CN109789160A - 用于产生富氢的水及其他产品的组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用于产生富氢的水、营养制品、化妆品、药物及其他产品的组合物。在一个实施方案中，本发明提供了一种包含镁金属、至少一种水溶性酸和接合剂的组合物，例如片剂。所述镁金属和至少一种水溶性酸的存在量可足以维持例如在反应后的特定时段处pH低于7且在容器例如密封或开放容器中在50mL水中反应后至少0.5mM的H2浓度、例如在100mL水中反应后至少0.5mM的H2浓度或在500mL水中反应后至少0.5mM的H2浓度。所述组合物还可包含润滑剂。

Description

用于产生富氢的水及其他产品的组合物
发明背景
已发现分子氢对于各种疾病损伤具有潜在的治疗用途。例如，H2已经证实可用作减少皮肤皱纹(J. Photochem. Photobiol. B. 2012; 106:24-33)、治疗特应性皮炎(Evid. Based Complement. Alternat. Med. 2013; 2013:538673)的方法，并可用作放射治疗的后处理方案(Biochem. J., 2012, 442(1); 49-56)。富氢水是可向受试者给予分子氢的一种方式。产生富氢水的常用电解和贱金属(base metal)方法通常产生具有低H2浓度的碱性溶液。
产生H2(和因此富氢水)的即饮容器具有其技术挑战。常用来使足够体积的水为H2所饱和的设备既昂贵又在很大程度上低效。当利用时，根据亨利定律，在SATP条件下，H2可以0.8mM或1.6ppm的最大浓度溶解。为了使此H2浓度保持任何时间段，容器不能具有任何顶空或者饮料必须是过饱和的以允许H2消散到顶空中达到平衡。如市场上其他市售产品所见，即便不存在顶空时，容器中H2的水平也会迅速降至~1ppm并将继续降向0ppm，取决于密闭技术、顶空水平和初始浓度。一些产品在到达消费者手中时几乎没有H2保留下来。例如，日本政府最近评估了含有H2的消费品并发现大多数都不存在可检测水平的H2(http[[://]]www.kokusen.go.jp/news/data/n-20161215_2.html)。
因此，需要用于产生富氢水的新组合物，其使溶解的氢浓度最大化。
发明概述
本发明提供了用于产生富氢的水、营养制品、化妆品、药物及其他产品的组合物。在一个实施方案中，本发明提供了一种包含镁金属、至少一种水溶性酸和接合剂的组合物，例如片剂。所述镁金属和至少一种水溶性酸的存在量可足以维持例如在反应后的特定时段处pH低于7且在容器例如密封或开放容器中在50mL水中反应后至少0.5mM的H2浓度、例如在100mL水中反应后至少0.5mM的H2浓度或在500mL水中反应后至少0.5mM的H2浓度。所述组合物还可包含润滑剂。
在另一个方面，本发明提供了一种含有镁金属、至少一种水溶性酸和接合剂的组合物，其中所述至少一种水溶性酸在水中具有至少0.01g/mL的溶解度。在某些实施方案中，所述组合物在不到5分钟、特别是在不到2分钟内崩解。在某些实施方案中，所述组合物在大气压和室温下在容器中与50mL水接触后产生至少0.5mM的H2，例如在100mL水中反应后产生至少0.5mM的H2或在500mL水中反应后产生至少0.5mM的H2。所述组合物还可包含润滑剂。
在上述方面的某些实施方案中，组合物在不到5分钟、例如不到2分钟内崩解。在某些实施方案中，崩解的组合物在与水接触后10分钟时保持pH低于7并且在大气压和室温下在容器中与50mL水接触后产生至少0.5mM的H2，例如在100mL水中反应后产生至少0.5mM的H2或在500mL水中反应后产生至少0.5mM的H2。
在另一个方面，本发明提供了一种含有镁金属、至少一种酸和接合剂的组合物，其中所述组合物在不到5分钟内崩解以维持崩解后10分钟时低于7的pH及在大气压和室温下在容器中与50mL水接触后至少0.5mM的H2，例如在100mL水中反应后至少0.5mM的H2或在500mL水中反应后至少0.5mM的H2。
在任何上述方面的某些实施方案中，组合物通过药物易碎性测试。在某些实施方案中，在组合物与水接触后10、15、20、30或45分钟时水的pH低于7。在某些实施方案中，在组合物与水接触后至少1小时时水的pH低于7。在某些实施方案中，容器开放到大气。在某些实施方案中，容器是封闭的。在某些实施方案中，当容器是封闭的时，在与水接触后7天时pH保持低于7。在某些实施方案中，组合物中的镁随着其在水中崩解而反应产生H2，即镁的崩解速率和消耗速率基本相同。
镁金属的量为例如5-500mg，例如5-100mg。酸的量为例如30-4000mg，例如200-400mg。在某些实施方案中，镁金属和酸的存在量足以保持pH在4至6之间，和/或镁金属和酸的存在量足以在容器例如密封或开放容器中在50mL水中产生至少2mM的H2浓度，例如在100mL水中反应后产生至少2mM的H2浓度或在500mL水中反应后产生至少2mM的H2浓度。在某些实施方案中，镁金属包括薄片，例如-325目薄片。在其他实施方案中，镁金属是粉碎的，例如为200目或更小。在一些实施方案中，所述至少一种酸为可食用酸。可食用酸为例如马来酸、琥珀酸、苹果酸、富马酸、甲酸、柠檬酸、抗坏血酸、草酸、酒石酸或其组合。示例性的可食用酸有酒石酸和苹果酸。在一些实施方案中，所述酸为化妆品或药学上可接受的酸。化妆品或药学上可接受的是例如乙酸、己二酸、海藻酸、天冬氨酸、苯磺酸、苯甲酸、硼酸、丁酸、樟脑酸、樟脑磺酸、环戊烷丙酸、二葡糖酸、十二烷基硫酸、乙磺酸、葡庚糖酸、甘油磷酸、半硫酸、庚酸、己酸、氢溴酸、氢氯酸、氢碘酸、2-羟基-乙磺酸、乳糖酸、乳酸、月桂酸、月桂基硫酸、丙二酸、甲磺酸、2-萘磺酸、烟酸、硝酸、油酸、棕榈酸、双羟萘酸、果胶酸、过硫酸、3-苯基丙酸、磷酸、苦味酸、新戊酸、丙酸、硬脂酸、硫酸、酒石酸、硫氰酸、甲苯磺酸、十一烷酸、戊酸或其组合。其他酸包括乙酰水杨酸和5-氨基水杨酸。接合剂的实例有甘露醇、木糖醇、麦芽糖、右旋糖和乳糖。示例性的接合剂有右旋糖和乳糖。在某些实施方案中，当酸为酒石酸、柠檬酸或抗坏血酸时，镁的量大于20mg，例如至少50mg，或者当酸为乙酰水杨酸和5-氨基水杨酸时，镁的量大于20mg，例如至少50mg。
组合物可还包含营养补充剂，例如镁盐、甜味剂、调味剂、着色剂、香料、精油、水溶性润滑剂或多糖。示例性的多糖包括纤维素及其衍生物，例如甲基纤维素或羟丙基甲基纤维素、淀粉、苹果粉、柠檬粉、酸橙粉、葡萄柚粉、车前子壳和果胶。示例性的润滑剂包括硬脂酰富马酸钠和硬脂酸，特别是硬脂酰富马酸钠。
本发明还提供了一种套件，其包括本发明的组合物和能够容纳100mL至2L水、例如150-750mL水的可密封容器。在某些实施方案中，容器是双壁的。
本发明还提供了一种产生富氢水的方法，做法是使本发明的组合物与水在容器中接触以便组合物崩解并且镁金属与至少一种酸反应以例如以至少0.5mM H2的浓度在水中产生H2并在大气压和室温下崩解后10分钟时保持pH低于7。在某些实施方案中，所述水包括果汁，例如含有果胶的果汁。在其他实施方案中，H2的浓度为至少1mM。在某些实施方案中，在崩解后1小时时存在的pH低于7。
