JP7789366B2 - 水素豊富水を生成するための組成物及び他の製品 - Google Patents

Description

発明の背景
分子状水素は、様々な疾患傷害に対して潜在的な治療用途があることが分かっている。例えば、Ｈ_２は、皮膚のしわを減少させる方法（J. Photochem. Photobiol. B. 2012; 106:24-33）、アトピー性皮膚炎の処置（Evid. Based Complement. Alternat. Med. 2013; 2013:538673）、及び放射線療法の処置後レジメン（Biochem. J., 2012, 442(1); 49-56）としての用途を有することが知られている。水素豊富水は、分子状水素を被験体に投与することのできる１つの方法を表す。水素豊富水を生成する一般的な電解法及び卑金属法は、典型的には、低Ｈ_２濃度のアルカリ性溶液を生じる。

Ｈ_２（及びそれ故に水素豊富水）のすぐに飲むことのできる容器を作製することには、技術的課題がある。十分な量で水をＨ_２ガスで飽和させるためにしばしば使用される器材は、高価であり且つ大部分は効果がない。利用される場合、Ｈ_２は、ヘンリーの法則のとおりに、ＳＡＴＰ条件下で、０．８ｍＭ又は１．６ｐｐｍの最大濃度で溶解させることができる。Ｈ_２のこの濃度を、任意の期間保持するためには、容器はヘッドスペースを有することができない、又はヘッドスペースへのＨ_２放散が平衡に達することを可能にするために飲料を過飽和にしなければならない。ヘッドスペースが存在しない場合であっても、市場の他の商業製品に見られるように、容器中のＨ_２のレベルは約１ｐｐｍまで迅速に低下し、格納技術、ヘッドスペースのレベル、及び初期濃度に応じて、０ｐｐｍに向かって低下し続ける。いくつかの製品は、それらが消費者に届く時まで、Ｈ_２をほぼ保持していない。例えば、日本政府は最近、Ｈ_２を含有する消費財を評価し、そのほとんどにおいて検出可能なレベルのＨ_２が存在していなかったことを見出した（http[[://]]www.kokusen.go.jp/news/data/n-20161215_2.html）。

したがって、溶存水素濃度を最大化する、水素豊富水を生成するための新規の組成物が必要とされている。

本発明の概要
本発明は、水素豊富水、栄養補助食品、化粧品、医薬品、及び他の製品を生成するための組成物を提供する。一つの実施形態において、本発明は、マグネシウム金属、少なくとも１種類の水溶性酸、及び結合剤を含む組成物、例えば、錠剤を提供する。マグネシウム金属及び少なくとも１種類の水溶性酸は、７未満のｐＨを、例えば、反応の特定の期間後に、且つ容器、例えば、密封容器又は開放容器中の５０ｍＬの水における反応後に少なくとも０．５ｍＭのＨ_２、例えば、１００ｍＬの水における反応後に少なくとも０．５ｍＭのＨ_２、又は５００ｍＬの水における反応後に少なくとも０．５ｍＭのＨ_２の濃度を維持するのに十分な量で、存在し得る。組成物はまた、滑沢剤を含んでよい。

別の態様において、本発明は、マグネシウム金属、少なくとも１種類の水溶性酸、及び結合剤を含有する組成物を提供し、ここで少なくとも１種類の水溶性酸が、水において少なくとも０．０１ｇ／ｍＬの溶解性を有する。ある実施形態において、組成物は、５分未満で、具体的には２分未満で崩壊する。ある実施形態において、組成物は、大気圧及び室温で、容器中の５０ｍＬの水と接触した後に、少なくとも０．５ｍＭのＨ_２、例えば、１００ｍＬの水における反応後に少なくとも０．５ｍＭのＨ_２、又は５００ｍＬの水における反応後に少なくとも０．５ｍＭのＨ_２を生成する。組成物はまた、滑沢剤を含んでよい。

上記の態様のある実施形態において、組成物は、５分未満で、例えば、２分未満で崩壊する。ある実施形態において、崩壊した組成物は、水と接触して１０分後に、７未満のｐＨを維持し、大気圧及び室温で、容器中の５０ｍＬの水と接触した後に、少なくとも０．５ｍＭのＨ_２、例えば、１００ｍＬの水における反応後に少なくとも０．５ｍＭのＨ_２、又は５００ｍＬの水における反応後に少なくとも０．５ｍＭのＨ_２を生成する。

