氧)或一种或多种其前体。阴极水一般具有高pH，一般约7.2至约11。阴极水可以包含氢气，羟基和/或钠离子。

本发明给予的ORP水溶液可以包括阳极水(例如在电解池的阳极室内产生的水)和阴极水(例如在电解池的阴极室内产生的水)的混合物。优选本发明给予的ORP水溶液包含例如占该溶液约10％体积至约90％体积的用量的阴极水。更优选阴极水以约10％体积至约50％体积的量存在于ORP水溶液中，且更优选占该溶液的约20％体积至约40％体积，例如该溶液的约20％体积至约30％体积。另外，阳极水可以存在于ORP水溶液中，例如用量占该溶液的约50％体积至约90％体积。典型的ORP水溶液可以包含约10％体积至约50％体积的阴极水和约50％体积至约90％体积的阳极水。可以使用图1中所示的三室电解池产生阳极水和阴极水。

优选使用包含阳极室，阴极室和位于阳极与阴极室之间的盐溶液室生产本发明给予的ORP水溶液，其中合并阳极和阴极水中的至少某些，使得ORP水溶液包含阳极水和阴极水。可以用于制备典型ORP水溶液的典型三室电解池的示意图如图2中所示。

电解池100具有阳极室102，阴极室104和盐溶液室106。盐溶液室位于阳极室102与阴极室104之间。阳极室102具有入口108和出口110以允许水流过阳极室100。阴极室104类似地具有入口112和出口114以允许水流过阴极室104。盐溶液室106具有入口116和出口118。电解池100优选包括容纳所有部件的腔。

阳极室102与盐溶液室通过阳极120和阴离子交换膜122彼此隔离。阳极120可以与阳极室102相邻定位，其中膜122位于阳极120与盐溶液室106之间。可选择地，膜122可以与阳极室102相邻定位，其中阳极120位于膜122与盐溶液室106之间。

阴极室104与盐溶液室通过阴极124和阴极离子交换膜126彼此隔离。阴极124可以与阴极室104相邻定位，其中膜126位于阴极124与盐溶液室106之间。可选择地，膜126可以与阴极室104相邻定位，其中阴极124位于膜126与盐溶液室106之间。

电极优选由金属构成以便允许电压电位被施加于阳极室与阴极室之间。金属电极一般为平面的并且具有与离子交换膜类似的尺寸和横截表面积。配置电极以使离子交换部件的表面大部分接触在其各自的阳极室和阴极室中的水。这能够使离子种类在盐溶液室，阳极室和阴极室之间迁移。优选，电极具有多个位置均匀通过电极表面的通道或孔。

电位源与阳极120和阴极124连接以便诱导阳极室102中的氧化反应和阴极室104中的还原反应。

电解池100中使用的离子交换膜122和126可以由任意合适的材料构成，以便允许离子，诸如氯根离子(Cl^-)在盐溶液室106与阳极室102之间交换和盐溶液，诸如钠离子(Na⁺)在盐溶液室106与阴极室104之间交换。阳极离子交换膜122和阴极离子交换膜126可以由相同或不同构造的材料制成。优选阳极离子交换膜包含氟化聚合物。合适的氟化聚合物包括，例如全氟磺酸聚合物和共聚物，诸如全氟磺酸/PTFE共聚物和全氟磺酸/TFE共聚物。离子交换膜可以由单层材料或多层构成。合适的离子交换膜聚合物可以包括在Nafion商标下的一种或多种离子交换膜聚合物。

电解池100的阳极室102和阴极室104的水源可以为任意适当的供水。水可以来自市政供水或可选择在电解池中使用前预处理。优选，预处理水并且选自软化水，纯水，蒸馏水和去离子水。更优选，预处理的水源为使用反渗透纯化设备获得的超纯水。

用于盐水室106的盐水溶液可以包括任意包含产生ORP水溶液的合适的离子种类的盐水溶液。优选，盐水溶液为氯化钠(NaCl)盐水溶液，通常也称作盐水溶液。其它合适的盐水溶液可以包括其它氯化物盐，诸如氯化钾，氯化铵和氯化镁以及其它卤盐，诸如钾和溴盐。盐溶液可以包含盐的混合物。

盐的溶液可以具有任意合适的浓度。例如，盐溶液可以为饱和或浓缩的。优选盐溶液为饱和氯化钠溶液。

图2例证了认为是在用于与本发明相关的三室电解池中产生的各种离子种类。三室电解池200包括阳极室202，阴极室204和盐溶液室206。在将适当的电流施加于阳极208和阴极210时，存在于流过盐溶液室206的盐溶液中的离子通过阴极离子交换膜212和阳极离子交换膜214迁移入分别流过阳极室202和阴极室204的水。

阳离子从流过盐溶液室206的盐溶液216中迁移至流过阴极室204的阴极水218。阴离子从流过盐溶液室206的盐溶液216迁移至流过阳极室202的阳极水220。

优选盐溶液216为氯化钠水溶液(NaCl)，它包含钠离子(Na⁺)和氯化物(Cl^-)离子。Na⁺阳离子从盐溶液216迁移至阴极水218。Cl^-阴离子从盐溶液216迁移至阳极水220。

钠离子和氯根离子可以在阳极室202和阴极室204中进行进一步反应。例如，氯根离子可以与各种存在于阳极水220中的氧离子和其它种类(例如含氧的自由基，O₂，O₃)反应而生成ClOn-和ClO^-。其它反应也可以在阳极室202中进行，包括形成氧自由基，氢离子(H⁺)，氧(例如为O₂)，臭氧(O₃)和过氧化物。在阴极室204中，氢气(H₂)，氢氧化钠(NaOH)，氢氧根离子(OH^-)和其它基团可以形成。

构建产生ORP水溶液的设备以包括至少两个三室电解池。电解池各自包括阳极室，阴极室和与阳极室和阴极室隔离的盐溶液室。该设备包括收集由电解池产生的阳极水和由一个或多个电解池产生的部分阴极水的混合槽。优选，该设备进一步包括盐再循环系统以允许供应至电解池盐溶液室的盐溶液再循环。用于使用两个电解池生产ORP水溶液的典型方法的示意图如图3中所示。

过程300包括两个三室电解池，特别是第一个电解池302和第二个电解池304。从水源305转移，泵送，或是调配水至第一个电解池302的阳极室306和阴极室308和第二个电解池304的阳极室310和阴极室312。有利的是，该过程可以产生约1升/分钟至约50升/分钟的ORP水溶液。可以通过使用额外的电解池增加这种生产能力。例如，可以将3，4，5，6，7，8，9，10或10个以上三室电解池用于增加本发明给予的ORP水溶液的输出量。

阳极室306和阳极室310中产生的阳极水被收集在混合槽314中。在阴极室308和阴极室312中产生的部分阴极水被收集在混合槽314中并且与阳极水合并。弃去在该过程中产生的剩余的部分阴极水。可以使阴极水任选经过气体分离器316和/或气体分离器318，此后加入到混合槽314。气体分离器除去气体，诸如在生产过程中在阴极水中形成的氢气。

混合槽314可以任选与再循环泵315连接以便允许来自电解池302和304的阳极水和部分阴极水均匀混合。此外，混合槽314可以任选包括用于监测ORP水溶液水平和pH的合适的装置。通过泵317将ORP水溶液从混合槽转移以便应用于混合槽位置或其邻近处的消毒或灭菌。可选择地，可以将ORP水溶液调配入一种或多种合适的容器，例如装运至远距离的位置(例如仓库，医院等)。

过程300进一步包括盐溶液再循环系统以便将盐溶液提供至第一个电解池302的盐溶液室322和第二个电解池304的盐溶液室324。在盐槽320中制备盐溶液。通过泵321将盐转移至盐溶液室322和324。优选，盐溶液依次首先流过盐溶液室322，随后流过盐溶液室324。可选择地，可以同时将盐溶液泵送至两个盐溶液室。

在重新返回盐槽320前，盐溶液可以流过混合槽314中的热交换器326。以便根据需要控制ORP水溶液的温度。

存在于盐溶液中的离子随时间在第一个电解池302和第二个电解池304中耗尽。可以定期向混合槽320中添加额外的离子源以取代转入阳极水和阴极水的离子。可以使用额外的离子源，例如维持盐溶液的恒定pH，它可能随时间而下降(即变成酸性)。额外的离子源可以为任意合适的化合物，包括，例如，盐，诸如氯化钠。优选，将氢氧化钠加入到混合槽320中，以便取代转入阳极水和阴极水的钠离子(Na⁺)。

ORP水溶液在其制备后可以被转入一个或多个合适的容器，例如用于分配和销售给最终用户的密封容器，所述的最终用户诸如卫生保健机构，包括，例如医院，护理室，医师诊室，门诊病人手术中心，牙科诊室等。合适的容器可以包括，例如维持容器中保持的ORP水溶液的无菌性和稳定性的密封容器。容器可以由任意与ORP水溶液相容的材料构成。优选容器一般不与存在于ORP水溶液中的一种或多种离子或其它种类发生反应。

优选，容器由塑料或玻璃构成。塑料可为硬性的，以便容器能够被储存在架子上。可选择地，容器可以为柔性的，例如由柔性塑料制成的容器，诸如柔性袋。

合适的塑料可以包括，例如聚丙烯，聚酯对苯二酸酯(PET)，聚烯烃，环烯烃，聚碳酸酯，ABS树脂，聚乙烯，聚氯乙烯及其混合物。优选，容器包含一种或多种聚乙烯类，它们选自高密度聚乙烯(HDPE)，低密度聚乙烯(LDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)。最优选容器由高密度聚乙烯制成。

容器优选具有允许调配ORP水溶液的开口。可以以任意合适的方式密封容器开口。例如，可以用四旋盖或塞密封容器。任选可以进一步用箔层密封开口。

密封容器顶部空间的气体可以为空气或任意其它合适的气体，优选其不与ORP水溶液中的一种或多种种类反应。合适的顶部空间气体可以包括，例如氮气，氧气及其混合物。

本发明给予的ORP水溶液还可以用于预防或治疗感染，例如一种或多种感染性病原体，诸如感染性微生物导致的感染。这类微生物可以包括，例如病毒，细菌和真菌。病毒可以包括，例如一种或多种选自腺病毒，疱疹病毒，柯萨奇病毒，HIV，鼻病毒，冠状病毒和流感病毒的病毒。细菌可以包括，例如一种或多种选自大肠埃希氏杆菌，铜绿假单胞菌，金黄色葡萄球菌和结核分枝杆菌的细菌。真菌可以包括，例如一种或多种选自白色假丝酵母，枯草芽孢杆菌和Bacillusathrophaeus的真菌。

本发明给予的ORP水溶液还可以对腺病毒有效。优选，本发明给予的ORP水溶液优选在接触ORP水溶液约20分钟后，更优选在接触约15分钟后且更优选在接触约10分钟后实现大于约2，更优选大于约2.5，甚至更优选大于约3的log-10腺病毒载量下降。在接触ORP水溶液约5分钟后，本发明给予的ORP水溶液还可以有效地减少HIV-1病毒载量，优选达到大于约2的log衰减系数，更优选达到大于约2.5的log衰减系数且更优选达到大于约3的衰减系数。

按照本发明的方法，给予ORP水溶液预防或治疗感染还可以用于预防或治疗与如本文所述的感染(或受侵害的组织)相关的炎症。

本发明给予的ORP水溶液还可以用于处理损伤或损害的组织，例如通过使一种或多种损伤或损害的组织接触治疗有效量的ORP水溶液来进行。任意合适的方法均可以用于接触损伤或损害的组织，以便处理损伤或损害的组织。例如，可以通过用ORP水溶液冲洗处理损伤或损害的组织，以便使损伤或损害的组织接触有效量的ORP水溶液。可以如本文所述将ORP水溶液作为蒸汽或喷雾剂或通过烟雾化，喷雾化或雾化给予，以便损伤或损害组织接触治疗有效量的ORP水溶液。

本发明给予的ORP水溶液可以用于处理已经，例如因手术损伤或损害的组织。例如，ORP水溶液可以用于处理已经因切口损伤或损害的组织。此外，ORP水溶液可以用于处理已经因口腔手术、移植手术、植入手术、移植物手术、烧灼止血、切断术、放射、化疗及其组合损伤或损害的组织。口腔手术可包括，例如牙科手术，诸如牙根管手术，拔牙，齿龈手术等。