本发明还提供了一种向受试者给予氢的方法，做法是向受试者提供含有由本发明的组合物(例如，片剂)产生的氢的组合物。在一些实施方案中，含有氢的组合物为营养制品或局部制剂。在一个实施方案中，营养制品为饮料。
本发明还提供了富含氢的组合物，其中氢气以至少0.5mM的浓度溶解在载体中，例如，pH低于7。在一些实施方案中，载体是可食用、化妆品或药物级的。在一些实施方案中，载体为水性液体、霜剂、洗剂、泡沫、糊剂或凝胶。在一些实施方案中，组合物为饮料。在某些实施方案中，氢的最大浓度为20mM。在一些实施方案中，组合物的pH为4-6。在一个实施方案中，pH为4.6或更低。在一些实施方案中，组合物含有营养补充剂。在一个实施方案中，营养补充剂含有镁离子、钾离子或钙离子。在一些实施方案中，组合物含有甜味剂、调味剂、着色剂、香料、精油或多糖。在一些实施方案中，组合物含有接合剂或水溶性润滑剂。
本发明还提供了用于产生酸性富氢水的组合物。在一个实施方案中，本发明提供了一种包含镁金属、可食用酸和接合剂的组合物，例如片剂。通常，镁金属和可食用酸的存在量足以在密封容器中在500mL水中反应后产生低于7的pH和至少0.5mM的H2。本发明还提供了一种套件，其包括本发明的该组合物，例如片剂，和能够容纳200mL至2L水、例如250-750mL水的可密封容器。在某些实施方案中，容器是双壁的。本发明还提供了一种产生富氢水的方法，做法是使本发明的组合物，例如片剂，与水在可密封容器中接触以使组合物，例如片剂，崩解并且镁金属和酸反应以以至少0.5mM H2的浓度在水中产生H2并且pH低于7，例如pH在4至6之间。在某些实施方案中，所述水包括果汁，例如含有果胶的果汁。在其他实施方案中，H2的浓度为至少1mM。镁金属的量为例如5-100mg。在某些实施方案中，镁金属和可食用酸的存在量足以产生4至6之间的pH，和/或镁金属和可食用酸的存在量足以在密封容器中在500mL水中产生至少2mM的H2。在某些实施方案中，镁金属是粉末状的，例如200目或更小。在其他实施方案中，镁金属包括薄片，例如-325目薄片。可食用酸例如选自马来酸、琥珀酸、苹果酸、富马酸、甲酸、柠檬酸、抗坏血酸和草酸。接合剂的实例有甘露醇、木糖醇、麦芽糖和乳糖。组合物可还包含维生素、矿物质例如镁盐、甜味剂、调味剂、水溶性润滑剂或多糖。示例性的多糖包括甲基纤维素、淀粉、苹果粉、柠檬粉、酸橙粉、葡萄柚粉、车前子壳和果胶。
定义
如本文所用，术语“化妆品”是指施用于人体的全部或部分(例如，手、脸、臂或腿)以便清洁、美化、提升吸引力或改变外观的组合物。
如本文所用，术语“化妆品可接受的”是指具有人体局部使用可接受的成分的组合物。
如本文所用，术语“营养制品”是指具有至少适合人类消费的成分的组合物。可任选地采用药物级成分，如例如“Remington: The Science and Practice of Pharmacy”(第22版), L.V. Allen编辑, Jr., 2013, Pharmaceutical Press, Philadelphia, PA中所述的。
如本文所用，术语“通过药物易碎性测试”是指在易碎性测试仪(例如，来自CopleyScientific)的转鼓中100转后质量减少至多1%的组合物。
如本文所用，术语“药学上可接受的”是指具有受制于美国食品和药物管理局的药物纯度标准并且还受美国药典规定的标准的管制的成分的组合物；此标准为99.9%纯的特定成分。
如本文所用，术语“受试者”是指能够用含有H2或用来产生H2的组合物局部、口服、吸入或静脉内治疗的任何动物。动物包括鱼、爬行动物、鸟类(例如，鸡、火鸡)和哺乳动物。能够用本发明的组合物治疗的哺乳动物包括灵长类动物(例如，人、猿)、家畜(例如，牛、猪、绵羊)、役使动物(例如，牛、马、美洲驼)和伴侣动物(例如，狗、猫)。
发明详述
本发明提供了一种组合物，例如片剂，其在水中崩解以产生富氢水。通过例如在即饮容器中使用本发明的组合物，可实现过饱和水平的H2，远超过通过添加纯H2气可实现的水平。与现有组合物相比，本发明的一个优点在于能够产生富氢组合物，该组合物在开放容器中即在大气压下含有过饱和的量的H2。另外，本发明提供了通过药物易碎性测试但仍产生高水平的H2的组合物。本发明的又一个优点在于所述组合物可快速地、例如在不到2分钟内反应产生可用的、例如可饮用的富氢产品，该产品的H2水平显著高于现有组合物。
所述组合物含有镁金属(即，元素镁)、酸和通常的接合剂和/或润滑剂。在水或含水载体中，镁金属和酸反应产生溶解在水中的H2和镁离子。本发明的一个优点在于所述组合物含有足够的酸以在产H2过程中保持酸性pH。当采用的酸不足时，反应的pH将增加，例如，直至溶液呈碱性，从而导致反应在达到高水平的H2之前就停止。不希望受理论束缚，但在高pH下，由于氢氧化物和碳酸盐充当与未反应的镁颗粒的配体所致的钝化，H2的产生将终止。当这种情况发生时，较少的镁金属会发生反应，从而减少产生的可用H2，同时在容器中留下来自组合物的不可接受的水平的残余固体。酸的使用也是有利的，因为低的pH，例如4.6或更低，有助于减少微生物生长并因此降低污染的可能性。因此，在某些实施方案中，本发明提供了将在使用或贮存期间产生具有酸性pH的富氢产物的组合物。
镁金属
每一组合物含有足够质量的镁以在其所加入至的体积的水中产生足够体积的H2。因此，在某些实施方案中，组合物含有足够质量的镁以例如在至少50、75、100、125、150、175、200、225、250、500、750、1000、1500或2000mL的合适载体例如水中产生至少0.1mmol的H2，例如至少0.5mmol、1mmol、2mmol、3mmol、5mmol或10mmol的H2。合适的镁金属质量包括5-1000mg，例如5-500mg、5-450mg、10-400mg、20-350mg、30-300、40-250mg、50-200mg、60-100mg、或约70mg或80mg镁。
可利用镁的物理形式，例如尺寸和形状，来控制反应的速率。颗粒可以是球形的、类球形的、粒状的或薄片状的。较小的颗粒和具有较高表面积与体积比的颗粒将以较快的动力学反应。也可采用各种尺寸的混合物。薄片状镁具有比粒状镁高的表面积与体积比。在某些实施方案中，可在组合物中采用-325目的薄片状镁。作为另外一种选择或组合地，可采用较大尺寸的镁或相对于薄片状镁具有较低表面积与体积比的镁。例如，可采用-200目的镁。在其他实施方案中，采用+100、-100、+200、-200(例如，-200、+325)、-325或更小目的镁。在某些实施方案中，镁以两种尺寸供给，例如-200和-325，较小的尺寸占总量的20-50%，较大的尺寸为余量。
酸