別の態様において、本発明は、マグネシウム金属、少なくとも１種類の酸、及び結合剤を含有する組成物を提供し、ここで、組成物が５分未満で崩壊して、崩壊後１０分間７未満のｐＨを維持し、大気圧及び室温で、容器中の５０ｍＬの水と接触した後に、少なくとも０．５ｍＭのＨ_２、例えば、１００ｍＬの水における反応後に少なくとも０．５ｍＭのＨ_２、又は５００ｍＬの水における反応後に少なくとも０．５ｍＭのＨ_２を維持する。

上記の態様のうち任意のある実施形態において、組成物が摩損度の製剤試験に合格する。ある実施形態において、組成物が水と接触して１０、１５、２０、３０、又は４５分後に、水のｐＨが７未満である。ある実施形態において、組成物が水と接触して少なくとも１時間後に、水のｐＨが７未満である。ある実施形態において、容器が大気に開放される。ある実施形態において、容器が密閉される。ある実施形態において、容器が密閉された場合、水との接触の７日後にｐＨが７未満のままである。ある実施形態において、組成物が水中で崩壊するにつれて組成物中のマグネシウムが反応して、Ｈ_２を生成する、すなわち、その崩壊の速度及びマグネシウムの消費の速度が実質的に同じである。

マグネシウム金属の量は、例えば、５－５００ｍｇ、例えば、５－１００ｍｇである。酸の量は、例えば、３０－４０００ｍｇ、例えば、２００－４００ｍｇである。ある実施形態において、マグネシウム金属及び酸が、４－６のｐＨを維持するのに十分な量で存在する、及び／又はマグネシウム金属及び酸が、容器、例えば、密封容器又は開放容器中の５０ｍＬの水において少なくとも２ｍＭのＨ_２、例えば、１００ｍＬの水における反応後に少なくとも２ｍＭのＨ_２、又は５００ｍＬの水における反応後に少なくとも２ｍＭのＨ_２の濃度を生成するのに十分な量で存在する。ある実施形態において、マグネシウム金属が、フレーク、例えば、－３２５メッシュフレークを含む。他の実施態様において、マグネシウム金属が、例えば、２００メッシュ以下に粉砕される。いくつかの実施形態において、少なくとも１種類の酸が食用酸である。食用酸は、例えば、マレイン酸、コハク酸、リンゴ酸、フマル酸、ギ酸、クエン酸、アスコルビン酸、シュウ酸、酒石酸、又はそれらの組み合わせである。例示的な食用酸は酒石酸及びリンゴ酸である。いくつかの実施形態において、酸が、化粧品的に又は医薬的に許容される酸である。化粧品的に又は医薬的に許容される酸は、例えば、酢酸、アジピン酸、アルギン酸、アスパラギン酸、ベンゼンスルホン酸、安息香酸、ホウ酸、酪酸、樟脳酸、カンファースルホン酸、シクロペンタンプロピオン酸、ジグルコン酸、ドデシル硫酸、エタンスルホン酸、グルコへプトン酸、グリセロリン酸、ヘミ硫酸、ヘプトン酸、ヘキサン酸、臭化水素酸、塩酸、ヨウ化水素酸、２－ヒドロキシ－エタンスルホン酸、ラクトビオン酸、乳酸、ラウリン酸、ラウリル硫酸、マロン酸、メタンスルホン酸、２－ナフタレンスルホン酸、ニコチン酸、硝酸、オレイン酸、パルミチン酸、パモ酸、ペクチン酸、過硫酸、３－フェニルプロピオン酸、リン酸、ピクリン酸、ピバル酸、プロピオン酸、ステアリン酸、硫酸、酒石酸、チオシアン酸、トルエンスルホン酸、ウンデカン酸、吉草酸、又はそれらの組み合わせである。他の酸としては、アセチルサリチル酸及び５－アミノサリチル酸が含まれる。結合剤の例は、マンニトール、キシリトール、マルトース、デキストロース、及びラクトースである。例示的な結合剤はデキストロース及びラクトースである。ある実施形態において、酸が酒石酸、クエン酸、又はアスコルビン酸である場合、マグネシウムの量は２０ｍｇより多く、例えば、少なくとも５０ｍｇであり、あるいは酸がアセチルサリチル酸及び５－アミノサリチル酸である場合、マグネシウムの量は２０ｍｇより多く、例えば、少なくとも５０ｍｇである。