本发明给予的ORP水溶液可以用于处理已经因一种或多种烧伤，擦破，磨损，擦伤，疹，溃疡，刺穿伤口，其组合等不一定由手术造成的损伤或损害的组织。本发明给予的ORP水溶液可以用于处理感染的损伤或损害的组织或因感染导致的损伤或损害的组织。这类感染可以因一种或多种感染性病原体导致，诸如一种或多种选自如本文所述的病毒，细菌和真菌的微生物。

按照本发明，给予ORP水溶液治疗损伤或损害的组织还可以用于预防或治疗与该损伤或损害(或损伤或损害的组织)相关的炎症。

本发明给予的ORP水溶液还可以用作根除各种环境，例如医疗保健和医疗装置区域中的微生物，包括细菌，病毒和孢子的消毒剂，以便对表面和医疗设备进行消毒，并且还应用于伤口护理，医疗装置灭菌，食物灭菌，医院，消费者家庭和防生物恐怖。ORP水溶液可以用于消毒表面，例如通过使表面接触抗感染量的ORP水溶液来进行。可以使用任意合适的方法来接触表面。例如，可以通过用ORP水溶液冲洗表面接触表面，以便对该表面消毒。另外，可以通如本文所述过将ORP水溶液作为蒸汽或喷雾剂或通过烟雾化，喷雾化或雾化施用于表面来接触表面，以便消毒表面。此外，可以如本文所述使用清洁抹布将ORP水溶液施用于表面。通过消毒表面，可以从表面上清除感染性微生物。可选择地(或另外)，本发明给予的ORP水溶液可以施用于表面以便提供对感染的屏障，由此消毒表面。

所述的表面可以包括一种或多种生物表面，一种或多种无生命的表面及其组合。生物表面可以包括，例如，一种或多种体腔，诸如口腔，鼻腔，颅腔，腹腔和胸腔内的组织。口腔内的组织，括，例如口腔组织，齿龈组织，舌组织和咽喉组织。生物组织还可以包括肌肉组织，骨组织，器官组织，粘膜组织，血管组织，神经组织及其组合。生物表面还包括任意其它体外培养的组织，诸如初级和建立的细胞系，任意性质的干细胞，异种移植物，组织替代物(例如由胶原蛋白或任意其它有机材料与或不与细胞成分构成)，任意其它组织改造的替代物及其组合。

无生命的表面包括，例如，可手术植入的装置，假体器官装置和医疗装置。按照本发明的方法，可以对可能在手术过程中暴露的内脏器官，内脏，肌肉等的表面消毒，例如维持手术环境的无菌性。给予ORP水溶液消毒表面还可以用于治疗或预防影响与这类表面相关的一种或多种生物组织的炎症。

ORP水溶液还可以施用于人和/或动物以便治疗各种疾患，包括，但不限于与下列情况中的一种或多种相关的炎症、超敏反应和相关的全身影响：手术/开放性伤口清洁剂；皮肤病原体消毒(例如用于细菌，支原体，病毒，真菌，朊病毒)；战伤消毒；伤口愈合促进；烧伤愈合促进；胃溃疡治疗；伤口冲洗；和其它情况，诸如皮肤真菌；银屑病；运动员足；红眼和其它眼部感染；耳部感染(例如游泳者耳)；肺/鼻/窦感染；和在人或动物体上的其它医疗应用以及环境补救。ORP水溶液作为组织细胞生长促进剂的应用进一步描述在美国专利申请公开号US 2002/0160053中(引入本文作为参考)。

本发明的ORP水溶液可以用作消毒剂，灭菌剂，去污剂，杀菌剂和/或清洁剂。本发明给予的ORP水溶液适用于下列有代表性的应用：医疗，牙科和/或兽医设备和装置；食品工业(例如硬表面，水果，蔬菜，肉类)；医院/健康护理设施中的环境处理(例如硬表面)；化妆品工业(例如皮肤清洁剂)；家庭(例如地板，柜台，硬表面)；电子工业(例如清洁电路系统，硬驱)；和生物恐怖地带(例如炭疽，感染性微生物)。

可以通过用本发明使用的ORP水溶液控制，减少，杀灭或根除的生物体包括，但不限于细菌、真菌、酵母和病毒。易感细菌包括，但不限于大肠埃希氏杆菌，金黄色葡萄球菌，Bacillus athrophaeus，海氏肠球菌，酿脓链球菌，猪霍乱沙门氏菌，铜绿假单胞菌，痢疾志贺氏菌(Shingella dysenteriae)其它易感细菌。可以用ORP水溶液治疗的真菌和酵母包括，例如白色念珠菌和须发癣菌(Trychophytonmentagrophytes)。ORP水溶液还可以应用于病毒，包括，例如腺病毒，人免疫缺陷病毒(HIV)，鼻病毒，流感(例如流感A)，肝炎(例如甲型肝炎)，冠状病毒(导致严重急性呼吸窘迫综合征(SARS))，轮状病毒，呼吸道合胞病毒，单纯疱疹病毒，水痘带状疱疹病毒，风疹病毒和其它易感病毒。

ORP水溶液可以以任意合适的方式消毒和灭菌。例如，为了对医疗或牙科器械消毒和灭菌，可以维持器械接触ORP水溶液足够的时间期限以便将存在于器械上的生物体的水平降至所需水平。可选择地可以通过在容器中浸溃设备与或不与应用强化物理操作，例如超声，振荡器，加热器等将ORP水溶液施用于医疗或牙科设备。

为了对硬表面消毒和灭菌，可以将直接来自容器(其中储存该ORP水溶液)中的ORP水溶液施用于硬表面。例如，可以将ORP水溶液倾倒，喷雾，或直接施用于硬表面。然后可以使用合适的底物，诸如布，织物或纸巾将ORP水溶液涂布在硬表面。在医院应用中，底物优选为无菌的。可选择地，可以首先将ORP水溶液施用于底物，诸如布，织物或纸巾上。然后可以使湿润的底物接触硬表面。可选择地，可以通过如本文所述将ORP水溶液分散入空气中将其施用于硬表面。可以按照类似方式将ORP水溶液施用于人和动物。

还可以使用包含不溶于水的底物和本文所述的ORP水溶液的清洁抹布施用ORP水溶液，其中将ORP水溶液调配在底物上。可以用ORP水溶液浸渍，涂敷，覆盖，或施用于底物上。优选，用ORP水溶液预处理底物，此后将清洁抹布配给最终用户。

用于清洁抹布的底物可以为任意合适的不溶于水的吸附剂或吸附剂物质。各种物质可以用作底物。它应具有足够的湿强度，冲蚀度，悬挂性(loft)和多孔性。此外，底物不应对ORP水溶液的稳定性产生不良影响。实例包括非针织底物，针织底物，水化缠结底物和海绵。

底物可以具有一层或多层。每层可以具有相同或不同的结构和磨损性。不同的结构可以因使用不同的材料组合或使用不同的生产方法或其组合导致。底物不应溶于水或在水中分离。底物由此可以提供将ORP水溶液递送至所处理的表面的载体。

底物可以为单片非针织或多片非针织物。非针织物片可以由木材浆料，合成纤维，天然纤维及其掺合物构成。用于底物的合成纤维可以包括，但不限于聚酯，人造丝，尼龙，聚丙烯，聚乙烯，其它纤维素聚合物和这类纤维的混合物。非针织物可以包括非针织纤维片材料，包括熔吹，共形成，载气，旋转结合，湿载，结合梳理的网状材料，水化缠结(也称作旋转缠结的)材料及其组合。这些材料可以包含合成或天然纤维或其组合。粘合剂可以任选存在于底物中。

合适的非针织水不溶性底物的实例包括来自Little RapidsCorporation的100％纤维素Wadding Grade 1804，来自AmericanNon-wovens Corporation的100％聚丙烯针冲材料NB 701-2.8-W/R，来自Ahlstrom Fibre Composites的纤维素和合成纤维的掺合物-Hydraspun 8579a和来自PGI Nonwovens Polymer Corp的70％Viscose/30％PES Code 9881。适用于清洁抹布的非针织底物的额外实例描述在美国专利US 4,781,974，4,615,937，4,666,621和5,908,707和国际专利申请公开号WO 98/03713，WO 97/40814和WO 96/14835中(引入本文作为参考)。

底物还可以由针织材料制成，诸如棉花纤维，棉花/尼龙掺合物或其它纺织品。用于制造海绵的再生纤维素，聚氨基甲酸酯泡沫等也可以适用。

底物的液体负载能力应至少约为其干重的50％-1000％，最优选至少约200％-800％。将其表示为底物重量的1/2-10倍载量。底物重量会改变，但不限于约0.01至约1,000克/平方米，最优选25-120克/m²(称作“基础重量”)并且一般生产为片或网状物，将其切，冲切，或分成适当的形状和大小。清洁抹布优选具有一定的湿拉张强度，但不限于约25至约250牛顿/m，更优选约75-170牛顿/m。

可以通过任意适当的方法将ORP水溶液调配在，浸渍，涂敷，覆盖，或是施用于底物上。例如，可以用分散量的ORP水溶液处理底物的各部分。优选，用ORP水溶液对底物材料的连续网状物进行整体处理。可以将底物材料的整个网状物浸入ORP水溶液。可选择地，由于在非针织底物产生过程中底物网状物为被缠绕的或平滑的，可以将ORP水溶液喷雾或计量在网状物上。制造商用在其容器中的ORP水溶液浸渍或涂敷底物各自切下和分成大小的叠层部分。

清洁抹布一般可以包含额外的成分以便改善抹布的特性。例如，清洁抹布可以进一步包含聚合物，表面活性剂，多糖类，聚羧酸酯类，聚乙烯醇类，溶剂，螯合剂，缓冲剂，增稠剂，染料，着色剂，香料及其混合物以便改善抹布的特性。这些任选成分不应对ORP水溶液的稳定性产生不良影响。可以任选在清洁抹布中包括的各种成分的实例描述在美国专利US 6,340,663，6,649,584和6,624,135中(引入本文作为参考)。

可以分别用隔热或可胶粘热塑性塑料外缠物(诸如聚乙烯，聚脂薄膜等)分别密封本发明的清洁抹布。还可以将抹布包装为大量多层以便更经济地调配。可以通过首先将多层底物放入分配器且然后使底物层接触本发明给予的ORP水溶液。可选择地，可以通过在生产过程中将ORP水溶液施用于底物上且然后将湿润的底物载入分配器使清洁抹布形成为连续的网状物。

分配器包括，但不限于具有关闭物的罐或具有关闭物的桶。分配器上的关闭物在于使湿润抹布与外部环境隔绝并且防止液体组分过早挥发。

分配器可以由与底物和ORP水溶液均相容的任何适当的材料制成。例如，分配器可以由塑料，诸如高密度聚乙烯，聚丙烯，聚碳酸酯，聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，聚氯乙烯(PVC)或其它硬塑料制成。

可以使抹布的连续网状物通过分配器上部的浅开口，最优选通过关闭物。然后从网状物中分出所需长度或大小的抹布的方式是期望的。可以在分配器上部配置刀片，锯齿状边缘或将网状物切割成所需大小的其它用具，就非限制性实例而言，其中浅的开口实际上工作时折叠作为切缘。可选择地，可以将抹布的连续网状物刻痕，折叠，分段，穿孔或部分切成均匀或非均匀大小或长度，然后可以避免对尖锐切缘的需求。此外，可以交叉插入抹布，以便一个抹布的取出带出下一个。

可以将本发明的ORP水溶液可选择地通过气态介质，诸如空气分散入环境。可以通过任意合适的方式将ORP水溶液分散入空气。例如，可以使ORP水溶液形成任意合适大小的液滴并且分散入室。

