CN103408122B - 一种高氧富氢水及其的制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高氧富氢水及其的制备方法和应用，制得的该保健饮用水由饮用水、氧气和氢气制成，饮用水中所溶解的氧含量在20.0mg/L～70.0mg/L之间，所溶解的氢含量在1.0mg/L～10.0mg/L之间。饮用后经消化道在补充水份的同时，既能够起到辅助提供大量的溶解氧，以达到不通过呼吸道辅助供氧，可改善人体的生理与生化内环境，促进氧代谢的良性循环目的，又能够提供自然界最强的氧化还原剂氢气，通过消化道能快速渗透到全身组织，及时清除机体产生过多的氧自由基。二者结合使得辅助供氧和消除机体有害物质同进行，及其达到治疗疾病、缓解症状、恢复疲劳、促进康复、预防疾病和延年益寿的目的。

Description

一种高氧富氢水及其的制备方法和应用

技术领域

本发明属于保健饮用水技术领域，涉及一种高氧富氢水及其的制备方法和应用。

背景技术

水质决定体质。世界卫生组织（WHO）统计，世界发展中国家80%的疾病来源和人类1/3的死亡的原因与水有关。

氧是生命活动中最重要的物质之一。从空气中吸入的氧气，通过呼吸道进入血液，然后随溶解氧压力梯度弥散到组织细胞与消化道吸收的碳水化合物、蛋白质和脂肪进行有氧氧化，产生能量（ATP）维持生命活动，此外还产生部分水和CO₂以及少量的氧自由基，人体内的活性氧自由基具有一定的生理功能，如调节免疫和参与信号传导过程，并同时被机体自由基清除系统（超氧化物岐化酶，SOD）及时清除。正常情况下，生命是离不开自由基活动，机体细胞时刻都在的运动着，每一个瞬间都在消耗着能量，而负责传递能量的搬运工就是自由基，一般情况对生命是无害的，但如果自由基在某种特定条件下失去控制，超过机体清除系统的能力，正常的生物活动就会被破坏，疾病可能就会随之而来，所以说自由基是一把双刃剑，认识自由基，了解自由基在人体的作用，对人类的健康十分重要。

氧是地球上所有生命赖以生存的基本条件。没有充分的氧气供应，人体组织器官的新陈代谢就会发生障碍，组织细胞发生损伤，从而成为各种疾病甚至死亡的诱因。日本医学专家野山英世认为“一切疾病的根源是缺氧症”。诺贝尔医学奖获得者Otto Heinrich Warburg教授发现，人体组织细胞中氧含量低于正常的65%时，细胞就容易发生癌变。

氢是目前自然界发现的最强的氧化还原剂，富氢水电位值可以达到-500Mv，远超过传统的维生素C、维生素E、β胡萝卜素等抗氧化剂，可以有效排除身体各种毒素，预防和减少疾病的发生。氢气本身就是一种最佳天然的抗氧化剂，因为氢分子细小，进入机体内能快速渗透至全身组织，并透过细胞膜与氧自由基作用生成水（尿液）排出体外。

随着经济的飞速发展和人民大众生活水平的不断提高，人们越来越注重日常生活质量，对饮用水的要求不仅是解渴，而是更加关注“品质、品牌、时尚和健康”。为此高端健康饮用水逐渐成为人们生活的主旋律。

以下是与本申请相关的参考文献：

1、Brainin M,Teuschl Y,Kalra L.Acute treatment and long-term management ofstroke in developing countries.Lancet Neurol.2007；6（6）：553-561.

2、Jia Q,Liu LP,Wang YJ.Stroke in China.Clin exp pharmacol physiol.2010;37（2）:259-264.

3、张惠，徐礼鲜，张晓峰.高氧液口服和静脉治疗高原低氧血症，第四军医大学学报，2003;24(17)：1598-1601.

4、Zhao H，Chai W，Gao W，et a l.Hyperoxygenated solution:effects on acutehypobaric hypoxia-induced oxidative damage in rabbits.High Alt Med Biol，2009;22(3)：157-161.

5、张惠，刘春然，王玲，et a l.服高氧液对人体力竭后氧自由基代谢的影响，医学临床研究.2005；22（10）：1377-1378.

6、Wang L,Liu CR,Zhang H,et al.Intravenous administration of hyperoxygenatedsolution attenuates pulmonary edema formation in phosgene-induced acute lung injuryin rabbits.Journal of Surgical Research，2010;164（1）：131-138.