組成物は、栄養補給剤、例えば、マグネシウム塩、甘味料、香味剤、着色剤、香料、精油、水溶性滑沢剤、又は多糖類をさらに含んでよい。例示的な多糖類としては、セルロース及びその誘導体、例えば、メチルセルロース又はヒドロキシプロピルメチルセルロース、デンプン、リンゴ粉末、レモン粉末、ライム粉末、グレープフルーツ粉末、サイリウムハスク、及びペクチンが含まれる。例示的な滑沢剤としては、フマル酸ステアリルナトリウム及びステアリン酸、具体的にはフマル酸ステアリルナトリウムが含まれる。

本発明はまた、本発明の組成物及び１００ｍＬ－２Ｌの水、例えば、１５０－７５０ｍＬの水を保持することができる密封可能な容器を含む、キットを提供する。ある実施形態において、容器が二重壁である。

本発明は、本発明の組成物を容器中の水と接触させることによって水素豊富水を生成する方法をさらに提供し、接触の結果組成物が崩壊し、マグネシウム金属及び少なくとも１種類の酸が反応して、例えば、少なくとも０．５ｍＭ Ｈ_２の濃度で、水中でＨ_２を生成し、崩壊の１０分後に、大気圧及び室温で、７未満のｐＨを維持する。ある実施形態において、水が、果物ジュース、例えば、ペクチンを含有するジュースを含む。他の実施態様において、Ｈ_２の濃度が少なくとも１ｍＭである。ある実施形態において、崩壊の１時間後に７未満のｐＨが存在する。

本発明は、本発明の組成物、例えば、錠剤から生成された水素を含有する組成物を被験体に提供することによって、水素を被験体に投与する方法をさらに提供する。いくつかの実施形態において、水素を含有する組成物が栄養補助食品又は局所製剤である。一つの実施形態において、栄養補助食品が飲料である。

本発明は、例えば、７未満のｐＨで、少なくとも０．５ｍＭの濃度で担体中に溶解した水素ガスを含む、水素で富化された組成物をさらに提供する。いくつかの実施形態において、担体が、食用、化粧品、又は医薬品グレードである。いくつかの実施形態において、担体が、水性液体、クリーム、ローション、フォーム、ペースト、又はゲルである。いくつかの実施形態において、組成物が飲料である。ある実施形態において、水素の最大濃度が２０ｍＭである。いくつかの実施形態において、組成物が４－６のｐＨを有する。一つの実施形態において、ｐＨが４．６以下である。いくつかの実施形態において、組成物が栄養補給剤を含有する。一つの実施形態において、栄養補給剤が、マグネシウムイオン、カリウムイオン、又はカルシウムイオンを含有する。いくつかの実施形態において、組成物が、甘味料、香味剤、着色剤、香料、精油、又は多糖類を含有する。いくつかの実施形態において、組成物が、結合剤又は水溶性滑沢剤を含有する。