就小规模应用而言，可以通过包括立管和泵的喷雾瓶调配ORP水溶液。可选择地，可以将ORP水溶液包装在气溶胶容器内。气溶胶容器可以包括待分配的产品，抛射剂，容器和阀。阀可以包括传动装置和浸管。可以通过压下传动装置调配容器内含物。气溶胶容器中的各种成分应与ORP水溶液相容。合适的抛射剂可以包括液化卤烃，烃或卤烃-烃掺合物或压缩气体，诸如二氧化碳，氮气或氧化亚氮。气溶胶系统优选产生约0.15μm至约5μm大小的液滴。

还可以应用各种水化手术设备清创和清洁(例如在美国由Smith和Nephew销售的VersaJet装置，在欧洲由Medaxis销售的Debritom，在美国和欧洲由意大利的DeRoyal或PulsaVac销售的JetOx)，具有负压的冲洗系统(例如VAC Instill)等。

本发明也可以任选使用几种辅助疗法，包括生物工程的皮肤(Apligraf，Organogenesis，Inc.，Canton)，无细胞皮肤替代物(Oasis Wound Matrix，Healthpoint)，超声施加ORP水溶液和局部氧替代或高压氧治疗(诸如高气压靴，Vent-Ox系统)。

为了某些应用，ORP水溶液可以任选包含漂白剂。漂白剂可以包括，例如使底物变亮或变白的化合物。含有漂白剂的ORP水溶液可以在家庭洗烫中使用，以便对细菌和病菌消毒并且灭菌并且使衣物增亮。合适的漂白剂包括，但不限于含氯的漂白剂和含过氧化物的漂白剂。还可以将漂白剂的混合物加入到ORP水溶液中。优选可以以水溶液的形式将漂白剂加入到ORP水溶液中。

合适的含氯的漂白剂可以包括，例如氯，次氯酸盐，N-氯化合物和二氧化氯。优选，加入到ORP水溶液中的含氯的漂白剂为次氯酸钠或次氯酸。其它合适的含氯的漂白剂包括，例如氯，次氯酸钙，漂白液体(例如次氯酸钙和氯化钙水溶液)，漂白粉(例如次氯酸钙，氢氧化钙，氯化钙及其水合物的混合物)，次氯酸二镁，次氯酸锂，氯化磷酸三钠及其混合物。

可以按照任何合适的方式将漂白剂加入到ORP水溶液中。优选可以首先制备包含漂白剂的水溶液。可以使用家庭漂白剂(例如Clorox漂白剂)或其它合适来源的含氯的漂白剂或其它漂白剂制备含漂白剂的水溶液。然后可以将漂白剂溶液与ORP水溶液合并。

可以以任何合适的量将漂白剂加入到ORP水溶液中。优选含漂白剂的ORP水溶液为对人或动物皮肤无刺激性。优选含有含氯漂白剂的ORP水溶液的总氯根离子含量可以约为1000ppm至约5000ppm，优选约1000ppm至约3000ppm。含有含氯漂白剂的ORP水溶液的pH优选约为8至约10，且氧化-还原电位优选约为+700mV至约+800mV。

下列实施例进一步例证了本发明，当然，不应视为以任何方式限定其范围。

实施例1-3

这些实施例证实本发明使用的ORP水溶液的独特特征。按照本文所述的方法分析实施例1-3中ORP水溶液的样品，以便测定存在于每种样品中的离子和其它化学种类的物理特性和水平。对二氧化氯，臭氧和过氧化氢获得的结果基于用于测定这类种类的标准试验，但可以表示不同的种类，还可以产生阳性试验结果。此外，已经报导二氧化氯，臭氧和过氧化氢与次氯酸盐反应，导致其消耗和其它化合物(例如HCl和O₂)产生。对ORP水溶液的每种样品的pH，氧化-还原电位(ORP)和存在的离子种类列在表1中。

表1.ORP水溶液样品的物理特性和存在的离子种类

	实施例1	实施例2	实施例3
				pH	7.45	7.44	7.45
ORP(mV)	+879	+881	+874
				总Cl-(ppm)	110	110	120
结合Cl-(ppm)	5	6	6

ORP水溶液具有合适的用于例如消毒，灭菌，清洁和/或预防和/或治疗炎症，鼻窦炎，腹膜炎或感染的物理特性。

实施例4-10

这些实施例表明向本发明的ORP水溶液中添加不同量的漂白剂。特别地，这些实施例证实组合物的抗微生物活性和织物漂白能力。

使用蒸馏水制备10％Clorox

漂白溶液。然后使用10％漂白溶液制备下列溶液：80％ORP水溶液/20％漂白剂(实施例4)；60％ORP水溶液/40％漂白剂(实施例5)；40％ORP水溶液/60％漂白剂(实施例6)；20％ORP水溶液/80％漂白剂(实施例7)；和0％ORP水溶液/100％漂白剂(实施例8)。两种对照溶液也用于比较，包括100％ORP水溶液/0％漂白剂(实施例9)和具有0.01％Tween 20消毒剂的ORP水溶液(实施例10)。测定这些样品的物理特性，特别是pH，氧化-还原电位(ORP)，总氯(Cl-)含量和次氯酸(HClO-)含量并且测试二氧化氯含量和过氧化物含量，将其结果列在表2中。

表2.ORP水溶液/漂白剂组合物的物理特性

	pH	ORP	总Cl-(ppm)	HClO-(ppm)
					实施例4	8.92	+789	1248	62
实施例5	9.20	+782	2610	104
					实施例6	9.69	+743	4006	80
实施例7	9.86	+730	4800	48
					实施例8	9.80	+737	5000	50
实施例9	7.06	+901	64	32
					实施例10	6.86	+914	51	26

作为漂白剂的组成部分添加的大粒氯离子阻止了二氧化氯和过氧化物水平的精确测定，如以n.d.指定表示的。此外，对二氧化氯和过氧化物获得的结果基于用于测定这类种类的标准试验，但可以表示不同的种类，还可以产生阳性试验结果。此外，已经报导二氧化氯，臭氧和过氧化氢与次氯酸盐反应，导致其消耗和其它化合物(例如HCl和O₂)产生。正如这些实施例证实的，添加和不添加漂白剂的ORP水溶液的次氯酸水平类似。

使用枯草芽孢杆菌黑色亚种(Bacillus subtilis var.niger)孢子(获自SPS Medical of Rush，New York的ATCC #9372)对实施例4-10的样品进行高孢子计数试验。将孢子混悬液浓缩(通过在无菌罩内蒸发)至4×10⁶个孢子/100微升。将100微升孢子混悬液样品与900微升实施例4-10的样品各自混合。将样品在室温下如表3中所述孵育1-5分钟期限。在所示的时间点，将100微升孵育的样品在各TSA平板上铺板并且在35℃±2℃下孵育24小时，此后测定每一铺板上产生菌落的数量。对照铺板表明起始孢子混悬液＞1×10⁶个孢子/100微升。将在不同孵育时间时不同样品的芽孢杆菌属(Bacillus)孢子浓度(作为两次测定的平均值)列在表3中。

表3.芽孢杆菌属孢子浓度

	1分钟	2分钟	3分钟	4分钟	5分钟
						实施例4	＞＞1000	411	1	0	2
实施例5	＞＞1000	1000	1	0	0
						实施例6	＞＞1000	＞＞1000	＞1000	22	0
实施例7	＞＞1000	＞＞1000	＞1000	15	0
						实施例8	＞＞1000	＞＞1000	＞1000	3	1
实施例9	＞＞1000	74	0	0	0
						实施例10	＞＞1000	239	3	0	0

正如这些结果证实的，当漂白剂浓度(作为10％漂白剂水溶液)增加时，所杀灭的芽孢杆菌属孢子的量对孵育2-3分钟的样品而言被减少。然而，就孵育5分钟的样品而言，漂白剂浓度不会影响芽孢杆菌属孢子的杀灭。此外，结果证实向ORP水溶液中添加0.01％洗涤剂不会减少孢子的杀灭。

对实施例4-10的样品进行织物漂白试验。测试样品用的织物为100％的具有深蓝色染料贴片的人造丝儿童短袖运动衫。将2平方英寸的染色织物片放入50mL塑料管。用实施例4-10中的溶液样品覆盖每片织物。将如通过织物变白测定的获得直到完全漂白的实耗时间列在表4中。

表4.直到织物样品完全漂白的时间

实施例	时间
		实施例4	39分钟
实施例5	23分钟
		实施例6	18分钟
实施例7	19分钟
		实施例8	10分钟
实施例9	＞6小时
		实施例10	＞6小时

正如这些实施例所证实的，当ORP水溶液浓度在组合物中增加时，直到实现完全漂白的时间增加。

实施例11

本研究的目的在于评价典型ORP水溶液Microcyn在作为滴剂给药入家兔鼻腔时的安全性。将33只家兔随机划分成2组，I和II组。I组(18只动物)用作对照组且对II组(15只动物)给予测试制品。在-1天或第0天，记录体重并且采集血样用于选择参数的分析。在第0天时，将500μL无菌盐水给予I组动物，而对n组动物(annuals)给予500μL测试制品(在50％浓度下)。每天两次作为滴剂将对照品和测试制品给药入右鼻孔。在1-6天按照相同方式对动物给药。每天通过专门注意鼻部观察动物的药理学和/或毒理学作用。在每周直到研究终止时记录体重。在第7天时，选择每组中的三分之一动物用于采血，处死和尸检。对剩余的动物持续给药至第14天，此时选择来自每组的半数动物用于血液采集，处死和尸检。在第21天时，在7-天恢复期后)，采集剩余动物的血液并且处死它们且做尸检。从每只动物中采集来自两只鼻孔的鼻粘膜样品用于组织病理学分析。

尸检由对呼吸道的大体观察组成。取完整的鼻道和连接的骨并且固定在缓冲的福尔马林中。还采集呼吸道中任何可见的异常样品用于组织病理学检查。每个鼻孔(处理的右侧和未处理的左侧)检验三个活组织检查样品(前，中和后鼻腔)。鼻粘膜的显微镜组织病理学检查包括：上皮的完整性，上皮纤毛的存在或缺失，炎性细胞浸润、水肿杯形细胞的存在，腺增生，血管数量或特征的改变和任何其它改变或观察结果。

将来自试验组的结果(在生活中的观察结果，包括鼻观察结果，体重，血液分析，大体尸检情况和组织病理学结果)与对照组比较。试验组与用盐水处理的动物之间在轻度刺激方面无显著性差异。

实施例12

本实施例证实使用示例性ORP水溶液无毒性。

在大鼠中评价来自局部施用Microcyn 60至深部伤口的局部和全身毒性的表征。在血液化学参数或血液细胞学参数方面未观察到异常的显著性差异，在尸检时也未观察到异常。敷用部位周围的皮肤刺激分级和伤口和组织的组织病理学均未显示用Microcyn 60处理的伤口与用盐水溶液处理的对照组的那些伤口之间存在任何差异。

还通过对小鼠腹膜内注射评价Microcyn 60的全身毒性。为此，通过腹膜内途经给5只小鼠注射单剂量(50mL/kg)的Microcyn 60。按照相同方式，给5只对照组小鼠注射单剂量(50mL/kg)的盐水溶液(0.9％氯化钠)。在这种研究中，在接受腹膜内单剂量的Microcyn 60的任意动物中既未观察到死亡率，也未观察到任何全身毒性证据，这表明LD₅₀高于50mL/kg。

通过口服给药对大鼠给予Microcyn 60，以使其吸收并且表征产品的任何内在毒性作用。在本研究中，通过食管对Sprague-Dawley品系的3只大白鼠给予单剂量(4.98mL/kg)。在接触单口服剂量的Microcyn 60的任何动物的尸检中既未观察到死亡率，也不存在临床征兆或异常。

还在家兔中评价了局部施用Microcyn 60的眼部刺激的可能性。在通过眼部途经局部给药接触Microcyn 60的任何动物中既未观察到眼部刺激，也未观察到任何其它临床征兆。

通过吸入途经对大鼠施用Microcyn 60以便测定通过吸入潜在的急性毒性。所有动物在接触后均表现出极为轻度或轻度的活动减少和竖毛，但它们在第二天时均无症状。在通过吸入接触Microcyn 60的动物尸检时未观察到死亡率或异常。