7、王玲，唐时荣，徐礼鲜.口服高氧液对急性光气中毒性肺损伤小鼠的干预效应，中国临床康复，2006;10(4）:88-91.

8、Xu RF,Fong XY,Zhang H,et al.Therapeutic effect of hyperoxygenated solutionon acute lung injury induced by oleic acid.Eur Surg Res，2008;41:37-43.

9、Gao C,Sun X,Zhang G,et al.Hyperoxygenated solution preconditioningattenuates lung Injury Induced by Intestinal Ischemia reperfusion in rabbits.J SurgRes，2008;146(1):24-31.

10、徐瑞芬,冯旭阳,刘蕊,et al.经胃灌入高氧液对油酸型急性肺损伤家兔的治疗效果，临床麻醉学杂志，2009;25(2):144-146.

11、徐浩,邢军,高巍,et a l.高氧液辅助供氧新途径在预防和减轻缺氧损伤中的作用，国际麻醉学与复苏杂志，2010;31(1)：52-55.

12、H Xu，Y Li，W Gao，et al.Hyperoxygenated solutions in clinicalpractice:preventing or reducing hypoxic injury.J Int Med Res.2011:39：1589-1606.

13、李昌盛，肖敏，谢华，et al.富氢盐水在医学应用中的研究进展，内科急危重症杂志，2012;18（2）:11-14.

14、Cai J,Kang Z,L iu K,et al.Neuroprotect ive effects of hydrogen saline inneonatal hypoxia ischemia rat model.Bra in Res，2009；1256：129-137.

15、Cai J,Kang Z,L iu WW，eta l.Hydrogen therapy reduces apoptosis in neonatalhypoxia ischem ia ratmodel.N eurosciL ett，2008；441（2）：167-172.

16、Toda S，Ik eda Y，Teramoto A，et al.Highly reprodu cible ratmodel ofreversib le forebrain ischem ia mod ified four vessel occlusion model and its metabolic feature[J].Acta Neu rochir（Wien），2002；144（12）：1297-1304.

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种高氧富氢水及其制备方法和应用，通过饮用后经消化道吸收氧和氢，在能够满足补充水份的同时，还能起到辅助提供大量的溶解氧和清除机体产生过多氧自由基的作用。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种高氧富氢水，在水中溶解有高含量的氧气和氢气，其中溶解的氧气含量在20.0mg/L～70.0mg/L之间，所溶解的氢气含量在1.0mg/L～10.0mg/L之间。

所述水包括矿泉水、纯净水、生活饮用水、矿物质水、蒸馏水、直饮水、超纯水、小分子团水、或医用液体。

所述的高氧富氢水中还添加碳水化合物或无机盐。

所述的高氧富氢水中还添加有吡拉西坦或甘露醇。

一种高氧富氢水制备方法，包括以下操作：

1）分别在贮液罐溶氧室和贮液罐溶氢室内注入洁净的水，并分别冷却至10℃～0.01℃；

2）将氧气以5～10Mpa的压力，100～600L/分钟的流量，输入至氧气分散器，氧气经氧气分散器中的微孔进入贮液罐溶氧室的水中，其中部分氧气溶解，部分氧气上浮被不同高度层次的折气板阻挡以增加溶解时间，最终未溶部分由贮液罐溶氧室的氧气出口排出室外；维持贮液罐内氧气压力为2～3个大气压，待溶解氧测定仪显示溶解氧含量达20.0mg/L～70.0mg/L之间备用；

3）将氢气以5Mpa～10Mpa的压力，20L/分钟～100L/分钟的流量，输入至氢气分散器，氢气经氢气分散器中的微孔进入溶氢室的水中，其中部分氢气通过微泡溶解在水中，部分氢气上浮被不同高度层次的折板阻挡以增加溶解时间，最终未溶部分由贮液罐溶氢室的氢气出口排出室外；维持贮液罐内氢气压力为1.5～2个大气压，待溶解氢测定仪显示溶解氢含量在1.0mg/L～10.0mg/L之间备用；

4）待溶解氧测定仪所显示的溶解氧含量和溶解氢测定仪所显示的溶解氢含量均符合要求时，打开贮液罐溶氧室和贮液罐溶氢室，高浓度溶解氧的水和高浓度溶解氢的水在高氧富氢水混合室中混合；其中，按溶解氢和溶解氧质量比为1～9:9～1的比例，控制贮液罐溶氧室和贮液罐溶氢室输出的流量；