本発明は、酸性水素豊富水を生成するための組成物をさらに提供する。一つの実施形態において、本発明は、マグネシウム金属、食用酸、及び結合剤を含む、組成物、例えば、錠剤を提供する。一般に、マグネシウム金属及び食用酸が、密封容器中の５００ｍＬの水における反応後に、７未満のｐＨ及び少なくとも０．５ｍＭのＨ_２を生成するのに十分な量で存在する。本発明はまた、本発明のこの組成物、例えば、錠剤、及び２００ｍＬ－２Ｌの水、例えば、２５０－７５０ｍＬの水を保持することができる密封可能な容器を含む、キットを提供する。ある実施形態において、容器が二重壁である。本発明は、本発明のこの組成物、例えば、錠剤を、密封可能な容器中の水と接触させることによって水素豊富水を生成する方法をさらに提供し、接触の結果組成物、例えば、錠剤、が崩壊し、マグネシウム金属及び酸が反応して、少なくとも０．５ｍＭ Ｈ_２の濃度で、７未満のｐＨ、例えば、ｐＨが４－６で、水中でＨ_２を生成する。ある実施形態において、水が果物ジュース、例えば、ペクチンを含有するジュースを含む。他の実施態様において、Ｈ_２の濃度が少なくとも１ｍＭである。マグネシウム金属の量は、例えば、５－１００ｍｇである。ある実施形態において、マグネシウム金属及び食用酸が、４－６のｐＨを生成するのに十分な量で存在し、及び／又はマグネシウム金属及び食用酸が、密封容器中の５００ｍＬの水において少なくとも２ｍＭのＨ_２を生成するのに十分な量で存在する。ある実施形態において、マグネシウム金属が、例えば、２００メッシュ以下の粉末状である。他の実施態様において、マグネシウム金属が、フレーク、例えば、－３２５メッシュフレークを含む。食用酸は、例えば、マレイン酸、コハク酸、リンゴ酸、フマル酸、ギ酸、クエン酸、アスコルビン酸、及びシュウ酸からなる群より選択される。結合剤の例は、マンニトール、キシリトール、マルトース、及びラクトースである。組成物は、ビタミン、ミネラル、例えば、マグネシウム塩、甘味料、香味剤、水溶性滑沢剤、又は多糖類をさらに含んでよい。例示的な多糖類としては、メチルセルロース、デンプン、リンゴ粉末、レモン粉末、ライム粉末、グレープフルーツ粉末、サイリウムハスク、及びペクチンが含まれる。

定義
本明細書で使用される場合、用語「化粧品」は、クレンジング、美化、魅力の促進、又は外見の変更のために、人体の全部又は一部、例えば、手、顔、腕、又は脚に適用される組成物を指す。

本明細書で使用される場合、用語「化粧品的に許容される」は、ヒトの局所使用に許容される成分を有する組成物を指す。

本明細書で使用される場合、用語「栄養補助食品」は、少なくともヒトの摂取に適した成分を有する組成物を指す。例えば、「Remington: The Science and Practice of Pharmacy" (22nd ed.), ed. L.V. Allen, Jr., 2013, Pharmaceutical Press, Philadelphia, PA」に記載されているような、医薬品グレード成分を任意選択的に使用してよい。

本明細書で使用される場合、用語「摩損度の製剤試験に合格する」は、例えばCopley Scientificの、摩損度試験装置の回転ドラム内で１００回転した後に、最大で１％質量が減少する組成物を指す。

本明細書で使用される場合、用語「医薬的に許容される」は、米国食品医薬品局の医薬純度基準の対象であり、米国薬局方によって設定された基準（この基準は特定の成分の９９．９％純度である）によりさらに規制される成分を有する組成物を指す。

本明細書で使用される場合、用語「被験体」は、Ｈ_２を含有する又はＨ_２を発生させるために使用される組成物で、局所的に、経口的に、吸入的に、又は静脈内的に処置することのできる任意の動物を指す。動物には、魚類、爬虫類、鳥類（例えば、ニワトリ、シチメンチョウ）、及び哺乳動物が含まれる。本発明の組成物で処置することのできる哺乳動物には、霊長類（例えば、ヒト、類人猿）、家畜（例えば、雌牛、ブタ、ヒツジ）、荷物運搬用動物（例えば、雄牛、ウマ、ラマ）、及びコンパニオン動物（例えば、イヌ、ネコ）が含まれる。

発明の詳細な説明
本発明は、水中で崩壊して水素豊富水を生成する組成物、例えば、錠剤を提供する。本発明の組成物を、例えば、すぐに飲むことのできる容器中で使用することによって、純粋なＨ_２ガスの添加によって達成され得るよりもかなり高い、Ｈ_２の過飽和レベルを達成することができる。従来の組成物とは対照的に、本発明の利点は、開放容器において、すなわち大気圧で、過飽和量のＨ_２を含有する水素富化組成物を生成することができることである。加えて、本発明は、製剤摩損度試験に合格するが、依然として高いレベルのＨ_２を生成する組成物を提供する。本発明のさらなる利点は、組成物が、迅速に、例えば、２分未満で反応して、従来の組成物よりも顕著に高いＨ_２レベルを有する、使用可能な、例えば、飲むことができる、水素富化製品を生成することができることである。