在豚鼠中使用改进的闭合膜片法(Buehler)对Microcyn 60使皮肤致敏的可能性进行评价。在单一处理攻击后的对照组动物和在使用本发明处理攻击后评价的动物(通过诱导处理)中均未观察到刺激。这些研究证实Microcyn 60不会引起致敏反应。

因此，当通过口服和吸入途经或通过腹膜内注射Microcyn 60施用于完整皮肤、深部开放皮肤伤口、结膜囊中时，未表现出与产品相关的不良反应。在数以千计具有性质极为不同的伤口的患者中处理皮肤和粘膜后，其杀菌和美容效果也极佳。因此，局部施用的Microcyn60在这种临床试验中应是有效的并且可充分耐受。

将Microcyn 60包装在透明的240mL PET密封瓶中。将该产品储存在环境温度下并且在这类瓶中保持稳定达2年。从其高生物学安全性的特性来看，Microcyn 60可以安全地被弃去，例如排空入污水槽而不会有污染或腐蚀的危害。

实施例13

本实施例例证了临床研究，它可以用于测定治疗咽炎的典型ORP水溶液的有效性。

在美国和墨西哥使用Microcyn 60进行了多次微生物试验。超过90％的细菌在接触的前几秒内就被根除。将Microcyn 60在本标准中表现出的抗菌和抗霉菌化学概括在表5中。

表5.杀灭时间

细菌	目录号	起效时间(减少低于99.999％)
			铜绿假单胞菌	ATCC 25619	1分钟
金黄色葡萄球菌	ATCC 6538	1分钟
			大肠杆菌(E.coli)	ATCC 11229	1分钟
S.typhi	CDC 99	1分钟
			白色假丝酵母	ATCC	1分钟
枯草芽孢杆菌	9372
			低孢子(104)		10分钟
高孢子(106)		15分钟

按照PAHO[Pan-American Health Organization]/WHO方案进行杀孢子能力试验。

在美国进行的对HIV的研究中已经证实了Microcyn 60的杀病毒活性并且还证实了其对单核细胞增生利斯特菌(Listeriamonocytogenes)，甲氧西林抗性金黄色葡萄球菌(MRSA)和牛分枝杆菌的活性。因此，已经证实Microcyn 60在作为推荐的给药时可以在1-15分钟接触时根除细菌，真菌，病毒和孢子。

另外，下面是可以用于评价Microcyn 60在治疗咽炎/扁桃体炎中的功效的临床研究。在本研究中，招募具有由A族β-溶血性链球菌属导致并且尚未接受治疗的40位患者。选择标准如下：年龄为12-40岁并且具有下列症状中的两种或多种：口咽烧灼感；吞咽痛；咽部红斑或扁桃体发红(有或没有渗出)；颈部淋巴结病；和由A族β-溶血性链球菌属抗原免疫测定阳性(StrepA Test-Abbott Labs)。淘汰标准如下：发热＞38℃；支气管痉挛(临床排除)；严重咳嗽；窦炎-鼻炎(临床排除)；食管返流(临床排除)；在研究前2周使用抗生素；在最后8周中参与另一种临床研究的患者；风湿热；链球菌感染后肾小球肾炎；严重慢性心脏病；严重的肾，肝或肺功能不全；和妊娠或泌乳。

在本研究开始时，患者可以使用诸如解热药和止痛药这类伴随的药物，包括对乙酰氨基酚和乙酰水杨酸，但不包括抗炎药，诸如布洛芬，美舒宁，COX-2抑制剂或类固醇。在患者进入本研究的任何具体程序前必须获得书面知情许可。

在三次就诊中评价患者。在第一次就诊中，患者在临床上表现出急性咽炎/扁桃体炎并且取病历和进行医学检查，链球菌属的快速免疫测定并且取咽部渗出物。在宣布合适并且在知情许可签字后，给患者开据30秒口咽清洁和5mL Microcyn 60各自的处方。将这些冲洗每隔3小时进行一次，每天总计4次，持续3天。

在使用Microcyn 60处理后72小时进行第二次就诊。在第二次就诊中，评价Microcyn 60的临床进展和副作用。取新的咽部渗出物并且根据临床发展决定是否使用抗生素或治标剂继续治疗。在10天后进行第三次就诊以便排除患者。

为了合格并且在本研究中进行临床评价，每位患者必需存在培养物证实的A族β-溶血性链球菌属咽炎/扁桃体炎。所有患者必需进行各自18次30秒和5mL Microcyn 60的冲洗或在72小时间隔进行最多24次冲洗。

功效的主要参数为在起始培养物细菌载量比在给予Microcyn 60后取的培养物下降3个数量级。在使用Microcyn 60处理后72小时进行这种细菌学评估。功效的次要参数为临床报导的改善，特别强调咽痛和吞咽困难减轻。在就诊1，2和3中报导临床症状。

根据不良反应报告评价耐受性。将不良反应定义为接受Microcyn60处理的患者的任何症状声明，在处理过程中涉及或不涉及杀菌剂。

由细菌学家提出细菌学功效结果(主要功效标准)，与临床症状无关。在第一次就诊中，按照Schedule of Evaluations并且在给予Microcyn 60前进行β-溶血性链球菌属抗原和最初咽部渗出物培养物试验(就诊1)。在给予Microcyn 60后72小时进行咽部渗出物的第二次取材和培养(就诊2)。通过标准扩散盘试验对所有培养物做抗菌谱以便确定细菌对青霉素，红霉素，克拉霉素和林可霉素的耐受性。将细菌学功效定义为起始培养物与给予Microcyn 60后72小时取的培养物之间的细菌计数下降3个数量级。

细菌学衰竭表示为处理后72小时在培养物中的细菌计数下降3个数量级以下。记录那些病例中不确定的反应，其中将样品转运延迟48小时以上，在那些病例中，不将拭子浸入转运培养基，或在那些病例中，样品丢失。将这些病例排除在本研究外并且用新的病例取代，直到40位选择的患者完成。

在患者完成Microcyn 60施药时并且从第二次就诊后开始随访或报告期。在这种评价中，根据临床进展和可能存在的副作用，将患者分类为：

如果起始征兆和症状尚未消除或在具有全身症状的全身病情恶化，那么治疗失败。在这些病例中，开据口服抗生素处方，诸如普鲁卡因青霉素，克拉霉素或阿奇霉素，其剂量或使用时间为治疗医生指示的并且在1周内评价他们。

如果存在于就诊1中的症状和征兆得以消除，那么为临床治愈。在这些急性过程消退的病例中，排除患者并且在临床上报导为治愈。在任何病例中，均要求患者在1周中进行第三次检查就诊。

不确定进展。任何在临床上可能因任何出现的原因而未经评价的患者的进展；例如，共感染，或如果评价进行得极晚，即72小时以上。在这些病例中，患者仍然能够包括在研究分析中，只要能够记录72小时时咽渗出物和培养物结果。

在临床研究中使用的统计学分析考虑到了在72小时期限中所有接受至少18次各30秒Microcyn 60冲洗的患者。将这种相同的标准视为包括耐受性分析中的任何患者。功效分析的主要标准为在使用Microcyn 60处理后72小时时进行的培养中的β-溶血性链球菌属下降计数下降3个数量级。通过Wilcoxon配对样品检验进行统计学分析。使用数量变数的ANOVA检验进行临床变量的统计学分析。患者的最少可评价数量为30位患者。

不良反应为在给予药物产品的临床研究患者或受试者中的任何相反医学情况发生，并且它在在原因上不一定与该药物相关。因此，不良反应可以为暂时与使用药物产品相关的任何不利的和不期望的征兆(包括异常实验室发现)，症状或病症，无论是否被视为与这种应用相关。将在研究过程中恶化的预先存在的情况报导为不良反应。

在不良反应强度为中度到重度情况中的72小时过程中的任意时间暂时终止治疗。随后由治疗医生确定治疗。按照本实施例，由此证实本发明ORP水溶液治疗窦炎的有效性。

实施例14

本实施例证实典型ORP水溶液对腺病毒-血清型5的杀病毒活性。就本实施例而言，使用基于人腺病毒5型的腺病毒(Ad)载体，其为Ela-，部分为E1-b且部分为E3-缺失的。制备含在pCMV转录控制下的绿色荧光蛋白(GFP)报道基因的穿梭质粒(pAd-Track)。在电效能细菌中进行这种pShuttle质粒与AdEasy 1质粒的同源重组。通过限制性内切核酸酶消化测试具有插入物的克隆。一旦证实，就将超螺旋质粒DNA转入DH10B细胞进行大规模扩增。随后在不含血清的培养基(OptiMEM-GIBCO)中培养293细胞(ATCC 1573)并且用Pad.消化的重组质粒转染。检测感染细胞的致细胞病变作用，采集并且用三个冷冻和融化循环裂解。用AdenoPure柱(BD Clontech)，按照制造商的说明纯化所得病毒(AdGFP)。通过OD 260/280定量病毒。最终产率为1.52×1011pfu/mL。

使用基于检测来自感染对照AdGFP病毒或ORP水溶液-处理的AdGFP的HeLa细胞的荧光发射检测的试验，应用荧光活化的流式细胞计量术评价ORP水溶液在灭活编码绿色荧光蛋白基因(AdGFP)的腺病毒中的功效。自始至终使用7.5×10⁷pfu/mL(即150m.o.i.)感染HeLa细胞。在所用试验条件下，细胞在光学显微镜检查下显示正常。在对照组HeLa细胞中测定的背景荧光为0.06％。在感染了对照AdGFP后，88.51％的HeLa细胞表达GFP。在接触ORP水溶液后，腺病毒感染性与接触时间成反比下降。因此，ORP水溶液-处理1，5和10分钟的病毒仅可以分别在2.8％，0.13％和0.09％的HeLa细胞表达GFP。考虑到在所有测试条件下的自体荧光和起始病毒载量(即7.5×10⁷pfu)，在对照组AdGFP-HeLa中感染效价为6.6×10⁷pfu。在用ORP水溶液处理病毒的组中，在病毒接触ORP水溶液1，5和10分钟时的感染效价分别为2.0×10⁶，5.2×10⁴和2.2×10⁴。因此，在病毒接触ORP水溶液1，5和10分钟时的l og-10衰减系数为1.5，3.1，和3.5。这些结果共同表明病毒接触ORP水溶液5分钟在病毒载量的log-10下降方面实现了＞3。

实施例15

本实施例证实使用用于消毒无生命环境表面上的United StatesEnvironmental Protection Agency方案典型ORP水溶液对HIV的杀病毒有效性。

将HIV-1的SF33菌株用于本研究。使用PHA(3μg/mL，Sigma)和人IL-2(20U/mL，Roche)在HUT培养基中将来自健康供体的外周血单核细胞活化3天。洗涤细胞并且用SF33菌株感染。在第4和6天收集上清液并且通过ELISA(Beckman Coulter)测试p24 HIV-1抗原。在室温下以3000RPM离心20分钟上清液以便除去细胞和细胞碎片。取出上清液，等分并且将病毒储存在-80℃下，直到使用当天为止。

在37℃下将冷冻的等分部分融化2分钟，此后即刻使用。使用在HUT培养基中的连续对数稀释液(-1至-5)。通过将0.2ml病毒接种物均匀涂展在55cm²无菌聚苯乙烯培养皿底部上制备病毒膜。在室温下(21℃)和生物学安全工作橱中使病毒膜风干，直到它们表现出可见的干燥(20分钟)。(为了确保病毒菌株(SF33)能够复制并且导致细胞病变作用，使用保持在HUT培养基中，但不干燥的病毒混悬液重复该操作)。

使对照组膜接触2ml HUT培养基5分钟。然后刮取并且稀释病毒。在室温下使单独干燥的膜各自接触2ml ORP水溶液5分钟。在接触时间后，刮取平板并且重新悬浮其内含物。即刻在HUT培养基中稀释病毒-ORP水溶液混合物(10∶1)。检测该所得混悬液的连续log稀释液的感染性。(为了控制ORP水溶液对MT-2细胞可能的直接细胞毒性作用，在培养基中连续稀释2ml ORP水溶液等分部分(10∶1至10∶5)并且接种入MT-2细胞培养物)。