5）待高氧富氢水混合室中的水充分混匀后，分装于瓶中，经灭菌后制成瓶装高氧富氢水。

所述在分别向贮液罐溶氧室、贮液罐溶氢室初始通入氧气、氢气时，通入时间确保氧气或氢气将水中的空气置换完全；

所述的折气板在不同的高度交错分布，未溶解的氧气或氢气在折气板之间回旋，增加溶解时间；

所述的高氧富氢水混合室的出水口高于贮液罐溶氧室、贮液罐溶氢室进入高氧富氢水混合室的入水口。

所述的高氧富氢水在制备预防缺氧性饮用水、保健品或医用液体中的应用。

所述的应用，是在制备抗缺氧性损伤和抗自由基的氧化损伤的饮用水、保健品或医用液体中的应用；

所述的应用，是在降低自由基代谢产物水平的用饮用水、保健品或医用大输液中的应用。

所述的应用，是在制备提高动脉血pH、PaO₂和HCO₃的水平的饮用水、保健品或医用液体中的应用。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提供的高氧富氢水，饮用后经消化道在补充水份的同时，既能够起到辅助提供大量的溶解氧，以达到不通过呼吸道辅助供氧，可改善人体的生理与生化内环境，促进氧代谢的良性循环，又能够提供自然界最强的氧化还原剂氢，通过消化道能快速渗透到全身组织，及时清除机体产生过多的氧自由基。二者结合使得辅助供氧和消除机体有害物质同进行，及其达到治疗疾病、缓解症状、恢复疲劳、促进康复、预防疾病和延年益寿的目的。

鉴于本发明提供的高氧富氢水既能够起到辅助提供大量的溶解氧，因此其也可以作为医用液体的良好载体，比如在其中添加碳水化合物（葡萄糖等）或无机盐（NaCl、KCl，其他微量元素等），这样一方面既实现了氧的补充、清除过多的氧自由基，还能够补充能量或无机盐，进一步促进机体的恢复。

进一步，本发明提供的高氧富氢水还能够作为吡拉西坦或甘露醇的注射载体，在低温条件下既有助于氧气、氢气的溶解，提高血液氧含量、清除氧自由基的作用；而使用吡拉西坦和甘露醇复合剂能够代替单纯甘露醇的使用，可以极大地降低了注射痛和肾毒性，并克服了甘露醇低于15℃以下产生结晶的难题，从而成为一种效果良好的脱水药，而且适用于多种环境温度而不产生结晶，有利于不同环境温度下急救使用。

本发明提供的高氧富氢水，能够应用于制备预防缺氧性饮用水、保健品或医用液体的制备。实验结果表明，腹腔灌注高氧富氢水能显著提高血液溶解的含量，缓解组织缺氧状态，并能有效减轻氧化应反应，对缺血再灌注损伤具供氧和清除氧自由基的保护作用。

本发明提供的高氧富氢水的制备方法，将氧气、氢气分别溶于水之后，再将两者混合，巧妙的避开了氧气、氢气混合时特别容易爆炸的可能，实现了同时在水中具有高浓度溶剂氧、高浓度溶解氢；而且通过对水温的控制、压力的控制增加溶解度，通过氧气分散器、氢气分散器（其中含有1000～2000个微孔）的微孔分散到水中，大大增加了与水接触的面积，而且通过折气板阻挡，增加了溶解时间，这样多种方式实现了水中溶剂氧、溶解氢的高浓度的富集。

附图说明

图1是本发明制备高氧富氢水的装置的结构示意图；

其中1：氧气进口；2：氧气减压阀；3：氧气流量表；4：氢气流量表；5：氢气减压阀；6：氢气进口；7：氧气出口；8：氧气流量控制器；9：氧气压力表；10：氢气压力表；11：氢气流量控制器；12：氢气出口；13：溶解氧测定仪；14：溶解氢测定仪；15：中隔板；16：折气板；17：贮液罐溶氧室；18：贮液罐溶氢室；19：氧气分散器；20：氢气分散器；21：溶氧室水进口；22：溶氢室水出口；23：高氧富氢水控流出口；24：流量控制阀；25：高氧和富氢水通道；26：高氧富氢水混合室；