組成物は、マグネシウム金属、すなわち、元素状マグネシウム、酸、及び典型的には結合剤及び／又は滑沢剤を含有する。水又は含水担体中で、マグネシウム金属及び酸が反応して、水に溶解するＨ_２及びマグネシウムイオンを生成する。本発明の利点は、組成物が、Ｈ_２生成の間に酸性ｐＨを維持するのに十分な酸を含有することである。不十分な酸を使用すると、反応のｐＨが、例えば、溶液がアルカリ性になるまで増加し、Ｈ_２の高いレベルに達する前に反応が停止する。理論に縛られることを望むものではないが、高いｐＨでは、Ｈ_２の生成は、未反応のマグネシウム粒子との配位子として作用する水酸化物及び炭酸による不動態化に起因して、停止する。これが起こると、より少ないマグネシウム金属が反応し、これにより、生成される利用可能なＨ_２が減少し、組成物由来の許容できないレベルの残留固形物が後に容器内に残る。酸の使用はまた、低いｐＨ、例えば、４．６以下のｐＨが、微生物の増殖を減少させ、それ故に汚染の可能性を減少させるのを助けるため、有利である。したがって、ある実施形態において、本発明は、使用又は保存中に酸性ｐＨを有する水素富化製品を生成する組成物を提供する。

マグネシウム金属
各組成物は、それが添加される水の量において、十分な量のＨ_２を生成するのに十分な質量のマグネシウムを含有する。したがって、ある実施形態において、組成物は、少なくとも０．１ｍｍｏｌのＨ_２、例えば、少なくとも０．５ｍｍｏｌ、１ｍｍｏｌ、２ｍｍｏｌ、３ｍｍｏｌ、５ｍｍｏｌ、又は１０ｍｍｏｌのＨ_２を、例えば少なくとも５０、７５、１００、１２５、１５０、１７５、２００、２２５、２５０、５００、７５０、１０００、１５００、又は２０００ｍＬの適切な担体、例えば水中で、生成するのに十分な質量のマグネシウムを含有する。マグネシウム金属の適切な質量には、５－１０００ｍｇ、例えば、５－５００ｍｇ、５－４５０ｍｇ、１０－４００ｍｇ、２０－３５０ｍｇ、３０－３００、４０－２５０ｍｇ、５０－２００ｍｇ、６０－１００ｍｇ、又は約７０ｍｇ又は８０ｍｇのマグネシウムが含まれる。

マグネシウムの物理的形態、例えば、サイズ及び形状は、反応の速度を制御するために使用され得る。粒子は、球状、回転楕円体状、粒状、又はフレーク状であってよい。より小さい粒子及びより大きい表面積対体積比を有する粒子は、より速い速度で反応する。様々なサイズの混合物を使用してもよい。フレーク状マグネシウムは、粒状マグネシウムよりも大きい表面積対体積比を有する。ある実施形態において、－３２５メッシュのフレーク状マグネシウムを組成物に使用してよい。代替的に、又は組み合わせて、フレーク状マグネシウムと比較してより大きいサイズのマグネシウム又はより小さい表面積対体積比を有するマグネシウムを使用してよい。例えば、－２００メッシュのマグネシウムを使用してよい。他の実施態様において、＋１００、－１００、＋２００、－２００（例えば、－２００、＋３２５）、－３２５、又はより小さいメッシュのマグネシウムが使用される。ある実施形態において、マグネシウムは、２つのサイズ、例えば、－２００及び－３２５で供給され、小さい方のサイズは全体の２０－５０％であり、大きい方のサイズは残りである。