本发明可采用任何水溶性酸。所述酸可以是可食用的，或者是化妆品或药物级的。可食用酸的实例包括但不限于马来酸、琥珀酸、苹果酸、富马酸、甲酸、柠檬酸、抗坏血酸、草酸、酒石酸以及它们的组合。化妆品或药物级酸的实例包括乙酸、己二酸、海藻酸、天冬氨酸、苯磺酸、苯甲酸、硼酸、丁酸、樟脑酸、樟脑磺酸、环戊烷丙酸、二葡糖酸、十二烷基硫酸、乙磺酸、葡庚糖酸、甘油磷酸、半硫酸、庚酸、己酸、氢溴酸、氢氯酸、氢碘酸、2-羟基-乙磺酸、乳糖酸、乳酸、月桂酸、月桂基硫酸、丙二酸、甲磺酸、2-萘磺酸、烟酸、硝酸、油酸、棕榈酸、双羟萘酸、果胶酸、过硫酸、3-苯基丙酸、磷酸、苦味酸、新戊酸、丙酸、硬脂酸、硫酸、酒石酸、硫氰酸、甲苯磺酸、十一烷酸、戊酸、它们的立体异构体、所有形式的α酸(例如，α-蛇麻酸)、聚羧酸、路易斯酸例如AlCl3、或其组合。其他酸包括乙酰水杨酸和5-氨基水杨酸。酸以当组合物被置于水中时与镁金属反应并任选地保持pH低于7的量存在。优选的是对于典型饮料消费的持续时间，例如，至少30分钟或1小时，所选酸的量足以保持pH低于6，例如在4至6之间。在某些实施方案中，酸中酸质子的摩尔数比存在的镁金属的摩尔数大至少10%、20%、30%、40%、50%、75%或100%。合适的酸质量包括30-4000mg，例如100-1000mg、50-900mg、100-800mg、150-700mg、200-600mg、250-500mg、300-400mg、或约340mg酸。一种示例性的可食用酸为苹果酸。用于本发明组合物中的另一种示例性可食用酸为酒石酸。酒石酸是高度水溶性的，在水中具有0.125g/mL的溶解度。溶解度在约0.01-1g/mL之间、例如约0.02-0.9g/mL之间、约0.03-0.8g/mL之间、约0.04-0.7g/mL之间、约0.05-0.6g/mL之间、约0.06-0.5g/mL之间、约0.07-0.4g/mL之间、约0.08-0.3g/mL之间、约0.09-0.2g/mL之间、约0.1-0.2g/mL之间、约0.11-0.5g/mL之间或约0.12-0.3g/mL之间的酸适合用于本发明的组合物中。当高度水溶性的酸被用于本发明的组合物中时，该组合物在与水接触时能够快速崩解，例如，导致与镁更完全的反应。这种快速溶解的好处是允许pH在与饮料消费相应的时间尺度例如1-2小时上保持低于7。其他此类酸，包括可食用的及化妆品和/或药物级二者，是本领域已知的。
可利用酸的物理形式，例如尺寸和形状，来控制反应的速率。例如，可对在室温下为固体的酸，例如苹果酸或酒石酸，进行加工来控制用以制备本发明的组合物的酸颗粒的尺寸。较小的颗粒和具有较高表面积与体积比的颗粒将以较快的动力学反应。碾碎的酸颗粒可以各种目数尺寸使用，例如40目至2500目。不受理论束缚，但据信组合物的溶解速率与目数尺寸线性相关。用较大的酸颗粒(例如，40-60目)制得的本发明组合物比用较细(例如，120目至2500目)的酸颗粒制得的那些溶解得更慢。也可采用各种尺寸的酸颗粒的混合物。具有可控尺寸的酸颗粒可通过许多不同的技术生产，包括但不限于微粉化、球磨或翻滚。生产具有可控尺寸的酸颗粒的其他方法是本领域已知的。
接合剂
可采用能够在水中崩解的任何接合剂。接合剂的实例包括糖，如麦芽糖、右旋糖和乳糖，以及糖醇，如甘露醇和木糖醇。用于本发明的组合物的示例性接合剂包括乳糖和右旋糖。用于组合物的其他接合剂是本领域已知的。接合剂的量例如为组合物重量的10-50%、例如20-30%。本发明的组合物可包含单一接合剂，如乳糖，或可由两种或更多种接合剂的组合制成以控制组合物的物理性质。
接合剂可以是可食用的，或者是如本领域已知的化妆品或药物级的，例如在Remington(Remington: The Science and Practice of Pharmacy, (第22版) L.V.Allen编辑, Jr., 2013, Pharmaceutical Press, Philadelphia, PA)中已知的。
附加组分
所述组合物还可包含其他成分，如营养补充剂、甜味剂、调味剂、着色剂、香料、精油、润滑剂、多糖或包衣。本发明的组合物可含有营养补充剂，例如维生素、矿物质和/或药草提取物。例如，组合物可含有镁盐、钾盐或钙盐。合适的甜味剂是本领域已知的，例如蔗糖、甘露糖、三氯蔗糖、阿斯巴甜、糖精、甜叶菊、罗汉果提取物和安赛蜜K。组合物还可包含任何食品级着色剂，例如FD&C染料，和/或调味剂，如水果调味剂。组合物还可包含精油，例如葡萄籽油、冬青油、薰衣草油。其他精油是本领域已知的。组合物还可包含香料，例如桉树油。组合物还可含有多糖，如果胶、洋车前子纤维、纤维素及其衍生物(例如，甲基纤维素或羟丙基甲基纤维素)、各种淀粉、苹果粉、柠檬粉、酸橙粉或葡萄柚粉。多糖可增加反应后保留的H2的量。组合物还可包含水溶性润滑剂，如微粉化的硬脂酰富马酸钠或精制的硬脂酸，例如5微米。组合物还可具有水可渗透的包衣，如可溶性表面活性剂，以控制组合物溶解的速率。可溶性表面活性剂包衣可以是三嵌段共聚物，例如泊洛沙姆，例如泊洛沙姆407，或适用于药物用途的非离子聚合物表面活性剂，例如葡糖苷。例如，组合物可具有在5分钟内、例如1分钟内溶解的包衣，以允许使用者在组合物开始崩解并开始产生H2之前关闭容器。
使用典型的润滑剂如十二烷基硫酸钠(如美国专利公开2016/0113865中所述)和硬脂酰富马酸钠来制备泡腾组合物例如片剂的先前尝试证明在制备快速崩解的片剂方面是不成功的。这是由于使用了形成片剂所需的更高量的润滑剂。使用大量非微粉化润滑剂导致片剂崩解时间缓慢，这进一步在容器中产生过量的未溶解残余物和污浊的味道。相反，本发明的组合物可使用少得多的润滑剂，从而导致更快的反应动力学、令人满意的残留量和宜人的味道。
组合物的形式
所述组合物可形成为片剂。片剂可以是任何合适形状的。例如，片剂可为圆盘、球形或卵形。单个片剂通常包含在给定体积例如50、150或500mL的水中产生所需量的H2所需的镁和酸的量。然而，可采用多个较小片剂的组合。例如，可将片剂的大小设定为在250mL水中提供足够的H2，对于更大的体积，可采用多个片剂。由于镁金属与酸的反应将被水激活，故本发明的组合物通常贮存在防水包装如箔或塑料中。片剂的组分通常也是非吸湿性的，但如果片剂被干燥包装在防水容器或包装物中，则可采用吸湿性成分。片剂可通过本领域已知的方法形成。
在将本发明的组合物形成为片剂时的一个考虑因素是片剂的物理性质，例如易碎性。易碎性定义为片剂在压缩或其他处理后碎裂、破碎或破裂的倾向。使用转鼓并测量在绕鼓滚动固定的鼓转数后片剂的质量损失百分数来评估片剂的易碎性。片剂要成功通过易碎性测试，在转鼓中旋转100转后片剂的质量可仅下降1%。对于本发明的组合物，易碎性通过组合物中使用的酸的类型和粒度、接合剂的类型和粒度、润滑剂的类型和粒度以及在模具中压制片剂的压力来控制。使用更细的目数的颗粒通常会导致片剂高度易碎。因此，由细目数颗粒制成的片剂常常在较高压力下制成以确保它们不会散架；这具有使得片剂非常硬的效果，从而降低其在与水接触时可崩解的速度。因此，使用细目数酸的片剂可由高度水溶性的酸如酒石酸制成，以维持氢生成反应。