图2是HOHPW对海马CA1区NF B免疫组化染色（×400）图片；其中，A表示假手术组，B表示模型组，C表示HO5组。

图3是HOHPW对海马CA1区活化capase-3蛋白表达的影响，图中，一条带表示假手术组，二条带表示模型组，三条带表示HO5组。

图4是再灌注72h各组海马CA1区HE染色（×400）图片，其中A表示假手术组，B表示模型组，C表示治疗组。

图5是不同剂量HOHPW对各组大鼠动脉血气指标的影响直方图，与假手术组比较^aP＜0.01；与模型组比较^cP＜0.01，与HO2.5组比较^dP＜0.05。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

本发明提供的高氧富氢水，在水中溶解有高含量的氧气和氢气，其中溶解的氧气含量在20.0mg/L～70.0mg/L之间，所溶解的氢气含量在1.0mg/L～10.0mg/L之间。

其主体的思路是，将高浓度氧（90%～99.99%）和高浓度的氢（90%～99.99%）根据溶解量的要求按不同的时间将氧气和氢气同时溶解在纯净水中，达到预计浓度，即制备成含有高氧和富氢的保健饮用水。

含有高氧和富氢的保健饮用水的原料包括：水（纯净水、矿物质水、蒸馏水、矿泉水、直饮水、超纯水、小分子团水或医用大输液），氧气（氧浓度＞93%），氢气（氢浓度＞97%）作为原料，用制氧机和氢气发生器进行制备，并对该含有高氧和富氢的保健饮用水进行了验证。所述的医用大输液即为医用液体。

在本发明的工艺和条件下，制备的含有高氧和富氢的保健饮用水在达到一定饮用量范围就可以起到辅助供氧、缓解缺氧症状。同时因氢气分子小很容易透过消化粘膜进入细胞外液、透过血脑屏障和细胞膜，中和血液、组织和部分细胞内的氧自由基，能够起到保护超氧化物岐化酶（SOD）的活性和降低丙二醛（MDA）含量的作用。

下面给出具体制备实施例：

实施例1：高氧富氢纯净水的制备

处方：

制备方法：

1）分别在贮液罐溶氧室17和贮液罐溶氢室18内注入洁净的水，并分别冷却至10℃～0.01℃；

2）将氧气以5～10Mpa的压力，100～600L/分钟的流量，输入至氧气分散器19，氧气经氧气分散器中的微孔进入贮液罐溶氧室17的水中，其中部分氧气溶解，部分氧气上浮被不同高度层次的折气板阻挡以增加溶解时间，最终未溶部分由贮液罐溶氧室17的氧气出口排出室外；维持贮液罐内氧气压力为2～3个大气压，待溶解氧测定仪13显示溶解氧含量达20.0mg/L～70.0mg/L之间备用；

3）将氢气以5Mpa～10Mpa的压力，20L/分钟～100L/分钟的流量，输入至氢气分散器20，氢气经氢气分散器中的微孔进入贮液罐溶氢室18的水中，其中部分氢气通过微泡溶解在水中，部分氢气上浮被不同高度层次的折板阻挡以增加溶解时间，最终未溶部分由贮液罐溶氢室18的氢气出口排出室外；维持贮液罐内氢气压力为1.5～2个大气压，待溶解氢测定仪14显示溶解氢含量在1.0mg/L～10.0mg/L之间备用；

4）待溶解氧测定仪13所显示的溶解氧含量和溶解氢测定仪14所显示的溶解氢含量均符合要求时，打开贮液罐溶氧室17和贮液罐溶氢室18，高浓度溶解氧的水和高浓度溶解氢的水在高氧富氢水混合室中混合；其中，按溶解氢和溶解氧质量比为1～9:9～1的比例，控制贮液罐溶氧室17和贮液罐溶氢室18输出的流量；

5）待高氧富氢水混合室中的水充分混匀后，分装于瓶中，经灭菌后制成瓶装高氧富氢水。

下面结合瓶装纯净水的制备来具体说明：

实施例1：高氧富氢纯净水的制备

步骤一：选用符合GB5749生活饮用水作为初水源，应用符合国家瓶装饮用纯净水制备方法（电渗法、电渗析法、蒸馏法、离子交换法）制备的纯净水为终水源；

步骤二：将步骤一制备的纯净水分别冷贮存于5～10吨贮液罐溶氧室和贮液罐溶氢室内；

步骤三：将贮液罐溶氧室和贮液罐溶氢室（18）内的纯净水分别均却至10℃～0℃备用；

步骤四：将纯度为90.00%～99.99%的氧气，以5～10Mpa的压力，100L/分钟～600L/分钟的流量，从贮液罐溶氧室输入至氧气分散器，氧气经分散器1000～2000个微孔进入溶氧室的纯净水中，部分氧气溶解，部分氧气上浮被不同层次的折板阻挡以增加溶解时间，最终未溶解的小部分氧气与其他气体（N₂、CO₂等）由贮液罐溶氧室排出室外，溶氧期间溶氧室氧气压力由氧气流量控制器控制，并维持贮液罐内氧气压力为2～3个大气压，待溶解氧测定仪显示溶解氧含量达20.0mg/L～70.0mg/L之间备用；