酸
本発明において、任意の水溶性酸を使用してよい。酸は、食用であってよく、又はそうでなければ化粧品又は医薬品グレードのものであってよい。食用酸の例には、マレイン酸、コハク酸、リンゴ酸、フマル酸、ギ酸、クエン酸、アスコルビン酸、シュウ酸、酒石酸、及びそれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。化粧品又は医薬品グレードの酸の例には、酢酸、アジピン酸、アルギン酸、アスパラギン酸、ベンゼンスルホン酸、安息香酸、ホウ酸、酪酸、樟脳酸、カンファースルホン酸、シクロペンタンプロピオン酸、ジグルコン酸、ドデシル硫酸、エタンスルホン酸、グルコへプトン酸、グリセロリン酸、ヘミ硫酸、ヘプトン酸、ヘキサン酸、臭化水素酸、塩酸、ヨウ化水素酸、２－ヒドロキシ－エタンスルホン酸、ラクトビオン酸、乳酸、ラウリン酸、ラウリル硫酸、マロン酸、メタンスルホン酸、２－ナフタレンスルホン酸、ニコチン酸、硝酸、オレイン酸、パルミチン酸、パモ酸、ペクチン酸、過硫酸、３－フェニルプロピオン酸、リン酸、ピクリン酸、ピバル酸、プロピオン酸、ステアリン酸、硫酸、酒石酸、チオシアン酸、トルエンスルホン酸、ウンデカン酸、吉草酸、それらの立体異性体、アルファ酸のすべての形態（例えば、α－ルプリン酸）、ポリカルボン酸、ルイス酸、例えば、ＡｌＣｌ_３、及びそれらの組み合わせが含まれる。他の酸には、アセチルサリチル酸及び５－アミノサリチル酸が含まれる。酸は、組成物が水中に置かれたときに、マグネシウム金属と反応し、任意選択的に７未満のｐＨを維持する量で、存在するだろう。選択される酸の量が、６未満、例えば、４－６のｐＨを、典型的な飲料摂取の持続時間、例えば、少なくとも３０分間又は１時間、維持するのに十分であることが好ましい。ある実施形態において、酸中の酸プロトンのモル数は、存在するマグネシウム金属のモル数よりも少なくとも１０、２０、３０、４０、５０、７５、又は１００％大きい。酸の適切な質量には、３０－４０００ｍｇ、例えば、１００－１０００ｍｇ、５０－９００ｍｇ、１００－８００ｍｇ、１５０－７００ｍｇ、２００－６００ｍｇ、２５０－５００ｍｇ、３００－４００ｍｇ、又は約３４０ｍｇの酸が含まれる。例示的な食用酸はリンゴ酸である。本発明の組成物に使用するための別の例示的な食用酸は酒石酸である。酒石酸は非常に水溶性であり、水において０．１２５ｇ／ｍＬの溶解性を有する。約０．０１－１ｇ／ｍＬ、例えば、約０．０２－０．９ｇ／ｍＬ、約０．０３－０．８ｇ／ｍＬ、約０．０４－０．７ｇ／ｍＬ、約０．０５－０．６ｇ／ｍＬ、約０．０６－０．５ｇ／ｍＬ、約０．０７－０．４ｇ／ｍＬ、約０．０８－０．３ｇ／ｍＬ、約０．０９－０．２ｇ／ｍＬ、約０．１－０．２ｇ／ｍＬ、約０．１１－０．５ｇ／ｍＬ、又は約０．１２－０．３ｇ／ｍＬの溶解性を有する酸が、本発明の組成物に使用するのに適している。非常に水溶性の酸が本発明の組成物に使用される場合、組成物は、水と接触すると迅速に崩壊することができ、例えば、マグネシウムとのより完全な反応をもたらす。この速い溶解は、飲料摂取に見合った時間尺度で、例えば、１－２時間、ｐＨを７未満に維持できるという利益を有する。食用、及び化粧品及び／又は医薬品グレードの両方の、他のこのような酸が、本分野において既知である。

酸の物理的形態、例えば、サイズ及び形状は、反応の速度を制御するために使用され得る。例えば、室温で固体である酸、例えば、リンゴ酸又は酒石酸は、本発明の組成物を生成するのに使用される酸粒子のサイズを制御するために加工することができる。より小さい粒子及びより大きい表面積対体積比を有する粒子は、より速い速度で反応する。粉砕された酸粒子は、例えば、４０メッシュ－２５００メッシュの様々なメッシュサイズで使用してよい。理論に拘束されないが、組成物の溶解の速度は、メッシュサイズに直線的に依存すると考えられる。より大きい酸粒子、例えば、４０－６０メッシュを用いて作製された本発明の組成物は、より微細な、例えば、１２０メッシュ－２５００メッシュの酸粒子を用いて作製されたものよりもゆっくりと溶解する。様々なサイズの酸粒子の混合物を使用してもよい。サイズが制御可能な酸粒子は、微細化、ボールミル粉砕、又はタンブリングを含むがこれらに限定されない、多数の様々な異なる技術によって生成してよい。サイズが制御可能な酸粒子を生成する他の方法は、本分野において既知である。