在感染性测定中将MT-2细胞系用作指示细胞系。该品系显示致细胞病变作用在感染了HIV-1时由sincitia形成组成。给4个微孔接种0.2ml来自试验组(用ORP水溶液再溶解)和对照组(用对照培养基再溶解)的再溶解病毒混悬液的每种稀释液。给未感染的细胞对照组仅接种测试培养基。在37℃和5％CO₂下孵育培养物。

通过ELISA每隔2天定期给培养物对存在或不存在致细胞病变作用和存在p24-HIV-1抗原评分。使用对照HIV-1的实验感染显示了致细胞病变作用且Ag p24蛋白释放入感染MT-2培养物的上清液中。相反，用ORP水溶液处理HIV-15分钟在病毒载量方面实现了log衰减系数＞3，正如在5分钟接触时通过两种测定法在MT-2培养物中测定的。这些结果由此表明功效水平与对无生命表面的HIV-1杀病毒活性的EPA要求一致。

实施例16

本实施例证实典型ORP水溶液与过氧化氢(HP)对人二倍体成纤维细胞(HDFs)的存活力的作用。为了研究这种潜在的毒性，使HDFs在体外接触ORP水溶液和过氧化氢(HP)。已知HP对真核细胞具有毒性，从而增加了细胞凋亡和坏死并且降低了细胞存活力。在本实施例中，测定在接触纯ORP水溶液和880mM HP(用于HP杀菌应用的浓度)5和30分钟的HDFs中的细胞存活力，细胞凋亡和坏死。

HDF培养物获自三种不同的包皮，收集它们并且共同冷藏保存以用于本研究目的。仅将二倍体细胞用于所有实验。在细胞周期分析时，将DNA二倍性定义为存在具有CV＜/＝7％的单一G0-G1峰和相应的采集自总计至少20,000个样本的G2/M峰。图4A-4C披露了结果，其中分别用白色和黑色条描绘5和30分钟的接触时间。在相同细胞群中通过流式细胞计量术进行这些参数的同时分析，其中使用：A)7-氨基放线菌素D(7AAD)；B)膜联蛋白V-FITC；和C)碘化丙啶。图4A-4C披露了表示为平均值±SD(n＝3)的百分比值。

在接触杀菌浓度的完全强度ORP水溶液和880mM HP 5分钟后的细胞存活率分别为75％和55％(图4A)。完全强度ORP水溶液对细胞存活率的效力与被认为亚致死量但抗感染的极度稀释的HP水溶液的效力相当。如果接触延长至30分钟，那么细胞存活率进一步分别下降至70％和5％。显然ORP水溶液通过坏死诱导细胞死亡，因为15％的细胞在两次时间均在流式细胞计量术中掺入了碘化丙啶(图4C)。细胞凋亡似乎不是ORP水溶液诱导细胞死亡的机制，因为仅3％的ORP水溶液-处理的细胞在细胞表面暴露了膜联蛋白-V(细胞凋亡标记)(图4B)。该百分比实际上与对照组中测定的类似。相反，HP在分别接触5和30分钟后在20％和75％处理的细胞中诱导坏死并且在15％和20％的细胞中诱导细胞凋亡。这些结果共同表明(未稀释的)ORP水溶液对HDFs的毒性远低于HP杀菌浓度。

实施例17

本实施例证实典型ORP水溶液相对于过氧化氢(HP)对HDFs中氧化性DNA损害和DNA加合物8-羟基-2′-脱氧鸟苷(8-OHdG)形成的作用。公知在细胞中产生8-OHdG加合物是DNA特异性残基上氧化性损害的标记。此外，这种加合物的高细胞水平与诱变，致癌作用和细胞衰老相关。

图5表示在对照组处理，ORP水溶液处理和HP-处理30分钟后来自HDFs的DNA样品中存在的8-OHdG加合物水平。在暴露后即刻(T0，白色条)或在攻击期后3小时(T3，黑色条)提取DNA。消化DNA并且用ELISA试剂盒，按照每个制造商的说明测定8-OHdG加合物。将数值表示(ng/mL)为平均值±SD(n＝3)。接触ORP水溶液30分钟不会使孵育30分钟后在处理的细胞中的加合物形成比对照组增加。相反，用500μM HP处理30分钟将8-OHdG加合物的数量比对照组-处理或ORP水溶液-处理的细胞增加约25倍。

ORP水溶液-处理的细胞能够降低8-OHdG加合物水平，只要它在接触ORP水溶液后在补充的DMEM中保持3小时。尽管允许相同的3小时恢复期，但是HP-处理的细胞仍然提供了比对照组-处理或ORP水溶液处理的细胞多约5倍的加合物。这些结果共同证实短期接触ORP水溶液不会诱导显著的DNA氧化性损害。这些结果还表明ORP水溶液不能在体外或体内诱导诱变或致癌作用。

实施例18

本实施例证实长期接触低浓度的典型ORP水溶液与HP对HDFs的作用。公知慢性氧化性应激诱导细胞过早衰老。为了模拟延长的氧化性应激，使初级HDF培养物在20群体倍增过程中长期接触低浓度的ORP水溶液(10％)或HP(5μM)。SA-β-半乳糖苷酶的表达和活性在先与体内和体外衰老过程相关。在本实施例中，在连续使HDF接触ORP水溶液或HP1个月后分析SA-β-半乳糖苷酶的表达。将结果描绘在图6中。通过在20倍显微镜视野中对蓝色细胞进行计数分析SA-β-半乳糖苷酶的表达。图6显示出仅HP处理加速细胞衰老，正如根据超表达SA-β-半乳糖苷酶的细胞数量所显示的(n＝3)。长期用低剂量的HP处理增加了86％细胞中的SA-β-半乳糖苷酶表达，而用ORP水溶液处理不会诱导这种蛋白质超表达。可以从本实施例中得出结论，ORP水溶液并非细胞过早衰老的诱导物。

实施例19

本实施例证实典型ORP水溶液对腹膜细菌载量减少和具有腹膜炎的患者住院期限减少的作用。在ORP水溶液-治疗组中包括允许在2004年6月到2005年1月在Hospital Ruben

in Mexico City住院并且诊断为急性广泛性继发性腹膜炎的所有患者。将继发性腹膜炎定义为导致腹膜间隙污染的胃肠或泌尿生殖道完整性缺失的结果。对2003-2004在相同Institution的呈现出类似腹膜感染的配对病例的回顾分析为对照组。预期在ORP水溶液-治疗组(即研究组)中包括20位连续的患者。

在入院时，所有患者在腹部的所有四分区域进行开放性手术和手术中腹腔灌洗(“IOPL”)。在两组中取手术中腹膜-培养物样品。在两组中使用10L盐水溶液进行IOPL，且随后仅在研究组中使用5L ORP水溶液。除去过量的ORP水溶液并且不再进行进一步冲洗。在两组中使用塑料网状物覆盖腹腔。然而，在研究组中，浸渍ORP水溶液的敷料保持在网状物上部。一日三次更换敷料。在使用两种抗生素，包括克林霉素和头孢噻肟或阿米卡星的所有患者中开始进行经验性抗菌疗法。在研究组中的术后处置包括每日用100mL ORP水溶液冲洗网状物，一日三次，不进一步冲洗或灌洗。腹膜炎的严重病例需要再次进行腹腔镜术并且每隔72小时实施IOPL。在两组中每隔72小时取需氧菌和真菌的腹膜流体培养物，持续达1周。记录住院的时间期限。

20个对照组病例选自Institution医疗记录并且在研究中根据年龄，性别和腹膜炎病因配对。对照组和研究组群体在年龄，性别和预后因素项目方面相差无几。解剖起点和腹膜炎病因在两组中也类似(表6)。

表6.诊断

诊断	对照组	研究组	总计	％
					阑尾炎	3	6	9	23.0
创伤后	1	3	4	10.0
					胰腺炎	6	3	9	23.0
胆囊炎	1	2	3	7.5
					结肠癌	0	1	1	2.5
小肠瘘	4	1	5	12.5
					憩室炎	1	1	2	5.0

胃穿孔	4	0	4	10.0
					其它器官穿孔	0	2	2	5.0
其它	0	1	1	2.5
					总计	20	20	40	100.0

在对照组和研究组中分别有19和17位患者出现术后腹膜炎。所有病例均进行手术处理，随后进行IOPL。在对照/研究组中实施手术的类型为：阑尾切除术(3/6)，胃切除(4/0)，胆囊切除术(1/2)，胰腺坏死组织清除术(6/3)，小肠缝合/切除吻合术(4/3)，Hartman手术(1/1)，结肠切除术(0/1)和混合手术(1/4)。在两组使用的抗生素极为类似。就对照组和研究组而言，在16和15位患者中给予三种抗生素并且在4和5个病例中分别使用3种以上抗生素。将患者保持在ICU并且在术后以机械方式通气。在所有40位患者中取手术期间的腹内样品(表7)。

表7.分离自具有腹膜炎的患者的腹膜样品的微生物和住院期限

从手术期间和在手术后一周仅用盐水溶液(对照组)或盐水溶液和ORP水溶液(研究组)进行灌洗时采集样品。然后对项目中分离的每种微生物和所有组分析住院平均值。

在所有40位患者中取手术期间样品(表7)。从这些样品中生长的微生物的平均数量在对照组中为29且在研究组中为30。分离的微生物如表8中所示。大肠埃希氏杆菌，肠球菌属(Enterococcus)，金黄色葡萄球菌，铜绿假单胞菌和真菌分离自这些组，分别为3/6，4/2，10/8，2/3和10/7例。仅在研究组中发现了A.xilosoxidans(1)，凝血酶阴性葡萄球菌(2)和鲍氏不动杆菌(1)的阳性培养物。

在手术后第一周过程中取第二次腹内培养物(表7)。此时，在对照组中分离的生物体的平均数(24)几乎与手术期间样品中的值(29)相同。重要的是，在研究组中的阳性样品数明显下降。在手术期间样品中的30份阳性培养物中仅有1份保持金黄色葡萄球菌阳性，而另一份为大肠杆菌阳性。在住院天数的分析中，对照组(31.9天)具有比研究组(22.4天)长的住院天数。因此，ORP水溶液有效减少了具有腹膜炎的患者的腹膜细菌载量和住院时间。

还分析了死亡率。在对照组中有6位死亡并且在研究中有3位死亡。所有死亡均在第一次手术后前30天中发生并且计算的相对风险度在对照组中较高(即3.3与0)。然而，样品大小过小以致于无法获得统计学意义。在IOPL中记录了使用ORP水无局部副作用。将在研究组中存活的患者随访6-12个月。ORP水-治疗组中的20位患者无一出现肠梗阻或提示随访期中发生致硬化性腹膜炎的数据。

实施例20

本实施例证实典型ORP水溶液(Mycrocyn)在抑制肥大细胞脱粒中的有效性。已经将肥大细胞公认为I型超敏反应病症中的主要参与者。在自发性皮炎，过敏性鼻炎和特应性哮喘中观察到的多种临床症状因IgE-抗原刺激局限于不同受侵害组织中的肥大细胞产生。目前可接受的特应性哮喘发病机制观点在于过敏原在所谓的反应早期通过引起具有IgE的肺肥大细胞(MCs)释放介体启动该过程，所述的介体诸如组胺，白三烯类，前列腺素类，kininis，血小板活化因子(PAF)等。由此这些介体诱导支气管收缩并且增强血管通透性和粘液产生。按照该模型，在肥大细胞活化后，那些细胞在晚期分泌各种促炎细胞因子，包括肿瘤坏死因子α(TNF-α)，IL-4，IL-5和IL-6，它们参与其它炎症细胞的局部募集和活化，诸如嗜酸性粒细胞，嗜碱性粒细胞，T淋巴细胞，，血小板和单核吞噬细胞。这些募集的细胞由此促成炎症反应发生，然后可以变成自发的并且加剧哮喘症状。这种晚期反应促成了诱导周围组织中改变的长期炎症反应(参见Kumar等，pp.193-268)。