也可采用其他形式的组合物。例如，组合物可以粉末的形式提供在例如水溶性胶囊或水可渗透的袋子内，或以小的或大的珠粒例如沐浴气泡弹(bath bomb)的形式提供，或以膜的形式提供。
组合物的溶解时间和如此测得的H2浓度受接合剂的质量百分数、润滑剂的质量百分数和类型、酸与镁比率、镁和酸二者的物理性质例如目数尺寸及放置组合物的物理条件的控制。当在容器中与水接触时，本发明的组合物通常在不到5分钟、例如不到4分钟、不到3分钟、不到2分钟或不到1分钟内崩解。
放置组合物的水的温度将影响组合物崩解的快慢。热水会使组合物迅速崩解，但不能保持高浓度的氢气。较冷的水会增加氢在水中的溶解度，但不会引起组合物的快速崩解。用于自本发明的组合物产生氢的合适温度为大约室温，例如，15℃-25℃之间，例如15℃、16℃、17℃、18℃、19℃、20℃、21℃、22℃、23℃、24℃或25℃，例如59℉-77℉之间，例如59℉、60℉、61℉、62℉、63℉、64℉、65℉、66℉、67℉、68℉、69℉、70℉、71℉、72℉、73℉、74℉、75℉、76℉或77℉。
在与水接触后，组合物将保持酸性富氢产物，例如pH低于7，例如4-6，历时至少一段时间。可在使用富氢产物的典型时间尺度的整个过程中保持酸性pH，如在组合物与水接触后10分钟。例如，本发明的组合物保持pH低于7历时至少5分钟的时间，例如5-300分钟、10-250分钟、15-200分钟、20-150分钟、25-120分钟、30-100分钟、50-90分钟，例如至少5分钟、至少10分钟、至少15分钟、至少20分钟、至少25分钟、至少30分钟、至少35分钟、至少40分钟、至少45分钟、至少50分钟、至少55分钟、至少60分钟、至少70分钟、至少80分钟、至少90分钟、至少100分钟、至少110分钟、至少120分钟、至少130分钟、至少140分钟、至少150分钟、至少160分钟、至少170分钟、至少180分钟、至少190分钟、至少200分钟、至少250分钟或至少300分钟，例如至少0.5小时、至少1小时、至少1.5小时、至少2小时、至少2.5小时、至少3小时、至少3.5小时、至少4小时、至少4.5小时或至少5小时。组合物还可保持pH低于7历时延长的时间，例如在组合物与水接触后一天、七天、30天或6个月。此外，在此时间范围之后，富氢产物的pH可能变为碱性，例如高于7。
对于设计用作淋浴或沐浴的化妆品添加剂的组合物，片剂的溶解速率是重要的考虑因素。组合物必须在水中足够慢地溶解以在淋浴或沐浴的持续时间内产生恒定水平的H2。另一个限制因素是溶解反应的热力学，因为该反应是放热的并产生少量的氢氧化镁。如果反应进行得太快，则所得浴液的温度可能变得太热或产生过多的氢氧化镁；这两种作用都会伤害皮肤。向组合物中添加多糖已经证实对溶解速率有影响，同时会使保留的H2最大化。添加的多糖可以是纤维状多糖，如纤维素及其衍生物，例如羟丙基甲基纤维素(HPMC，称为羟丙甲纤维素)。作为另外一种选择或除此之外，可添加可溶性表面活性剂，如三嵌段共聚物(例如，泊洛沙姆407)，来减慢片剂的溶解、确保镁的充分消耗并最大化H2溶解在水中的时间长度。
用作化妆品或美容喷剂的富氢液体可具有较大的酸含量，并且所得组合物可利用皮肤的4.5-5.2(Lambers等人，Int. J. Cosmet. Sci., 2006, 28, 359-370)的天然pH来进一步提高H2浓度。H2已经证实会为皮肤提供诸多益处，并且使用美容喷剂作为清洁剂以使皮肤返回至其天然pH可具有进一步的健康益处。
载体
通过使本发明的组合物例如片剂与载体如水或其他水性液体接触来使用本发明的组合物。所述水可以是纯的，例如去离子水，或者可含有其他溶解的离子，例如泉水或自来水。所述水也可含有其他成分，例如，其可以是果汁或含有果汁，或者可含有其他溶解的气体，例如碳酸化的水，或含有溶解的固体，例如食糖或盐。一种示例性的果汁为柠檬汁。
基于待富含氢的应用来选择载体的体积。当使用本发明的组合物来产生饮料时，待富含氢的液体(例如，水或果汁)的体积为约100mL至2L，例如约100mL、约150mL、约200mL、约250mL、约300mL、约350mL、约400mL、约450mL、约500mL、约550mL、约600mL、约650mL、约700mL、约750mL、约800mL、约850mL、约900mL、约950mL、约1L、约1.5L或约2L。当使用本发明的组合物来产生化妆品时，水的量为约50mL至500mL，例如约50mL、约100mL、约150mL、约200mL、约250mL、约300mL、约350mL、约400mL、约450mL或约500mL。
或者，水可存在于局部载体如霜剂、洗剂、泡沫、糊剂或凝胶中使得H2可有效地递送至皮肤。产生水溶性局部载体的方法是本领域例如如Remington(Remington: TheScience and Practice of Pharmacy, (第22版) L.V. Allen编辑, Jr., 2013,Pharmaceutical Press, Philadelphia, PA)中所述及化妆品行业中熟知的。在本发明的组合物与水反应期间或之后，可搅拌、混合或搅动载体以确保均匀的稠度。
容器
可使用各种容器来使组合物与一定体积的水接触。在一个实施方案中，容器具有盖子，盖子可用来例如在向一定体积的水中引入组合物后不久密封容器。在反应进行到完成的同时，密封的容器将保留所产生的H2。或者，H2可在开放容器中产生。合适容器的一个实例为双壁双垫片不锈钢瓶。
使用方法
通过使本发明的组合物例如片剂与将促进组合物的溶解的载体接触来使用本发明的组合物。一种示例性的载体为水。通常，用来溶解组合物的水的量在50mL至2L之间，例如50mL、150mL、250mL、355mL、500mL、750mL或1L。使用者可在可密封的容器中将组合物加到水或其他载体中并允许反应进行1分钟或更长时间，取决于水的温度，例如1-2分钟、至少5分钟、10分钟、15分钟、30分钟、45分钟、60分钟、90分钟或12小时。在某些实施方案中，优选组合物在不到2分钟内反应。优选地，片剂和水的体积产生至少0.5mM的浓度，例如至少1mM、至少3mM、至少5mM或至少10mM，例如0.5-20mM之间、1-15mM之间或5-10mM之间。相对于在不存在多糖的情况下的反应，在组合物中、或在水或载体中例如在果汁中引入多糖可在多糖附近局部或在整个富H2组合物中增加H2的浓度。
如本领域已知，富氢水的消费有助于治疗各种病症，包括帕金森病(Yoritaka等人，BMC Neurology, 2016, 16:66)、抑郁症(Zhang等人，Sci. Rep. 2016; 6:23742)、牙周炎(Azuma等人，Antioxidants (Basel). 2015; 4(3):513-22)、II型糖尿病、代谢综合征、慢性肾功能衰竭、炎症、类风湿性关节炎、间质性膀胱炎、脑缺血、高脂血症、慢性乙型肝炎及其他，如Ichihara等人(Med. Gas Res. (2015) 5:12)中所述。因此，患有任何这些病症的受试者可消费本发明的组合物来治疗该病症或缓解其一个或多个症状。