步骤五：将纯度为90.00%～99.99%的氢气，以5Mpa～10Mpa的压力，20L/分钟～100L/分钟的流量，从贮液罐溶氢室输入至氢气分散器，氢气经分散器1000～2000个微孔进入溶氢室的纯净水中，大部分氢气通过微泡溶解在水中，部分氢气上浮被不同层次的折板阻挡以增加溶解时间，最终小部分氢气与其他气体（N₂、CO₂等）由贮液罐溶氢室排出室外，溶氢期间溶氢室氢气压力由氢气流量控制器控制，并维持贮液罐内氢气压力为1.5～2个大气压，待溶解氧测定仪显示溶解氢含量在4.0mg/L～10.0mg/L之间备用；底部16～32个不同方位以微气泡方式进行置换溶氢，溶氢期间保证贮液罐顶部出气口通畅，并维持贮液罐内压力为1.5～2.0个大气压60分钟～180分钟后备用；

步骤六：待步骤四和步骤五完成溶氧和氢后,并经溶氧测定仪和溶氢测定仪抽样测定其溶解氧和溶解氢含量达预设值后,将步骤四制备的高浓度溶解氧纯净水和步骤五制备的高浓度溶解氢纯净水，按溶解氢和氧含量比例1～9:9～1,分别打开流量控制阀，使贮液罐溶氧室和贮液罐溶氢室中的纯净水输入高氧富氢水混合室。

步骤七：抽取水样分别经溶解氧测定仪和溶解氢测定仪测定，当纯净水中溶解的氧含量在20.0mg/L～70.0mg/L之间，所溶解的氢含量在1.0mg/L～4.0mg/L之间，高氧富氢水控流出口分装于饮料瓶中，经灭菌即制成瓶装高氧富氢水。

本实施例优选采用纯净水中溶解的氧含量达到20.0mg/L～70.0mg/L之间，所溶解的氢含量在1.0mg/L～4.0mg/L。

实施例2：高氧富氢矿泉水的制备

处方：

制备方法：同实施例1，采用不同的水样即可。

上述实施例可以列举许多，如高氧富氢蒸馏水、高氧富氢直饮水、高氧富氢超纯水等均可按本发明的制备步骤进行，都可以制成合格的含有高氧和富氢的保健饮用水。而且可以放大进行批量生产，在此不再一一列举。

相应的，所述的水还可以替换为含碳水化合物或无机盐的水中，以及添加有吡拉西坦或甘露醇的水中，制备成相应的高氧富氢水。

高氧富氢纯净水效果评价研究

申请人对口服上述实施例制备的含有高氧和富氢的保健饮用水，对全脑缺血再灌注损伤保护作用及相关机制的研究。近年来，脑缺血性疾病是全世界第二大常见的死亡原因，据统计世界上发展中国家的脑卒中死亡率最高，占全世界因脑卒中而死亡的2/3以上，也是致残的首要原因。我国各地年均发病率为120/10万，每年有200多万人发生脑血管病。其中缺血性脑血管病占75%，因该疾病给人类健康和生命造成极大威胁，给患者带来极大痛苦，给家庭及社会带来沉重的负担，因此对其治疗和预防的研究也越来越引起人们的重视。脑缺血引起病理性变化的主要因素是缺氧性损伤和早期自由基的氧化损伤，所以及早供氧和清除过多的自由基是减轻脑缺血再灌注损的重措施。本研究中的高氧富氢纯净水（High oxygenand hydrogen purified water，HOHPW）饮用后经消化道在补充水份的同时，既能够起到辅助提供大量的溶解氧减轻脑组织缺氧损伤，又能够提供自然界最强的氧化还原剂氢，及时清除机体产生过多氧自由基。然而，国外有关氧气和氢气联合应用对脑缺血损伤的研究尚未见报道。本研究将采用大鼠全脑缺血模型，以SOD、MDA、TNF、NF-B、Caspase-3和血气指标，评价HOHPW对全脑缺血损伤的保护作用。