肥大细胞的抗原刺激通过活化对IgE具有高亲和力的受体(FcεRI受体)而发生，该受体为结合IgE的多聚化蛋白且随后可以因受体结合的IgE与特异性抗原的相互作用而聚集。其结构包含4种多肽，即IgE结合α链，用于扩增其信号传导能力的β链和两种二硫键合的γ链，它们为通过基于编码的免疫受体酪氨酸(ITAM)的活化基元的主要信号转导物。已经使用骨髓衍生的肥大细胞(BMMC)，大鼠白血病细胞系RBL 2H3，小鼠和大鼠腹膜肥大细胞和其它肥大细胞系，诸如MC-9表征了通过对该受体的交联活化的信号传导途经。在所有它们中，存在结合IgE的抗原导致肥大细胞脱粒，钙动员，细胞支架重排和不同转录因子(NFAT，NFκB，AP-1，PU.1，SP1，Ets等)活化，这些转录因子活化细胞因子基因转录，从而终止细胞因子产生。

在37℃下的4小时过程中给成熟鼠肥大细胞BMMC加载单克隆抗-二硝基苯酚IgE(300ng/百万细胞)。除去培养基并且将细胞重新悬浮于生理缓冲液(Tyrode缓冲液/BSA)中。然后在37℃下用不同浓度的ORP水溶液(在其Microcyn实施方案中)将细胞处理15分钟。除去缓冲液并且将细胞重新悬浮于新鲜的Tyrode’s/BSA并且在37℃下30分钟孵育过程中用不同浓度的抗原(与二硝基苯酚偶联的人清蛋白)刺激。通过在被刺激细胞的上清液和沉淀中β-己糖胺酶活性测定，使用基于该酶水解不同碳水化合物的能力的比色反应确定脱粒(已经证实β-己糖胺酶位于肥大细胞中包含组胺的相同颗粒中)。结果(图7)证实使用增加浓度的ORP水溶液显著减少了脱粒。

令人意外的是，ORP水溶液(Microcyn)对肥大细胞脱粒的抑制作用至少与临床有效的“肥大细胞稳定剂”和确立的抗过敏化合物色甘酸钠(Intel^TM)观察到的结果类似。再次根据被刺激细胞的沉淀和上清液中β-己糖胺酶活性，使用基于该酶水解不同碳水化合物的能力的比色反应确定脱粒。使用或不使用色甘酸钠(Intel^TM)预孵育15分钟刺激加载了抗-DNP单克隆IgE的细胞。色甘酸盐在减少脱粒方面的有效性并不高于ORP水溶液(比较图7与图8；两者均使脱粒减少了至少约50％)。

实施例21

本实施例证实典型ORP水溶液对钙离子载体导致的肥大细胞活化的抑制作用。

通过活化钙离子载体诱导的钙流量刺激肥大细胞。已经使用骨髓衍生的肥大细胞(BMMC)，大鼠白血病细胞系RBL 2H3，小鼠和大鼠腹膜肥大细胞和其它肥大细胞系，诸如MC-9表征了通过钙离子载体活化的信号传导途经。在所有它们中，钙动员导致肥大细胞脱粒(例如组胺释放)，细胞支架重排和不同转录因子(NFAT，NFκB，AP-1，PU.1，SP1，Ets等)活化，这些转录因子活化细胞因子基因转录，从而终止细胞因子产生和分泌。

在37℃下的4小时过程中给成熟鼠骨髓-衍生的肥大细胞BMMC加载单克隆抗-二硝基苯酚IgE(300ng/百万细胞)。除去培养基并且将细胞重新悬浮于生理缓冲液(Tyrode缓冲液/BSA)中。然后在37℃下用不同浓度的ORP水溶液(Microcyn)将细胞处理15分钟。除去缓冲液并且将细胞重新悬浮于新鲜的Tyrode’s/BSA并且在37℃下30分钟孵育过程中用钙离子载体(100mM A23187)刺激。通过被刺激细胞的上清液和沉淀中β-己糖胺酶活性测定，使用基于该酶水解不同碳水化合物的能力的比色反应确定脱粒(已经证实β-己糖胺酶位于肥大细胞中包含组胺的相同颗粒中)。结果(图8)证实使用增加浓度的ORP水溶液显著减少了脱粒。

这些结果提示ORP水溶液为组胺释放的非特异性抑制剂。因此，ORP水溶液甚至在不同浓度下-抑制肥大细胞脱粒，这与刺激物(例如抗原或离子载体)无关。尽管不期望受到任何理论约束，但是ORP水溶液能够在质膜和/或细胞骨架水平上改变分泌途经系统。因为认为ORP水溶液的作用机制为非特异性的，所以认为ORP水溶液抗原具有广泛的潜在临床应用。

实施例22

本实施例证实典型ORP水溶液对肥大细胞的细胞因子基因转录的作用。

图10A和10B为来自用不同浓度ORP水溶液处理肥大细胞15分钟并且进一步如实施例20中所述用抗原刺激的RNA酶保护测定。在刺激后，使用亲和色谱柱(RNAeasy kit，Qiagene)提取mRNA并且使用标准试剂盒条件(Clontech，Becton & Dickinson)进行RNAse保护测定，以便检测抗原攻击后的不同细胞因子的mRNA产生。这些细胞因子包括TNF-α，LIF，IL13，M-CSF，IL6，MIF和L32。

图10A和10B表示ORP水溶液(Microcyn)在肥大细胞中抗原攻击后不会改变细胞因子mRNA水平，与用于实验的ORP水溶液或抗原浓度无关。

在本研究中，在使用不同浓度的抗原刺激后，促炎基因的转录物水平(即刺激的肥大细胞的RNA含量)在ORP水溶液-处理的肥大细胞中未改变。因此，ORP水溶液抑制这些细胞因子的分泌途经，但不影响其转录。

实施例23

本实施例证实典型ORP水溶液对TNF-α的肥大细胞分泌的抑制活性。

用不同浓度ORP水溶液处理肥大细胞15分钟并且进一步如实施例20中所述用抗原刺激。此后，替换组织培养基并且在不同时间期限时(2-8小时)收集新鲜培养基样品，以便测定TNF-α水平。冷冻样品并且进一步使用商品ELISA试剂盒(Biosource)，按照制造商的说明分析。

图11表示抗原刺激后从ORP水溶液-处理细胞中分泌TNF-α至培养基的水平比未处理的细胞明显下降。

由于TNF-α和各种其它促炎分子的释放取决于非组胺的单独分泌途经，所以ORP溶液可以终止那些产生晚期炎症期的其它细胞因子分泌。

因此，ORP水溶液抑制抗原-刺激的肥大细胞的TNF-α分泌。这些结果与使用ORP水溶液可以减轻外科手术后不同伤口中炎症反应观察到的临床结果一致。

实施例24

本实施例证实典型ORP水溶液对MIP1-α的肥大细胞分泌的抑制活性。

用不同浓度典型ORP水溶液(Microcyn)处理肥大细胞15分钟并且进一步如实施例20中所述用抗原刺激。此后，替换组织培养基并且在不同时间期限(2-8小时)时收集新鲜培养基样品，以便测定MIP1-α水平。冷冻样品并且进一步使用商品ELISA试剂盒(Biosource)，按照制造商的说明分析。

图12表示抗原刺激后从ORP水溶液-处理细胞中分泌MIP1-α至培养基的水平比未处理的细胞明显下降。

因此，ORP水溶液抑制抗原-刺激的肥大细胞的MIP1-α分泌。这些结果与使用ORP水溶液可以减轻外科手术后不同伤口中炎症反应观察到的临床结果一致。

由于MIP1-α和各种其它促炎分子的释放取决于非组胺的单独分泌途经，所以ORP溶液可以终止那些产生晚期炎症期的其它细胞因子分泌。

将测定IL-6和IL-13分泌的类似研究结果描绘在图13和14中。

实施例20-23和本实施例进一步证实ORP水溶液能够抑制由IgE受体交联启动的早期和晚期过敏反应。

实施例25

本实施例证实使用典型ORP水溶液的毒性研究结果。

在小鼠中进行急性全身毒性研究以便测定典型ORP水溶液Microcyn 60的潜在全身毒性。给5只小鼠通过腹膜内注射单剂量(50mL/kg)的Microcyn 60。给5只对照组小鼠注射单剂量(50mL/kg)的盐水(0.9％氯化钠)。在注射后即刻，在注射后4小时时观察所有动物的死亡率和不良反应，且然后每天观察一次，持续7天。在注射前和在第7天时再次称重所有动物。在本研究过程中无死亡率。在本研究中所有动物均表现出临床正常。所有动物体重均增加。来自本研究的估计的Microcyn 60急性腹膜内LD50大于50mL/kg。本实施例证实Microcyn 60无明显毒性并且对本发明的治疗应用而言应是安全的。

实施例26

本实施例例证了测定典型ORP水溶液的潜在细胞遗传毒性进行的研究。

使用典型ORP水溶液(10％Microcyn^TM)进行微核试验以便评价将ORP水溶液腹膜内注入小鼠的致突变可能性。哺乳动物体内微核试验用于鉴定导致染色体或鼠多染性红细胞有丝分裂器损害的物质。该损害导致包含“微核”，即含有落后染色体片段或分离的完整染色体的胞内结构形成。ORP水溶液研究包括3组各10只小鼠(5只雄性/5只雌性)：试验组，给予ORP水溶液；阴性对照组，给予0.9％NaCl溶液；和阳性对照组，给予致诱变环磷酰胺溶液。试验和阴性对照组分别接受腹膜内注射(12.5ml/kg)ORP水溶液或0.9％NaCl溶液，连续2天(第1和2天)。阳性对照小鼠在第2天时接受单一腹膜内注射环磷酰胺(8mg/mL，12.5ml/kg)。在注射后即刻观察所有小鼠的任何不良反应。所有动物在整个研究中均表现出临床正常，并且在任何组中未注意到毒性征兆。在第3天时，称重所有小鼠并且处死。

从处死的小鼠中切下股骨，提取骨髓并且对每只小鼠进行一式两份的涂片标本制备。在40X放大倍数下读取每只动物的骨髓载玻片。通过对总计至少200个红细胞进行计数测定多染性红细胞(PCE)与正染性红细胞(NCE)之比，即骨髓毒性指标。然后评价每只小鼠最低2000个可划线PCE的微核化正染性红细胞的发生率。使用Mann和Whitney试验由统计学软件包(Statview 5.0，SAS Institute Inc.，USA)对数据进行统计学分析(在5％风险阈值下)。

阳性对照小鼠具有低于其相应的阴性对照的统计学显著性的PCE/NCE比(雄性：0.77与0.90和雌性：0.73与1.02)，表明环磷酰胺对处理的骨髓具有毒性。然而，在ORP水溶液-处理的小鼠与阴性对照组的PCE/NCE比之间不存在统计学显著性差异。类似地，阳性对照小鼠在具有微核的正染性红细胞的数量方面具有高于ORP水溶液-处理的小鼠(雄性：11.0与1.4/雌性：12.6与0.8)和阴性对照组(雄性：11.0与0.6/雌性：12.6与1.0)的统计学显著性。在ORP水溶液-处理的和阴性对照小鼠中具有微核的正染性红细胞数量之间不存在统计学显著性差异。

本实施例证实10％Microcyn在腹膜内注入小鼠后不会诱导毒性或致诱变作用。

实施例27

本研究证实典型ORP水溶液Dermacyn无毒性。

本研究按照ISO 10993-5：1999标准进行以便测定典型ORP水溶液Dermacyn导致细胞毒性的可能性。将具有0.1mL Dermacyn的滤片放置在琼脂糖表面上，从而直接压在单层小鼠成纤维细胞(L-929)上。在37℃和有5％CO₂存在下孵育24小时后观察制备样品的细胞毒性损害。将观察结果与阳性对照和阴性对照样品比较。含Dermacyn的样品未显示出任何细胞裂解或细胞毒性的证据，而阳性和阴性对照如预期的进行。

基于本研究，推断Dermacyn不会对鼠成纤维细胞产生细胞毒性作用。

实施例28

使用16只大鼠进行本研究以便评价典型ORP水溶液Dermacyn的局部耐受性及其对全厚度皮肤伤口愈合模型中伤口床的组织病理学作用。在受试大鼠的两侧上形成伤口。在愈合过程中，在左侧或右侧取皮肤切片(例如分别为Dermacyn-处理和盐水-处理)。