另外，H2已经证实是多种皮肤疾病的有效治疗方法。例如，当使用本发明的组合物来制备富氢水性液体时，可调节所得水性液体的pH以产生pH为4.5-5.5的“美容水”，其具有诸多健康益处(Lambers等人，Int. J. Cosmet. Sci. 2006, 28, 359-370)。这种“美容水”已被用作离子镁局部化妆品的载体基料，其较低的pH和H2含量将有效地促进镁通过皮肤的吸收(Magnes. Res. 2016; 29(2):35-42)。在另一个实例中，含H2产品已经证实对于局部皮肤状况如皱纹、特应性皮炎和紫外线诱导的皮肤灼烧是一种有前景的治疗方法(Mol. Cell. Toxicol. 2013, 9(1), 15-21)。对于局部适应证，可将本发明的组合物直接掺入皮肤病学载体如霜剂、洗剂、泡沫、糊剂或凝胶中。
由H2的原位生成产生的含氢产品可用来改善某些家畜特别是奶牛的健康。据信H2有着增长奶牛的可使用期限和寿命从而增加产奶量的潜力。
本发明的组合物还可用来产生供吸入的氢气，例如当气体从开放容器或经由套管或鼻管析出时通过呼吸吸入。
富氢酸性组合物
本发明的组合物可用来制造若干消费品，包括但不限于可食用的食品和营养制品(例如，饮料)及皮肤护理产品，例如乳液、沐浴气泡弹或淋浴片剂以向皮肤有效递送H2。在某些实施方案中，富氢组合物为开放容器中的饮料。对于局部组合物，可将本发明的组合物直接掺入药物级或化妆品级局部载体如霜剂、洗剂、泡沫、糊剂或凝胶中。含有H2的局部组合物可浸入、滚涂、擦拭或直接喷射到皮肤上。
对于设计用于摄取到人体内的消费品，例如营养制品，例如饮料，在本发明的组合物的制备中使用的酸必须是可安全消费的，同本文描述的可食用酸一样(例如，苹果酸或酒石酸)。用来制造设计用于局部给予的消费品的本发明组合物中使用的酸可以是如美国食品和药物管理局所定义被认为对于人类和兽医用途“一般认为是安全的”的任何药学上或化妆品上可接受的酸及其抗衡离子。代表性的酸包括乙酸、己二酸、海藻酸、天冬氨酸、苯磺酸、苯甲酸、硼酸、丁酸、樟脑酸、樟脑磺酸、环戊烷丙酸、二葡糖酸、十二烷基硫酸、乙磺酸、葡庚糖酸、甘油磷酸、半硫酸、庚酸、己酸、氢溴酸、氢氯酸、氢碘酸、2-羟基-乙磺酸、乳糖酸、乳酸、月桂酸、月桂基硫酸、丙二酸、甲磺酸、2-萘磺酸、烟酸、硝酸、油酸、棕榈酸、双羟萘酸、果胶酸、过硫酸、3-苯基丙酸、磷酸、苦味酸、新戊酸、丙酸、硬脂酸、硫酸、酒石酸、硫氰酸、甲苯磺酸、十一烷酸、戊酸、它们的立体异构体、所有形式的α酸(例如，α-蛇麻酸)、聚羧酸、路易斯酸例如AlCl3、或其组合。其他此类酸是本领域已知的。
由本发明的组合物产生的富氢水具有0.5mM至20mM之间的溶解H2浓度，例如1mM至15mM之间、1至10mM之间、1mM至4mM之间、1mM至3mM之间、1mM至2mM之间、1.5mM至4mM之间或2mM至3mM之间，例如约0.5mM、约1mM、约1.5mM、约2mM、约3mM、约4mM、约5mM、约6mM、约7mM、约8mM、约9mM、约10mM、约15mM或约20mM。在其他实施方案中，所述浓度在1ppm至3ppm之间、2ppm至4ppm之间、3ppm至6ppm之间、4ppm至8ppm之间、5ppm至10ppm之间、6ppm至12ppm之间或5ppm至15ppm之间。
用来使水富含氢的组合物的酸含量可足以在消耗足量的镁的同时保持pH低于7，例如低于6，例如在4-6之间。富氢组合物还可包含营养补充剂，例如镁盐、甜味剂、调味剂、着色剂、香料、精油、水溶性润滑剂或多糖。
实施例
实施例1
在本实施例中，通过将以下两种组合物溶解在单独的开放容器中来产生富氢水并监测析出的氢浓度随时间的变化。
样品组合物#1 - “F6” - 溶解在保持于17℃下的500mL水中
80mg镁，-325目，薄片状
120mg酒石酸，120目
200mg苹果酸，120目
200mg右旋糖
6mg硬脂酰富马酸钠
样品组合物#2 - “F1” - 溶解在保持于17℃下的500mL水中
55mg镁，-200目，粉碎的
25mg镁，-325目，薄片状
340mg苹果酸，60目
160mg乳糖
6mg硬脂酰富马酸钠
含碾碎的120目酸颗粒的F6组合物(大约1.75分钟)比具有较大的60目粒状酸颗粒的F1组合物(大约3.5分钟)溶解得快。如果在F6组合物中仅将酸碾碎至60目，则片剂的溶解时间为大约3分钟。F6和F1组合物都通过了最低药物易碎性测试。在F6组合物中使用不到10微米的碾碎酒石酸颗粒代替120目颗粒的进一步实验数据得到45秒的片剂溶解时间。此外，通过使用右旋糖代替乳糖作为接合剂，每个片剂的溶解时间减少大约30秒，同时允许易碎性保持在可接受的限度内。
F6组合物完全崩解后获得的氢浓度为9ppm。对于F1组合物，完全崩解后的氢浓度为3.5ppm。未通过易碎性测试的一个类似组合物在约75秒后提供了12ppm的峰值氢浓度。所有浓度数据都是每一种组合物大约20个单独片剂的平均值。
在第二个实验中，研究了含酒石酸和苹果酸二者(“F35”)及以下成分的组合物的溶解：
60mg镁，-325目，薄片状
90mg酒石酸
150mg苹果酸
150mg右旋糖
6mg硬脂酰富马酸钠
在与F1和F6相同的水条件下(例如，开放容器中17℃下的500mL水)，在大约80-90秒的反应时间后浓度为5.3ppm。所测浓度为大约20个片剂的平均值。
实施例2
一种用来产生富氢即饮饮料的示例性片剂包含以下组分：
30mg -200目镁
30mg -325目镁，薄片状
90mg酒石酸
150mg苹果酸
150mg右旋糖
5.5mg 2500目硬脂酸
实施例3
一种用来在封闭容器中产生富氢饮料的片剂包含以下成分：
55mg -200目镁
25mg -325目镁，薄片状
310mg苹果酸
100mg苹果酸镁
160mg乳糖
7mg硬脂酰富马酸钠
使用手动机械压片机将这些成分压成片剂。当在气密的500mL容器中溶解于水中时，该片剂产生H2气。在标准汽水瓶(500mL)中，H2浓度在15分钟内达到1.6ppm(0.8mM)，在2小时内达到4ppm(2mM)，并在12小时内超过6ppm(3mM)。在双壁双垫片不锈钢瓶中，浓度在15分钟时达到2.8ppm(1.4mM)，在1小时时达到3.8ppm(1.9mM)，并在12小时时超过7ppm(3.5mM)。当片剂加到普通水中时最终溶液的pH在4-6之间。
当使用果汁(包括果胶含量高的果汁如柠檬、酸橙、苹果和橙子)作为所述液体或除所述液体外还使用果汁时，液体顶部处的泡沫中H2的浓度可超过20ppm(10mM)。用预混果胶(Certo®)和车前子壳也观察到H2浓度的增加。
实施例4
一种构造用于饮料中以产生高浓度H2的片剂包含以下组分：
30mg镁
200mg苹果酸
足量的接合剂和润滑剂
这些成分可在直径为9-11mm的压片模具中压制成合适的片剂形状。
实施例5
一种构造用于化妆品、淋浴或浴缸用途的片剂包含以下组分：
480mg镁
720mg酒石酸
1200mg苹果酸