結合剤
水中で崩壊することができる任意の結合剤を使用してよい。結合剤の例には、マルトース、デキストロース、及びラクトースなどの糖、及びマンニトール及びキシリトールなどの糖アルコールが含まれる。本発明の組成物のための例示的な結合剤には、ラクトース及びデキストロースが含まれる。組成物のための他の結合剤が、本分野において既知である。結合剤の量は、例えば、組成物の質量の１０－５０％、例えば、２０－３０％である。本発明の組成物は、組成物の物理的特性を制御するために、ラクトースなどの、単一の結合剤を含んでよく、又は２以上の結合剤の組み合わせから作製してよい。

結合剤は、本分野において、例えば、Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ（Remington: The Science and Practice of Pharmacy, (22nd ed.) ed. L.V. Allen, Jr., 2013, Pharmaceutical Press, Philadelphia, PA）において既知であるように、食用であってよく、又はそうでなければ化粧品又は医薬品グレードのものであってよい。

追加の構成成分
組成物はまた、栄養補給剤、甘味料、香味剤、着色剤、香料、精油、滑沢剤、多糖類、又はコーティングなどの他の成分を含んでよい。本発明の組成物は、栄養補給剤、例えば、ビタミン、ミネラル、及び／又はハーブ抽出物を含有してよい。例えば、組成物は、マグネシウム、カリウム、又はカルシウム塩を含有してよい。適切な甘味料は、本分野において既知であり、例えば、スクロース、マンノース、スクラロース、アスパルテーム、サッカリン、ステビア、モンクフルーツ抽出物、及びアセスルファムＫである。組成物はまた、任意の食品グレード着色料、例えばＦＤ＆Ｃ染料、及び／又は香味料、例えば果物香味料、を含んでよい。組成物は、精油、例えば、ブドウ種子油、ウインターグリーン油、ラベンダー油をさらに含んでよい。他の精油が、本分野において既知である。組成物は、香料、例えばユーカリをさらに含んでよい。組成物はまた、多糖類、例えばペクチン、サイリウム繊維、セルロース、及びその誘導体、例えば、メチルセルロース又はヒドロキシプロピルメチルセルロース、様々なデンプン、リンゴ粉末、レモン粉末、ライム粉末、又はグレープフルーツ粉末を含有してよい。多糖類は、反応後に保持されるＨ_２の量を増加させる可能性がある。組成物は、水溶性滑沢剤、例えば微細化されたフマル酸ステアリルナトリウム又は微細に調製されたステアリン酸、例えば、５マイクロメートル、の水溶性滑沢剤をさらに含んでよい。組成物はまた、組成物が溶解する速度を制御するために、可溶性界面活性剤などの水浸透性コーティングを有してよい。可溶性界面活性剤コーティングは、トリブロックコポリマー、例えば、ポロキサマー、例えば、ポロキサマー４０７、又は医薬用途に適した非イオン性ポリマー界面活性剤、例えば、グルコシドであってよい。例えば、組成物は、組成物が崩壊し始めてＨ_２生成が始まる前に、ユーザが容器を密閉することを可能にするために、５分未満で、例えば、１分未満で溶解するコーティングを有してよい。

典型的な滑沢剤、例えば、米国特許出願公開第2016/0113865号に記載されるようなラウリル硫酸ナトリウム及びフマル酸ステアリルナトリウムなど、を使用する発泡性の組成物、例えば、錠剤を生成するこれまでの試みは、迅速に崩壊する錠剤を生成することができなかったことを示した。これは、錠剤を成形するのに必要とされるより多い量の滑沢剤の使用に起因していた。大量の微細化されていない滑沢剤を使用することにより、錠剤の崩壊時間が遅くなり、これがさらに、容器内に過剰の未溶解残留物を生じ、不快な味を引き起こした。対照的に、本発明の組成物は、はるかに少ない滑沢剤を使用することができ、その結果、より速い反応速度、満足のいく量の残留物、及びおいしい味がもたらされる。