1、实验材料与方法

1.1实验动物及材料：

选用成年雄性SD大鼠，体重180g～230g，由中国人民解放军第四军医大学实验动物中心提供。高氧富氢纯净水（其氧气和氢气的含量同实施例1）由本研究小组制备，硝酸银购自陕西稀有金属新材料股份有限公司。MDA和SOD试剂盒购于西安建成生物工程研究所。

1.2脑缺血模型制备：

采用改良四血管阻塞法，SD大鼠10g/L戊巴比妥（40mg/kg）腹腔注射麻醉，颈部正中切口，游离双侧颈总动脉，于环状软骨下缘水平置5cm长丝线环绕颈总动脉，丝线两端均从导尿管穿出备用并缝合。在枕骨后正中切开皮肤，在第一、第二颈椎之间扎双侧的椎动脉，切口缝合。24h后在清醒状态下拉紧双侧丝线，造成缺血15min，再放开（SD大鼠在50s内翻正反射消失、对光反射消失则视为模型成功）。假手术组模仿操作步骤同缺血模型组。

1.3实验分组：

脑梗死体积、脑组织含水量、SOD活性和MDA含量测定：SD大鼠随机分为HOHPW2.5ml/Kg组（HO2.5组）、5ml/Kg组（HO5组）、10ml/Kg组HO10组），假手术组和缺血模型组、每组6只。HOHPW组在缺血再灌注前15min从口腔灌注不同剂量的HOHPW，假手术组和缺血模型组从口腔灌注5ml/Kg的纯净水。银染：SD大鼠随机分为假手术组、缺血模型组和高氧富氢纯净水5ml/Kg组，每组3只。

1.3标本采集：

1.3.1海马CA1区组织匀浆制备：

全脑缺血再灌注24h，各组大鼠麻醉后灌注等渗盐水，迅速取脑，分离海马备用。组织匀浆:准确称取各组大鼠海马组织重量，按重量体积比加入等渗盐水制成匀浆，离心取上清液。

1.3.2海马脑片取材：

全脑缺血再灌注72h，麻醉后心脏灌注等渗盐水、迅速取SD大鼠大楼脑放置于4%多聚甲醛中24h。

1.3.3SOD活性和MDA含量测定：

取海马CA1区组织匀浆液，用羟胺法测SOD活性，TBA法测MDA含量，浓度单位nmol/mgprot。

1.3.4海马TNF：

蛋白浓度取匀浆液，用E lisa法检测TNF蛋白浓度，酶标仪450nm处测A值，计算出蛋白浓度，单位ng/gprot。

1.3.5海马NF B阳性细胞：

用免疫组织化学染色法，经抗原修复，灭活酶后加入一抗孵育，辣根过氧化物酶（R）标记二抗孵育，显色，苏木精复染，封固。光镜下观察海马CA1区变化，每张切片3个高倍视野（×400）对海马CA1区阳性细胞计数。

1.3.6Caspase-3表达：

用Western Blot法检测caspase-3相对表达量。取匀浆液，提取蛋白样品上样，封闭1h，加入适量一抗。将膜与HRP结合的二抗室温孵育1h，加显影液后在胶片上曝光。以Actin为内参照，结果用ImageTool3.0凝胶成像分析系统灰度扫描检测蛋白质的相对表达量。

1.3.7海马锥体细胞计数：

石蜡切片HE染色后，在光镜下观察检测海马CA1区组织病理变化，每张切片3个高倍视野（×400）对海马CA1区未损伤锥体细胞计数。

1.3.8统计学分析：

实验数据采用SPSS16.0软件做统计分析。计量资料用均数标准差表示，海马CA1区锥体细胞计数，NF-B免疫组化阳性细胞数、MDA、SOD、TNF及Caspase-3含量组间比较采用方差分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

2、结果

2.1MDA浓度：

测试结果表明：与假手术组相比，模型组和各治疗组再灌注24h海马MDA浓度均显著升高（P＜0.05或P＜0.01）；与模型组相比较，各治疗组海马MDA浓度显著下降（P＜<0.05或P＜0.01），具有剂量依赖关系（表1）。

2.2SOD活性：

表2显示SD大鼠在全脑缺血损伤后，与假手术组比较各组SOD活性明显下降（P＜0.05或P＜0.01），三个HOHPW组红细胞内SOD活性明显高于模型组，有显著性统计学意义（P＜0.05或P＜0.01；HOHPW组各组之间也有一定差异，HO5组和HO10组SOD活性明显高于HO2.5组。