足量的接合剂和润滑剂以使片剂质量达到3600mg。
这些成分可在直径为24mm的压片模具中压制成合适的片剂形状。
实施例6
一种构造用于化妆品、淋浴或浴缸用途的第二片剂包含以下组分：
240mg -325目镁
360mg 80目(或更低)酒石酸
600mg 80目(或更低)苹果酸
足量的接合剂和润滑剂以使片剂质量达到1800mg。
这些成分可在直径为18mm的压片模具中压制成合适的片剂形状。
实施例7
一种构造用于饮料或化妆品喷剂中的片剂包含以下组分：
80mg -325目镁
120mg 80目(或更低)酒石酸
200mg 80目(或更低)苹果酸
足量的接合剂和润滑剂以使片剂质量达到600mg。
这些成分可在直径为12mm的压片模具中压制成合适的片剂形状。
实施例8
一种构造用于饮料或化妆品喷剂中的片剂包含以下组分：
60mg镁
90mg酒石酸
200mg苹果酸
足量的接合剂和润滑剂以使片剂质量达到4500mg。
这些成分可在直径为12mm的压片模具中压制成合适的片剂形状。
实施例9
一种构造为专门用于化妆品或美容喷剂中的片剂包含以下组分：
25-40mg镁
足量的酸，量比用来产生富氢饮料所使用的片剂高
足量的接合剂和润滑剂。
这些成分可在直径为9mm的压片模具中压制成合适的片剂形状。
实施例10
包含细薄片状镁颗粒的片剂的优点在于H2分子一次析出一个。当存在足够的酸并且片剂中镁的质量适合于待被H2饱和的液体体积(每500mL液体至少80mg镁和300mg总酸)时，H2将不断地析出，先是产生皮米尺寸范围的H2气泡，然后它们聚结成纳米尺寸的气泡，然后是微米尺寸的气泡，再然后是更大的气泡。纳米尺寸的气泡能够使水溶液饱和至比其他尺寸的气泡更高的水平并因此可在液体中产生较高的H2压力。这是因为较大的气泡将从溶液中消散，但纳米尺寸的气泡更稳定并且纳米尺寸气泡的物理化学性质不同于单个溶解的H2分子，这改变了与亨利定律的关系和气体的逸度系数。根据Le Chatelier原理，增大的压力将使反应停止，留下亚微米尺寸的镁薄片悬浮在溶液中。随着H2气泡聚结并进一步消散，系统的压力下降，并且等量的镁反应以进一步产生H2。
当组合物被置于开放容器而非密封瓶内时，例如在1个大气压下，这种连续反应将允许产生大于3ppm的H2浓度，但递送恒定的H2补充而使H2的局部浓度达到大约9ppm。通过选择片剂组分，例如包衣或接合剂，可加速片剂崩解的速度和随后镁与酸的反应以控制反应动力学，使反应在不超过4分钟内完成，例如在1-2分钟的范围内完成。
使用冷水溶解本发明的组合物允许保持增加的氢浓度，但也导致片剂溶解速率的显著减慢，随后是整个氢生成反应的显著减慢。例如，在刚好高于冰点的水中(1℃)，本发明的片剂通常需要4-5分钟才能完全溶解。但一旦水饱和，溶解的氢就在水中以更高的浓度保留更长时间。使用热水溶解本发明的组合物将导致溶解速率的显著提高，随后是较快的析氢。例如，在热水中，例如，高于室温，本发明的片剂通常在1分钟或更短完全溶解。然而，随着温度增加，气泡聚结速率将急剧增加，从而缩短保留时间、降低富氢水的总体稳定性。
使用当前的压片技术和能力，用于溶解由本发明的组合物制成的片剂的理想水温范围在12-20℃之间，取决于片剂的最终组成。
实施例11
本发明的组合物，例如片剂，能够溶解并在开放容器(例如环境压力)中产生半稳定的过饱和H2。含在组合物内或存在于液体载体中的多糖能够在液体的表面处形成边界层。该边界层将防止由组合物溶解形成的H2气体云的迅速消散。例如，在刚性容器中，添加pH调节剂，例如2汤匙柠檬汁(其含有果胶)或醋，将增加可用的H2浓度。醋的使用会在整个液体中产生更高的H2浓度。当水和柠檬汁被置于主要由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成的标准汽水瓶中时，在气体云的顶部处H2的浓度会增加6-7倍。在具有相同的水和柠檬汁溶液的开放玻璃瓶中，产生的H2气浓度会增加大约20%。当使用多糖时，将在液体的表面上形成泡沫，其包含比其余液体高的H2浓度。
一旦将片剂放入容器中，开放容器将能够快速产生镁纳米颗粒的悬浮液。这将增大产生H2的反应速率。例如，在将在30至60秒内完全反应的片剂中，在表面顶部处形成的气泡剧烈地爆裂并导致测得的H2浓度为1.6ppm。
对于本发明的组合物，70-90秒是理想的反应速度，常常在气体云中达到10ppm的过饱和。测得的H2浓度似乎随时间线性降低，如表1中的数据所示，在溶解8分钟后达到1.6ppm的典型SATP浓度。
表1：溶解本发明的组合物后测得的H2浓度
实施例12
在本实施例中，将通过溶解本发明的组合物，例如片剂，于开放容器中而产生的H2增强水转移到可密封的夹扣式盖玻璃瓶中并在组合物进一步溶解后让其在压力下稳定。当打开密封瓶时，测得的H2浓度为5.3ppm。
在进一步的实验中，将通过溶解本发明的组合物，例如片剂，于开放容器中而产生的H2增强水转移到可密封的PET汽水瓶中，该瓶被改良以包括用于测量瓶内部压力的压力计。随着反应的进行，该瓶开始加压，并随着H2气泡的形成和随后消散而在瓶内产生顶空。反应5分钟后，测得的瓶子压力为25psi，反应30分钟后，测得的瓶子压力为45psi。在此压力下，测得的H2浓度为2.3ppm。
两个容器(开放瓶和密封瓶)中的组合物继续与微米颗粒反应。当H2聚结并消散时，液体内所含的压力转移至顶空，从而增大容器中的压力。值得注意的是，将开放容器液体转移到PET瓶中所达到的压力达到甚至超过向PET瓶中投下片剂并立即密封所产生的压力。根据Le Chatelier原理，在立即密封时，由于反应停止，相同的片剂产生大约35psi，因此也证实了组合物的过饱和能力。
实施例13
对从本发明的组合物产氢施加控制的一个变量是用来与碾碎的酸反应的镁的质量。镁的质量与溶解氢浓度的关系近似为线性 - 随着使用的镁的量增加，对于固定质量的酸，产生的氢的量增加。表2呈现了针对各种镁质量的氢浓度数据，其中酸被碾碎成细目数(~120目)粒度并且溶解时间为大约60-75秒。
表2：在溶解用~120目酸制得的本发明组合物后测得的H2浓度
还通过对溶解反应期间产生的气泡进行激光衍射尺寸分布测量来研究碾碎酸的效果。使用碾细的酸，生成的气泡呈现双峰分布，在噪音补偿后，第一个峰在直径大约50-60nm处，第二个峰在直径600nm处。如实施例10中所述，与其他尺寸的气泡相比，纳米尺寸的气泡能够使水溶液饱和至更高的水平并因此能在液体中产生较高的H2压力，从而证实了在制备用于使水富含氢的组合物中使用碾细的酸的重要性。
在开放容器中使用由碾细的酸制成的片剂的附加测试在最初的80-90秒内产生70mL氢气，理论极限为80mL。到反应的第二分钟，在开放容器中仅有6mL氢气已从液体表面逸出。

Claims (123)

1.一种组合物，所述组合物包含：
镁金属；
至少一种酸；和
接合剂；
其中所述组合物在不到5分钟内崩解并在大气压和室温下在容器中与50mL水接触后产生至少0.5mM的H2。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物通过药物易碎性测试。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物在不到2分钟内崩解。