由广泛合乎标准的兽医病理学家评价Dermacyn和盐水-处理手术伤口部位的三色染液-染色的切片和II型胶原蛋白染色切片。评价切片的作为结缔组织增殖，成纤维细胞形态和胶原蛋白形成，横截面上存在新表皮，炎症和皮肤溃疡化程度的2型胶原蛋白表达量。

这些发现表明Dermacyn在大鼠中充分耐受。在来自侧面伤口(分别为Dermacyn-处理和盐水-处理)的皮肤切片中无与处理相关的组织病理学损害，在盐水处理的和在Dermacyn处理的伤口位点，没有相关的组织病理学差异，表明Dermacyn-处理得到充分耐受。在盐水-处理与Dermacyn^TM-处理的伤口部位的2型胶原蛋白表达之间无显著性差异，表明在伤口愈合过程中Dermacyn对成纤维细胞或胶原蛋白加工无不良影响。

实施例29

本实施例证实本发明的典型氧化还原电位水Microcyn作为有效抗微生物溶液的应用。

使用Microcyn氧化还原电位水进行体外时间-杀灭评价。对50种不同的微生物菌株的攻击混悬液评价Microcyn-25个美国模式培养物保藏中心(American Type Culture Collection)(ATCC)菌株和25个那些相同种类的临床分离物一如Tentative Final Monograph，Federal Register，1994年6月17日，vol.59：116，pg.31444中所述。在接触Microcyn三十(30)秒，一(1)分钟，三(3)分钟，五(5)分钟，七(7)分钟，九(9)分钟，十一(11)分钟，十三(13)分钟，十五(15)分钟和二十(20)分钟后测定来自各攻击菌株起始群体中的百分比减少和Log₁₀减少。一式两份进行所有琼脂铺板并且在99％(v/v)浓度下评价Microcyn。所有测试均按照如Good Laboratory Practices的21C.F.R.Part 58中进行。

下表概括了上述体外时间-杀灭评价在30秒接触时的结果，标记所有减少了5.0Log₁₀以上的测试群体：

表8.30-秒体外杀灭

序号	微生物种类	起始群体(CFU/mL)	接触后群体(CFU/mL)	Log10减少	减少百分比
						1	鲍氏不动杆菌(ATCC#19003)	2.340×109	＜1.00×103	6.3692	99.9999
2	鲍氏不动杆菌临床分离物BSLI#061901Ab3	1.8150×109	＜1.00×103	6.2589	99.9999
						3	脆弱拟杆菌(ATCC#43858)	4.40×1010	＜1.00×103	7.6435	99.9999
4	脆弱拟杆菌临床分离物BSLI#061901Bf6	2.70×1010	＜1.00×103	7.4314	99.9999
						5	白色假丝酵母(ATCC#10231)	2.70×1010	＜1.00×103	6.3345	99.9999
6	白色假丝酵母临床分离物BSLI#042905Ca	5.650×109	＜1.00×103	6.7520	99.9999
						7	产气肠杆菌(ATCC#29007)	1.2250×109	＜1.00×103	6.0881	99.9999
8	产气肠杆菌临床分离物BSLI#042905Ea	1.0150×109	＜1.00×103	6.0065	99.9999
						9	粪肠球菌(ATCC#29212)	2.610×109	＜1.00×103	6.4166	99.9999
10	粪肠球菌临床分离物BSLI#061901Efs2	1.2850×109	＜1.00×103	6.1089	99.9999

11	屎肠球菌VRE，MDR(ATCC#51559)	3.250×109	＜1.00×103	6.5119	99.9999
						12	屎肠球菌临床分离物BSLI#061901Efm1	1.130×109	＜1.00×103	6.0531	99.9999
13	大肠埃希氏杆菌(ATCC#11229)	5.00×108	＜1.00×103	5.6990	99.9998
						14	大肠埃希氏杆菌临床分离物BSLI#042905Ec1	3.950×108	＜1.00×103	5.5966	99.9997
15	大肠埃希氏杆菌(ATCC#25922)	6.650×108	＜1.00×103	5.8228	99.9998
						16	大肠埃希氏杆菌临床分离物BSLI#042905Ec2	7.40×108	＜1.00×103	5.8692	99.9998
17	流感嗜血菌(ATCC#8149)	1.5050×109	＜1.00×104	5.1775	99.9993
						18	流感嗜血菌临床分离物BSLI#072605Hi	1.90×109	＜1.00×104	5.2788	99.9995
19	产酸克雷伯氏菌MDR(ATCC#15764)	1.120×109	＜1.00×103	6.0492	99.9999
						20	产酸克雷伯氏菌临床分离物BSLI#061901Ko1	1.810×109	＜1.00×103	6.2577	99.9999
21	肺炎克雷伯氏菌臭鼻亚种(Klebsiellla pneumoniaesubsp.ozaenae)(ATCC#29019)	1.390×109	＜1.00×103	6.1430	99.9999
						22	肺炎克雷伯氏菌临床分离物BSLI#061901Kpn2	9.950×108	＜1.00×103	5.9978	99.9999
23	藤黄微球菌(ATCC#7468)	6.950×108	＜1.00×103	5.8420	99.9999
						24	藤黄微球菌临床分离物BSLI#061901Ml2	1.5150×109	＜1.00×103	6.1804	99.9999
25	奇异变形菌(ATCC#7002)	1.5950×109	＜1.00×103	6.2028	99.9999

26	奇异变形菌临床分离物BSLI#061901Pm2	2.0950×109	＜1.00×103	6.3212	99.9999
						27	铜绿假单胞菌(ATCC#15442)	6.450×108	＜1.00×103	5.8096	99.9999
28	铜绿假单胞菌临床分离物BSLI  #072605Pa	1.3850×109	＜1.00×103	6.1414	99.9999
						29	铜绿假单胞菌(ATCC#27853)	5.550×108	＜1.00×103	5.7443	99.9999
30	铜绿假单胞菌临床分离物BSLI#061901Pa2	1.1650×109	＜1.00×103	6.0663	99.9999
						31	粘质沙雷氏菌(ATCC#14756)	9.950×108	＜1.00×103	5.9978	99.9999
32	粘质沙雷氏菌临床分离物BSLI#042905Sm	3.6650×109	＜1.00×103	6.5641	99.9999
						33	金黄色葡萄球菌(ATCC#6538)	1.5050×109	＜1.00×103	6.1775	99.9999
34	金黄色葡萄球菌临床分离物BSLI#061901Sa1	1.250×109	＜1.00×103	6.0969	99.9999
						35	金黄色葡萄球菌(ATCC#29213)	1.740×109	＜1.00×103	6.2405	99.9999
36	金黄色葡萄球菌临床分离物BSLI#061901Sa2	1.1050×109	＜1.00×103	6.0434	99.9999
						37	表皮葡萄球菌(ATCC#12228)	1.0550×109	＜1.00×103	6.0233	99.9999
38	表皮葡萄球菌临床分离物BSLI#072605Se	4.350×108	＜1.00×103	5.6385	99.9998
						39	溶血葡萄球菌(ATCC#29970)	8.150×108	＜1.00×103	5.9112	99.9999
40	溶血葡萄球菌临床分离物BSLI#042905Sha	8.350×108	＜1.00×103	5.9217	99.9999
						41	人葡萄球菌(ATCC #27844)	2.790×108	＜1.00×103	5.4456	99.9996

42	人葡萄球菌临床分离物BSLI#042905Sho	5.20×108	＜1.00×103	5.7160	99.9998
						43	腐生葡萄球菌(ATCC#35552)	9.10×108	＜1.00×103	5.9590	99.9999
44	腐生葡萄球菌临床分离物BSLI#042905Ss	1.4150×109	＜1.00×103	6.1508	99.9999
						45	肺炎链球菌(ATCC#33400)	2.1450×109	＜1.00×104	5.3314	99.9995
46	酿脓链球菌(ATCC#19615)	5.20×109	＜1.00×103	6.7160	99.9999
						47	酿脓链球菌临床分离物BSLI#061901Spy7	2.5920×109	＜1.00×103	6.4141	99.9999

尽管测定其微生物减少低于5.0Log₁₀，但是Microcyn还表现出对剩余的三个未包括在表8中的种类的抗微生物活性。更具体地说，30秒接触Microcyn将肺炎链球菌群体(临床分离物；BSLI#072605Spn1)减少了4.5Log₁₀以上，为针对该种类的检测限。此外，当用热带假丝酵母(ATCC#750)攻击时，Microcyn在接触30秒后表现出的微生物减少超过了3.0Log₁₀。另外，当用热带假丝酵母(BSLI#042905Ct)攻击时，Microcyn在接触20分钟后表现出的微生物减少超过了3.0Log₁₀。

这种体外时间-杀灭评价的典型结果表明Microcyn氧化还原电位水表现出针对广谱攻击微生物的快速(即在大部分情况中低于30秒)抗微生物活性。50种评价的革兰氏阳性菌，革兰氏阴性菌和酵母种类的微生物群中有47种在接触所述产品30秒后减少了5.0Log₁₀以上。

实施例30

本实施例表示了本发明典型的氧化还原水Microcyn与HIBICLENS

葡萄糖酸氯己定溶液4.0％(w/v)和0.9％氯化钠冲洗液(USP)的抗微生物活性比较。

如实施例29中所述使用HIBICLENS

葡萄糖酸氯己定溶液4.0％(w/v)和0.9％氯化钠冲洗溶液(USP)作为参比产品进行体外时间-杀灭评价。对特别描述在Tentative Final Monograph的10个美国模式培养物保藏中心(American Type Culture Collection)(ATCC)菌株混悬液评价每种参比产品。然后关于实施例29中记录的Microcyn减少微生物活性分析采集的数据。

Microcyn氧化还原电位水将攻击菌株中的5种微生物群体减少至对HIBICLENS

葡萄糖酸氯己定溶液观察到的水平。Microcyn和HIBICLENS

在接触下列菌株30秒后均提供了超过5.0Log₁₀的微生物减少：大肠埃希氏杆菌(ATCC #11229和ATCC #25922)，铜绿假单胞菌(ATCC #15442和ATCC #27853)和粘质沙雷氏菌(ATCC #14756)。此外，如表9中所示，Microcyn通过在30秒接触后提供5.8420Log₁₀减少表现出对藤黄微球菌(ATCC #7468)的极佳抗微生物活性。然而，与HIBICLENS相比的直接藤黄微球菌(ATCC #7468)活性并不可能，因为在30秒接触后，HIBICLENS

将所述群体降至试验检测限(在这种具体的情况中，达4.8Log₁₀以上)。注意到无菌0.9％氯化钠冲洗溶液在完整的20分钟接触后将上述6种菌株各自的微生物群减少了0.3Log₁₀以下。

Microcyn氧化还原电位水提供了对测试攻击菌株中的4种的抗微生物活性超过HIBICLENS

和氯化钠冲洗液的效果：粪肠球菌(ATCC#29212)，金黄色葡萄球菌(ATCC #6538和ATCC #29213)和表皮葡萄球菌(ATCC #12228)。下表概括了对这4个种类的体外时间-杀灭评价结果：

表9.对比结果

这种相差无几的体外时间-杀灭评价结果证实Microcyn氧化还原电位水不仅表现出与HIBICLENS相差无几的针对大肠埃希氏杆菌(ATCC #11229和ATCC #25922)，铜绿假单胞菌(ATCC #15442和ATCC#27853)，粘质沙雷氏菌(ATCC #14756)和藤黄微球菌(ATCC #7468)的抗微生物活性，而且提供了对粪肠球菌(ATCC #29212)，金黄色葡萄球菌(ATCC #6538和ATCC #29213)和表皮葡萄球菌(ATCC #12228)的更有效处理。正如表9中所示，Microcyn例证了在某些种类中更快速的抗微生物反应(即低于30秒)。此外，接触Microcyn导致表9中所列所有种类的微生物总体减少。

实施例31

本实施例证实ORP水溶液对青霉素抗性肺炎链球菌(ATCC 51915)的有效性。

通过试验冷冻培养物接种多个BAP平板并且在35-37℃与CO₂下孵育2-3天制备肺炎链球菌培养物。在孵育后，将3-7mL无菌稀释剂/培养基转入每个琼脂铺板并且刮取以便悬浮该生物体。收集来自所有平板的混悬液并且转入无菌管且与4.0McFarland Standard比较。通过无菌纱布过滤该混悬液并且在用于测试操作前涡旋混合。