2.3TNF蛋白表达：

结果表明：各组TNF蛋白表达与假手术组相比，模型组海马TNF的浓度显著升高（P＜0.01），各治疗组浓度升高（P＞0.05）；与模型组相比，各HOHPW组再灌注24h海马TNF的浓度显著降低（表1）。

2.4NF-B免疫组化阳性细胞计数：

测试结果表明：NF B免疫组化阳性细胞为棕色，与假手术组相比，再灌注24h，模型组和治疗组阳性细胞数明显增多（P＜0.05或P＜0.01＝；与模型组相比，治疗组阳性细胞显著减少（P＜0.05或P＜0.01），且染色浅（图1，表1）。

2.5活化Caspase-3蛋白表达：

测试结果表明：各组与假手术组相比，模型组和各治疗组活化Caspase-3表达显著增高（P＜0.05或P＜0.01）；与模型组相比，各HOHPW组活化Caspase3表达显著降低（P＜0.05或P＜0.01）（图2，表1）。

2.5结果表明除假手术组外，其余各组大鼠均出现pH值、PaO₂、SaO₂、PaCO₂、HCO₃明显降低，与假手术组比较差异显著（P＜0.01）。

口服不同剂量的HOHPW能迅速提高pH、PaO₂和HCO₃的含量，三个治疗组之间HO10组和HO5组的PaO₂明显高于HO2.5组（P＜0.05），其他指标无明显变化（P＞0.05）（图3）。

表1：HOHPW对全脑缺血后海马免疫组化阳性细胞及生化指标的影响（n=6，

注：与假手术组比较，^*P<0.05，^**P＜0.01；与模型组比较，^#P＜0.05，^##P＜0.01

表2：HOHPW对全脑缺血损伤后红细胞SOD活性的影响

组别	缺血前	缺血后即刻	缺血后6h
				假手术组	342.51±23.65	340.78±22.63	39.96±27.35
模型组	305.25±25.53a	201.08±26.36b	144.91±23.15b

HO2.5组	310.26±21.35a	208.25±27.16b	150.30±25.22b
				HO5组	307.61±23.71a	252.05±29.72bc	203.39±20.58bc
HO10组	309.56±26.91a	298.36±25.31bcd	207.16±21.36bc

注：与C组比较，^aP＜0.05，^bP＜0.01；与HP组、HPB组比较，^cP＜0.01；与HPO组比较，^dP＜0.05

结论说明：

脑组织缺血缺氧再灌注后，因缺氧产生过量的氧自由基，形成缺氧和再灌注损伤，再灌注损伤的主要机理是自由基损伤。本研究应用含有50.0mg/L溶解氧和2.6mg/L溶解氢的高氧富氢水腹腔灌注观察四血管阻塞全脑缺血再灌注损伤的保护作用。结果表明：不同剂量的高氧富氢水腹腔灌注能明显提高动脉血pH、PaO₂和HCO₃的水平（P＜0.05或P＜0.01），降低自由基代谢产物MDA、TNF、NF B和活化Caspase蛋白表达的水平（P＜0.05或P＜0.01），海马CA1区锥体细胞数显著增多。