4.根据权利要求1所述的组合物，其中在所述组合物与水接触后至少10分钟，所述水的pH保持低于7。
5.根据权利要求1所述的组合物，其中所述镁金属包括薄片。
6.根据权利要求1所述的组合物，其中所述镁金属包括-325目薄片。
7.根据权利要求1所述的组合物，其中所述镁金属是粉碎的。
8.根据权利要求1所述的组合物，其中所述镁金属为200目或更小。
9.根据权利要求1所述的组合物，其中所述镁金属的量为5-500mg。
10.根据权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种酸包含可食用酸。
11.根据权利要求10所述的组合物，其中所述至少一种可食用酸选自马来酸、琥珀酸、苹果酸、富马酸、甲酸、柠檬酸、抗坏血酸、草酸和酒石酸或其混合物。
12.根据权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种可食用酸为酒石酸。
13.根据权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种可食用酸为苹果酸。
14.根据权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种可食用酸为60目或更小。
15.根据权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种酸为化妆品或药学上可接受的酸。
16.根据权利要求15所述的组合物，其中所述化妆品或药学上可接受的酸为乙酸、己二酸、海藻酸、天冬氨酸、苯磺酸、苯甲酸、硼酸、丁酸、樟脑酸、樟脑磺酸、环戊烷丙酸、二葡糖酸、十二烷基硫酸、乙磺酸、葡庚糖酸、甘油磷酸、半硫酸、庚酸、己酸、氢溴酸、氢氯酸、氢碘酸、2-羟基-乙磺酸、乳糖酸、乳酸、月桂酸、月桂基硫酸、丙二酸、甲磺酸、2-萘磺酸、烟酸、硝酸、油酸、棕榈酸、双羟萘酸、果胶酸、过硫酸、3-苯基丙酸、磷酸、苦味酸、新戊酸、丙酸、硬脂酸、硫酸、酒石酸、硫氰酸、甲苯磺酸、十一烷酸、戊酸、它们的立体异构体、所有形式的α酸(例如，α-蛇麻酸)、聚羧酸、路易斯酸、或其组合。
17.根据权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种酸的量为30-4000mg。
18.根据权利要求1所述的组合物，其中所述接合剂为甘露醇、木糖醇、麦芽糖、右旋糖或乳糖。
19.根据权利要求1所述的组合物，其中所述接合剂为右旋糖。
20.根据权利要求1所述的组合物，其中所述接合剂为乳糖。
21.根据权利要求1所述的组合物，所述组合物还包含水溶性润滑剂。
22.根据权利要求1所述的组合物，其中所述水溶性润滑剂选自硬脂酰富马酸钠或硬脂酸。
23.根据权利要求1所述的组合物，其中所述水溶性润滑剂为硬脂酰富马酸钠。
24.根据权利要求1所述的组合物，其中所述容器开放到大气。
25.根据权利要求1所述的组合物，其中所述容器是封闭的。
26.根据权利要求25所述的组合物，其中所述组合物在与水接触后7天时保持pH低于7。
27.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物在与水接触时随着其崩解而反应产生H2。
28. 根据权利要求1所述的组合物，其中所述镁金属和至少一种酸以足以产生至少2mMH2的量存在。
29.根据权利要求1所述的组合物，所述组合物还包含营养补充剂。
30.根据权利要求29所述的组合物，其中所述营养补充剂为镁盐。
31.根据权利要求1所述的组合物，所述组合物还包含甜味剂或调味剂。
32.根据权利要求1所述的组合物，所述组合物还包含着色剂。
33.根据权利要求1所述的组合物，所述组合物还包含香料。
34.根据权利要求1所述的组合物，所述组合物还包含精油。
35.根据权利要求1所述的组合物，所述组合物还包含多糖。
36.根据权利要求35所述的组合物，其中所述多糖选自纤维素及其衍生物、淀粉、苹果粉、柠檬粉、酸橙粉、葡萄柚粉、车前子壳和果胶。
37.一种组合物，所述组合物包含：
镁金属；
至少一种水溶性酸；和
接合剂；
其中所述组合物在大气压和室温下在容器中与50mL水接触后产生至少0.5mM的H2并且其中所述至少一种水溶性酸具有至少0.01g/mL的溶解度。
38.根据权利要求37所述的组合物，其中所述组合物通过药物易碎性测试。
39.根据权利要求37所述的组合物，其中所述组合物在不到2分钟内崩解。
40.根据权利要求37所述的组合物，其中所述镁金属包括薄片。
41.根据权利要求37所述的组合物，其中所述镁金属包括-325目薄片。
42.根据权利要求37所述的组合物，其中所述镁金属是粉碎的。
43.根据权利要求37所述的组合物，其中所述镁金属为200目或更小。
44.根据权利要求37所述的组合物，其中所述镁金属的量为5-500mg。
45.根据权利要求37所述的组合物，其中所述至少一种水溶性酸在水中具有至少0.05g/mL的溶解度。
46.根据权利要求37所述的组合物，其中所述至少一种水溶性酸在水中具有至少0.1g/mL的溶解度。
47.根据权利要求37所述的组合物，其中所述至少一种水溶性酸在水中具有至少1g/mL的溶解度。
48.根据权利要求37所述的组合物，其中所述至少一种水溶性酸包含可食用酸。
49.根据权利要求48所述的组合物，其中所述至少一种水溶性可食用酸选自马来酸、琥珀酸、苹果酸、富马酸、甲酸、柠檬酸、抗坏血酸、草酸和酒石酸或其混合物。
50.根据权利要求37所述的组合物，其中所述至少一种水溶性可食用酸为酒石酸。
51.根据权利要求37所述的组合物，其中所述至少一种水溶性可食用酸为苹果酸。
52.根据权利要求37所述的组合物，其中所述至少一种水溶性可食用酸为60目或更小。
53.根据权利要求37所述的组合物，其中所述至少一种水溶性酸为化妆品或药学上可接受的酸。
54.根据权利要求53所述的组合物，其中所述化妆品或药学上可接受的酸为乙酸、己二酸、海藻酸、天冬氨酸、苯磺酸、苯甲酸、硼酸、丁酸、樟脑酸、樟脑磺酸、环戊烷丙酸、二葡糖酸、十二烷基硫酸、乙磺酸、葡庚糖酸、甘油磷酸、半硫酸、庚酸、己酸、氢溴酸、氢氯酸、氢碘酸、2-羟基-乙磺酸、乳糖酸、乳酸、月桂酸、月桂基硫酸、丙二酸、甲磺酸、2-萘磺酸、烟酸、硝酸、油酸、棕榈酸、双羟萘酸、果胶酸、过硫酸、3-苯基丙酸、磷酸、苦味酸、新戊酸、丙酸、硬脂酸、硫酸、酒石酸、硫氰酸、甲苯磺酸、十一烷酸、戊酸、它们的立体异构体、所有形式的α酸(例如，α-蛇麻酸)、聚羧酸、路易斯酸、或其组合。
55.根据权利要求37所述的组合物，其中所述至少一种水溶性酸的量为30-4000mg。
56.根据权利要求37所述的组合物，其中所述接合剂为甘露醇、木糖醇、麦芽糖、右旋糖或乳糖。
57.根据权利要求37所述的组合物，其中所述接合剂为右旋糖。