将0.1ml生物体混悬液接种物加入到49.9ml Microcyn或对照物质中。在每个接触期时，通过涡旋混合测试混合物。使测试混合物在25.0℃下暴露15秒，30秒，60秒，120秒，5分钟和15分钟。

从测试混合物中取出1.0ml样品并且加入到9.0ml表示中和接种测试混合物的100倍稀释液的中和剂中。将5ml 100倍中和接种测试混合物的等分部分转至用10ml Butterfield缓冲液预湿润的0.45微升滤器上。用约50mL Butterfield缓冲液冲洗滤器，以无菌方式从仪器上取出并且转入BAP铺板。再制备1∶10连续稀释液并且一式两份将1(1.0)ml中和接种测试混合物的10-3-10-4稀释液的等分部分在BAP上铺板。

在35-37℃下和CO2中将细菌传代培养铺板孵育48±4小时。将传代培养铺板在2-8℃下冷藏2天，此后检验。在孵育和储存后，目视观察琼脂铺板上存在的生长。计数菌落形成单位并且测定在每次暴露时间时存活者的数量。适当检验显示生长的有代表性的传代培养物以便证实测试生物体。

典型ORP水溶液Microcyn在25.0℃下15秒，30秒，60秒，120秒，5分钟和15分钟接触时间后表现出＞99.93197279％的青霉素抗性肺炎链球菌(ATCC 51915)减少。

实施例32

本实施例的目的在于使用细菌混悬液测定法测定典型ORP水溶液(Dermacyn)与杆菌肽的微生物活性。

Dermacyn为备用产品，由此无需在测试过程中进行稀释。杆菌肽为需要稀释至33个单位/ml的再水化浓溶液。

2.5×10⁷/ml的萎缩芽孢杆菌(B.atropheus)的商购孢子混悬液用于测试。此外，制备铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌的新鲜混悬液并且使用分光光度计测定以确保滴度可接受。

将9微升测试物质加入到100ul微生物混悬液中。将测试混合物保持在20℃下用于20秒、5分钟和20分钟的接触时间。将1.0ml测试混合物(完整混合物)加入到9.0ml中和剂中20分钟(这就是原始的中和管或ONT)。将一式两份5分钟和20分钟接触时间的1.0ml中和的测试混合物在Tryptic Soy Agar上铺板。将额外的稀释液和涂布铺板用于20秒的时间点，以便获得可计数的平板。

将所有铺板在30℃-35℃下孵育总计3天并且在每天孵育后评价。为了测定测试混悬液过程中接触Dermacyn和杆菌肽的微生物数量，进行4次10-倍稀释并且如果合适，按照一式两份将1.0ml 2种最终稀释液铺板。

Dermacyn在使用测试生物体攻击时表现出在所有时间点时对滋养型菌和在5和20分钟时间点时对孢子的完全根除(＞4log减少)。杆菌肽仅产生约1log的减少。Microcyn在20秒时间点时表现出对孢子的一定程度减少。杆菌肽未显示出随测试时间期限减少细菌或孢子群体的证据。

实施例33

本实施例证实两种典型ORP水溶液(M1和M2)对生物膜中的细菌的有效性。

用于所有研究的亲代菌株为铜绿假单胞菌PAO1。使所有浮游生物菌株以需氧方式生长在在22℃下的220rpm的摇瓶的基本培养基(2.56g Na₂HPO₄，2.08g KH₂PO₄，1.0g NH₄Cl，0.04g CaCl₂ 2H₂O，0.5g MgSO₄ 7H₂O，0.1mg CuSO₄ 5H₂O，0.1mg ZnSO₄ H₂O，0.1mg FeSO₄ 7H₂O，和0.004mg MnCl₂ 4H₂/升，pH 7.2)中。如下所述使生物膜生长在22℃下的基本培养基中。将谷氨酸(130mg/升)用作唯一碳源。

如上所述使生物膜生长(Sauer等，J.Bacteriol.184：11401154(2002)，引入本文作为参考)。简言之，在22℃下将一次通过恒流管反应器系统的硅氧烷管内表面用于培养生物膜。在流动条件下生长3天(成熟-1阶段)，6天(成熟-2阶段)和9天(分散阶段)后收集生物膜。通过沿整个长度挤压管从内表面收集生物膜细胞，导致从腔中挤出细胞材料。将所得细胞糊收集在冰上。在取样前，从管中净化批量液体以防止干扰分离的浮游生物细胞。

通过使用连续稀释铺板计数用CFU的数量测定浮游生物和生物膜细胞的群体大小。为了进行此，在接触SOSs的不同时间期限后从内表面上收集生物膜。通过使用Olympus BX60显微镜(Olympus，Melville，NY)和_100放大倍数A100PL物镜通过透射光观察一次通过流动池中生长的生物膜影像。使用Magnafire冷却三-芯片带电荷耦合器件照相机(Optronics Inc.，Galena，CA)和30-ms曝光捕捉影像。此外，使用LSM 510 Meta倒置显微镜(Zeiss，Heidelberg，Germany)进行共焦扫描激光显微镜检查。使用LD-Apochrome 40_/0.6透镜和LSM 510 Meta软件(Zeiss)获得影像。

在60分钟处理中对M1-处理的生物膜观察到2-log减少。该发现表明使用M1处理每隔10.8分钟(+/-2.8分钟)就使生物膜存活率降低50％。

表10.M1杀灭

然而，总M2在杀灭生物膜方面的有效性在一定程度上超过M1，因为结果表明每隔4.0分钟(+/-1.2分钟)，使用M2处理就导致生物膜存活率下降50％。

表11.M2杀灭

因此，ORP水对生物膜中的细菌有效。

将本文引述的所有参考文献，包括公开文献，专利申请和专利引入本文作为参考，其引述程度与分别和特别将每篇文献完整地引入本文作为参考的程度相同。

除非本文另有指示或上下文中有相反的陈述，否则在描述本发明的上下文中(尤其是在下列权利要求的上下文中)使用的术语“一种(a)”和“一种(an)”和“所述的(the)”和类似指示物被视为覆盖单数和复数。除非另作陈述，否则术语“包含”，“具有”，“包括”和“含有”被视为开放式术语(即意味着“包括，但不限于”)。除非另作陈述，否则本文描述的数值范围仅指定用作分别涉及属于该范围的各单个值的速记法，并且将每个单个值引入本说明书，就如同将它们分别引入本文相同。除非另作陈述或上下文中有相反的指示，否则以任何合适的次序实施本文所述的所有方法。除非另有请求，否则本文提供的任何和所有实施例或典型语言(例如“诸如”)的应用仅指定更好地阐明本发明，但并不暗示对本发明的范围进行限定。不应将本说明书中的语言视为表明任何未请求的要素是实施本发明所必需的。

本文描述了本发明的优选实施方案，包括对本发明者已知用于实施本发明的最佳实施方式。那些优选实施方案的变化形式在阅读上述描述时对本领域技术人员显而易见。本发明者预期如果合适，本领域技术人员使用这类变化形式，并且本发明者指定可以以非实施例中特别描述的方式实施本发明。因此，本发明包括所有其待批权利要求中所述的主题的适用法律所允许的变型和等效方案。此外，除非另作陈述或上下文中有相反的指示，否则本发明包括其所有可能变化形式中的上述要素的任意组合。

Claims (36)

1.预防或治疗患者炎症的方法，该方法包括对所述的患者给予治疗有效量的氧化还原电位水溶液，其中该溶液稳定至少约24小时并且该溶液具有约6.4至约7.8的pH。

2.权利要求1所述的方法，其中通过局部给予所述的氧化还原电位水溶液。

3.权利要求1所述的方法，其中通过非肠道给予所述的氧化还原电位水溶液。

4.权利要求1所述的方法，其中通过内窥镜给予所述的氧化还原电位水溶液。

5.权利要求1所述的方法，其中将所述的氧化还原电位水溶液施药于粘膜表面。

6.权利要求1所述的方法，其中将所述的氧化还原电位水溶液施药于一种或多种组织，其选自鼻、窦、咽、气管、肺、食道、胃、肠、间皮、腹膜、滑液、膀胱、尿道、阴道、子宫、输卵管、胰腺、神经、口腔、皮肤和皮下。

7.权利要求1所述的方法，其中将所述的氧化还原电位水溶液作为液体、蒸汽、气溶胶、合剂或喷雾剂给药。

8.权利要求1所述的方法，其中通过烟雾化，喷雾化或雾化给予所述的氧化还原电位水溶液。

9.权利要求1所述的方法，其中以具有约0.1微米至约100微米的直径的液滴形式给予所述的氧化还原电位水溶液。

10.权利要求1所述的方法，其中所述的炎症为急性炎症。

11.权利要求1所述的方法，其中所述的炎症为慢性炎症。

12.权利要求1所述的方法，其中所述的炎症因超敏反应导致。

13.权利要求1所述的方法，其中所述的炎症与细胞组胺和促炎细胞因子释放相关。

14.权利要求1所述的方法，其中所述的炎症为细胞介导的。

15.权利要求1所述的方法，其中所述的氧化还原电位水溶液抑制肥大细胞脱粒。

16.权利要求1所述的方法，其中所述的氧化还原电位水溶液抑制肥大细胞的细胞因子分泌。

17.权利要求1所述的方法，其中该方法包括治疗一种或多种疾病或疾患，它们选自过敏性鼻窦炎、特应性皮炎、食物过敏、哮喘、SLE、自身免疫性甲状腺炎、结节病、炎症性肠病、类风湿性关节炎、多发性硬化和风湿热。

18.权利要求1所述的方法，其中所述的炎症因自身免疫反应导致。

19.权利要求1所述的方法，其中所述的炎症因感染导致。

20.权利要求19所述的方法，其中所述的感染由一种或多种选自病毒、细菌和真菌的微生物导致。

21.权利要求1所述的方法，其中所述的氧化还原电位水溶液稳定至少约1周。

22.权利要求1所述的方法，其中所述的氧化还原电位水溶液稳定至少约2个月。

23.权利要求1所述的方法，其中所述的氧化还原电位水溶液稳定至少约6个月。

24.权利要求1所述的方法，其中所述的氧化还原电位水溶液稳定至少约1年。

25.权利要求1所述的方法，其中所述的氧化还原电位水溶液的pH约为7.4至约7.6。

26.权利要求1所述的方法，其中所述的氧化还原电位水溶液包含阴极水和阳极水的混合物。

27.权利要求1所述的方法，其中所述的氧化还原电位水溶液包含占该溶液体积约10％至约50％用量的阴极水。

28.权利要求1所述的方法，其中所述的氧化还原电位水溶液包含占该溶液体积约20％至约40％用量的阴极水。

29.权利要求1所述的方法，其中所述的氧化还原电位水溶液包含占该溶液体积约50％至约90％用量的阳极水。

30.权利要求1所述的方法，其中所述的氧化还原电位水溶液包含占该溶液体积约10％至约50％用量的阴极水和占该溶液体积约50％至约90％用量的阳极水。

31.权利要求1所述的方法，其中所述的氧化还原电位水溶液包含至少一种游离氯种类，其选自次氯酸、次氯酸根离子、次氯酸钠、亚氯酸盐离子、氯根离子、溶解的氯气及其混合物和任选过氧化氢和/或二氧化氯。

32.权利要求1所述的方法，其中所述的氧化还原电位水溶液包含约15ppm至约35ppm次氯酸。

33.权利要求1所述的方法，其中所述的氧化还原电位水溶液包含约25ppm至约50ppm次氯酸钠。

34.权利要求1所述的方法，其中所述的氧化还原电位水溶液包含约15ppm至约35ppm次氯酸，约25ppm至约50ppm次氯酸钠；约6.2至约7.8的pH；并且稳定至少1周。

35.权利要求1所述的方法，其中所述的氧化还原电位水溶液具有约-400mV至约+1300mV的电位。

36.权利要求1所述的方法，进一步包括给予至少一种选自抗生素，抗病毒药和抗炎药及其组合的治疗剂。

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