结果表明：腹腔灌注高氧富氢水能显著提高血液溶解的含量，缓解组织缺氧状态，并能有效减轻氧化应反应，对缺血再灌注损伤具供氧和清除氧自由基的保护作用。

氧是机体能量代谢和一切活动的基础，氢气本身就是一种最佳天然抗氧化剂，所以加入氢气的水具有很强的还原功能，可以中和身体血液和细胞里的活性氧（自由基，水中的氢可以中和体内的氧自由基（H₂+O₂=H₂O）产生化学结合生成水，随尿液或汗液排出体外，使机体细胞膜不受氧自由基的伤害而产生保护作用。高氧富氢水集高氧和富氢的优点，呈弱碱性、负电位和小份子水为一体，辅助补充溶解氧，平衡身体酸碱度，可有效防止多种疾病。高氧富氢水很容易进入细胞，参与生物的氧代反应和新陈代谢，从而促进细胞排毒，增加了细胞的水合作用，提升人体的免疫力。其作用对多种缺氧性疾病、胆结石的融化、心脑血管、脑动脉硬化、高血压、糖尿病、癌症、改善女性生理周期、肠胃循环、便秘、消除女性更年期综合症、亚健康状态和排除身体毒素等均有显著的治疗和预防的作用。高氧富氢水除了饮用外，还是非常有效的保湿化妆水，对皮肤美容、祛除色斑等特别有效。长期应用高富氢水洗脸，能促进皮肤新陈代谢，减少活性氧对皮肤的危害，从而使肌肤滑，延缓肌肤衰老。所以二者合二为一的高氧富氢水的发明是对人类的巨大贡献，将广泛应用于自然氧保健、氧美容和自然的氢保健与氢美容等多个领域，高氧富氢水具有无比广阔的市场前景，目前国内外现有水饮品中尚无类似产品。随着内外市场消费需求的多样化，人类保健意识的不断增强，消费者在考虑单纯解渴、避暑的同时，越来越注重产品的健康元素，使用产品后假如能带来身体上的健康，将更受欢迎，所以饮用水在未来发展中，将从单一解渴、避暑逐渐向健康、营养、美容等转变。含有高氧和富氢的保健饮用水有望成为未来饮料市场的新宠和主流发展趋势。

Claims (6)

1.一种高氧富氢水制备方法，其特征在于，包括以下操作：

1)分别在贮液罐溶氧室(17)和贮液罐溶氢室(18)内注入洁净的水，并分别冷却至10℃～0.01℃；

2)将氧气以5～10Mpa的压力，100～600L/分钟的流量，输入至氧气分散器(19)，氧气经氧气分散器中的微孔进入贮液罐溶氧室(17)的水中，其中部分氧气溶解，部分氧气上浮被不同高度层次的折气板阻挡以增加溶解时间，最终未溶部分由贮液罐溶氧室(17)的氧气出口排出室外；维持贮液罐内氧气压力为2～3个大气压，待溶解氧测定仪(13)显示溶解氧含量达20.0mg/L～70.0mg/L之间备用；

3)将氢气以5Mpa～10Mpa的压力，20L/分钟～100L/分钟的流量，输入至氢气分散器(20)，氢气经氢气分散器中的微孔进入贮液罐溶氢室(18)的水中，其中部分氢气通过微泡溶解在水中，部分氢气上浮被不同高度层次的折板阻挡以增加溶解时间，最终未溶部分由贮液罐溶氢室(18)的氢气出口排出室外；维持贮液罐内氢气压力为1.5～2个大气压，待溶解氢测定仪(14)显示溶解氢含量在1.0mg/L～10.0mg/L之间备用；

4)待溶解氧测定仪(13)所显示的溶解氧含量和溶解氢测定仪(14)所显示的溶解氢含量均符合要求时，打开贮液罐溶氧室(17)和贮液罐溶氢室(18)，高浓度溶解氧的水和高浓度溶解氢的水在高氧富氢水混合室中混合；其中，按溶解氢和溶解氧质量比为1～9:9～1的比例，控制贮液罐溶氧室(17)和贮液罐溶氢室(18)输出的流量；

5)待高氧富氢水混合室中的水充分混匀后，分装于瓶中，经灭菌后制成瓶装高氧富氢水。

2.如权利要求1所述的高氧富氢水制备方法，其特征在于，在分别向贮液罐溶氧室(17)、贮液罐溶氢室(18)初始通入氧气、氢气时，通入时间确保氧气或氢气将水中的空气置换完全；

所述的折气板在不同的高度交错分布，未溶解的氧气或氢气在折气板之间回旋，增加溶解时间；

所述的高氧富氢水混合室的出水口高于贮液罐溶氧室(17)、贮液罐溶氢室(18)进入高氧富氢水混合室的入水口。

3.高氧富氢水在制备预防缺氧性饮用水、保健品或医用液体中的应用，所述的高氧富氢水是在水中溶解有高含量的氧气和氢气，其中溶解的氧气含量在20.0mg/L～70.0mg/L之间，所溶解的氢气含量在1.0mg/L～10.0mg/L之间。

4.如权利要求3所述的应用，其特征在于，是在制备抗缺氧性损伤和抗自由基的氧化损伤的饮用水、保健品或医用液体中的应用。

5.如权利要求3所述的应用，其特征在于，是在降低自由基代谢产物水平的用饮用水、保健品或医用大输液中的应用。

6.如权利要求3所述的应用，其特征在于，是在制备提高动脉血pH、PaO₂和HCO₃的水平的饮用水、保健品或医用液体中的应用。