58.根据权利要求37所述的组合物，其中所述接合剂为乳糖。
59.根据权利要求37所述的组合物，所述组合物还包含水溶性润滑剂。
60.根据权利要求37所述的组合物，其中所述水溶性润滑剂选自硬脂酰富马酸钠或硬脂酸。
61.根据权利要求37所述的组合物，其中所述水溶性润滑剂为硬脂酰富马酸钠。
62.根据权利要求37所述的组合物，其中所述容器开放到大气。
63.根据权利要求37所述的组合物，其中所述容器是封闭的。
64.根据权利要求63所述的组合物，其中所述组合物在与水接触后7天时保持pH低于7。
65.根据权利要求39所述的组合物，其中所述组合物在与水接触时随着其崩解而反应产生H2。
66. 根据权利要求37所述的组合物，其中所述镁金属和至少一种水溶性酸以足以在500mL水中产生至少2mM H2的量存在。
67.根据权利要求37所述的组合物，所述组合物还包含营养补充剂。
68.根据权利要求67所述的组合物，其中所述营养补充剂为镁盐。
69.根据权利要求37所述的组合物，所述组合物还包含甜味剂或调味剂。
70.根据权利要求37所述的组合物，所述组合物还包含着色剂。
71.根据权利要求37所述的组合物，所述组合物还包含香料。
72.根据权利要求37所述的组合物，所述组合物还包含精油。
73.根据权利要求37所述的组合物，所述组合物还包含多糖。
74.根据权利要求37所述的组合物，其中所述多糖选自纤维素及其衍生物、淀粉、苹果粉、柠檬粉、酸橙粉、葡萄柚粉、车前子壳和果胶。
75.一种组合物，所述组合物包含：
镁金属；
至少一种酸；和
接合剂，
其中所述组合物在大气压和室温下在容器中与50mL水接触后产生至少0.5mM的H2并在接触后10分钟时保持pH低于7。
76.根据权利要求75所述的组合物，其中所述组合物通过药物易碎性测试。
77.根据权利要求75所述的组合物，其中在与水接触后30分钟时保持pH低于7。
78.根据权利要求75所述的组合物，其中在与水接触后1小时时保持pH低于7。
79.根据权利要求75所述的组合物，其中所述镁金属包括薄片。
80.根据权利要求75所述的组合物，其中所述镁金属包括-325目薄片。
81.根据权利要求75所述的组合物，其中所述镁金属是粉碎的。
82.根据权利要求75所述的组合物，其中所述镁金属为200目或更小。
83.根据权利要求75所述的组合物，其中所述镁金属的量为5-500mg。
84.根据权利要求75所述的组合物，其中所述至少一种酸包含可食用酸。
85.根据权利要求84所述的组合物，其中所述可食用酸选自马来酸、琥珀酸、苹果酸、富马酸、甲酸、柠檬酸、抗坏血酸、草酸和酒石酸或其混合物。
86.根据权利要求75所述的组合物，其中所述至少一种酸为酒石酸。
87.根据权利要求75所述的组合物，其中所述至少一种酸为苹果酸。
88.根据权利要求75所述的组合物，其中所述至少一种酸为60目或更小。
89.根据权利要求75所述的组合物，其中所述至少一种酸为化妆品或药学上可接受的酸。
90.根据权利要求89所述的组合物，其中所述化妆品或药学上可接受的酸为乙酸、己二酸、海藻酸、天冬氨酸、苯磺酸、苯甲酸、硼酸、丁酸、樟脑酸、樟脑磺酸、环戊烷丙酸、二葡糖酸、十二烷基硫酸、乙磺酸、葡庚糖酸、甘油磷酸、半硫酸、庚酸、己酸、氢溴酸、氢氯酸、氢碘酸、2-羟基-乙磺酸、乳糖酸、乳酸、月桂酸、月桂基硫酸、丙二酸、甲磺酸、2-萘磺酸、烟酸、硝酸、油酸、棕榈酸、双羟萘酸、果胶酸、过硫酸、3-苯基丙酸、磷酸、苦味酸、新戊酸、丙酸、硬脂酸、硫酸、酒石酸、硫氰酸、甲苯磺酸、十一烷酸、戊酸、它们的立体异构体、所有形式的α酸(例如，α-蛇麻酸)、聚羧酸、路易斯酸、或其组合。
91.根据权利要求75所述的组合物，其中所述接合剂为甘露醇、木糖醇、麦芽糖、右旋糖或乳糖。
92.根据权利要求75所述的组合物，所述组合物还包含水溶性润滑剂。
93.根据权利要求75所述的组合物，其中所述镁金属和酸以足以产生4至6之间的pH的量存在。
94. 根据权利要求75所述的组合物，其中所述镁金属和酸以足以产生至少2mM H2的量存在。
95.根据权利要求75所述的组合物，所述组合物还包含营养补充剂。
96.根据权利要求75所述的组合物，其中所述营养补充剂为镁盐。
97.根据权利要求75所述的组合物，所述组合物还包含甜味剂或调味剂。
98.根据权利要求75所述的组合物，所述组合物还包含着色剂。
99.根据权利要求75所述的组合物，所述组合物还包含香料。
100.根据权利要求75所述的组合物，所述组合物还包含精油。
101.根据权利要求75所述的组合物，所述组合物还包含多糖。
102.根据权利要求101所述的组合物，其中所述多糖选自纤维素及其衍生物例如羟丙基甲基纤维素、淀粉、苹果粉、柠檬粉、酸橙粉、葡萄柚粉、车前子壳和果胶。
103.一种套件，所述套件包括根据权利要求1-102中任一项所述的组合物和能够容纳100mL至2L水的可密封容器。
104.根据权利要求103所述的套件，其中所述容器是双壁的。
105.根据权利要求103所述的套件，其中所述容器能够容纳250-750mL水。
106.一种产生富氢水的方法，所述方法包括步骤：
使根据权利要求1-102中任一项所述的组合物与水在容器中接触以便所述组合物崩解并且镁金属与至少一种酸反应产生H2。
107.根据权利要求106所述的方法，其中所述低于7的pH维持至少1小时。
108.根据权利要求106所述的方法，其中所述pH为4-6。
109.根据权利要求106所述的方法，其中所述水包括果汁。
110.根据权利要求106所述的方法，其中所述H2浓度为至少0.5mM。
111.一种向受试者给予氢的方法，所述方法包括向受试者提供含有由根据权利要求1-102中任一项所述的组合物产生的氢的组合物。
112.根据权利要求111所述的方法，其中所述含氢组合物为营养制品或局部制剂。
113.根据权利要求111或112所述的方法，其中所述营养制品为饮料。
114.一种富含氢的组合物，所述组合物包含以至少0.5mM的浓度溶解在载体中的氢，其中所述组合物的pH低于7。
115.根据权利要求114所述的组合物，其中所述载体是可食用的或者化妆品或药物级的。
116.根据权利要求114或115所述的组合物，其中所述载体为水性液体、霜剂、洗剂、泡沫、糊剂或凝胶。
117.根据权利要求114所述的组合物，所述组合物为饮料。
118.根据权利要求114所述的组合物，其中氢的最大浓度为20mM。
119.根据权利要求114所述的组合物，其中所述pH为4-6。
120.根据权利要求114所述的组合物，其中所述pH为4.6。
121.根据权利要求114所述的组合物，所述组合物还包含营养补充剂。
122.根据权利要求121所述的组合物，其中所述营养补充剂包含镁离子。
123.根据权利要求114所述的组合物，所述组合物还包含甜味剂、调味剂、着色剂、香料、精油、多糖、接合剂或水溶性润滑剂。
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