組成物の形態
組成物は、錠剤に成形してよい。錠剤は、任意の適切な形状であってよい。例えば、錠剤は、円盤、球、又は卵形であってよい。単一の錠剤は、典型的には、所望の量のＨ_２を、所与の体積、例えば、５０、１５０、又は５００ｍＬの水において生成するのに必要とされる量のマグネシウム及び酸を含むこととなる。しかしながら、複数の、より小さい錠剤の組み合わせを使用してよい。例えば、錠剤を、２５０ｍＬ中に十分なＨ_２を提供するサイズにしてよく、より大きい体積については複数の錠剤を使用してよい。マグネシウム金属及び酸の反応が水によって活性化されるため、本発明の組成物は、典型的には、ホイル又はプラスチックなどの耐水性包装中に保存されることとなる。錠剤の構成成分はまた、典型的には、非吸湿性であるだろうが、錠剤が防水容器又は包装紙中に乾燥した状態で包装される場合は、吸湿性成分を使用してもよい。錠剤は、本分野において既知の方法によって成形してよい。

本発明の組成物を錠剤に成形する際の考慮事項は、錠剤の物理的特性、例えば、摩損度である。摩損度は、圧縮又は他の取り扱いの後に、錠剤が、欠ける、砕ける、又は壊れる傾向として定義される。錠剤の摩損度は、回転ドラムを使用し、固定された数のドラム回転の間、ドラムの周りを転がした後の、錠剤の質量損失パーセントを測定して評価される。錠剤が摩損度試験に首尾よく合格するためには、回転ドラム内で１００回転した後に、錠剤の質量は、１％しか減少することができない。本発明の組成物では、摩損度は、組成物で使用される酸の種類及び粒子サイズ、結合剤の種類及び粒子サイズ、滑沢剤の種類及び粒子サイズ、及び錠剤がダイで打錠された圧力によって制御される。より微細なメッシュの粒子を使用することによって、典型的には、非常に脆い錠剤が生じる。この結果、微細なメッシュの粒子で作られる錠剤はしばしば、それらがばらばらにならないことを保証するために、より高い圧力下で作製される。これは、錠剤を非常に固くする効果を有し、錠剤が水と接触すると崩壊することのできるスピードを減少させる。したがって、微細なメッシュの酸を使用する錠剤は、水素発生反応を維持するために、酒石酸などの非常に水溶性の酸で作製することができる。

他の形態の組成物を使用してもよい。例えば、組成物は、例えば、水溶性カプセル又は水透過性バッグ、又は小さい若しくは大きいビーズ、例えば、バスボム、又はフィルムの内部に、粉末の形態で提供してよい。

組成物の溶解時間、及びしたがってＨ_２の測定濃度は、結合剤の質量パーセント、滑沢剤の質量パーセント及び種類、酸対マグネシウム比、マグネシウム及び酸の両方の物理的特性、例えば、メッシュサイズ及び組成物が置かれる物理的条件によって、制御される。本発明の組成物は、典型的には、容器中の水と接触すると、５分未満で、例えば、４分未満、３分未満、２分未満、又は１分未満で崩壊するだろう。

組成物が置かれる水の温度は、組成物がどれだけ速く崩壊するかに影響を及ぼす。熱水は組成物を迅速に崩壊させるが、高濃度の水素ガスを保持しない。より冷たい水は、水における水素の溶解性を増加させるが、組成物を迅速には崩壊させない。本発明の組成物からの水素の生成に適した温度は、およそ室温、例えば、１５℃－２５℃、例えば、１５℃、１６℃、１７℃、１８℃、１９℃、２０℃、２１℃、２２℃、２３℃、２４℃、又は２５℃、例えば、５９°Ｆ－７７°Ｆ、例えば、５９°Ｆ、６０°Ｆ、６１°Ｆ、６２°Ｆ、６３°Ｆ、６４°Ｆ、６５°Ｆ、６６°Ｆ、６７°Ｆ、６８°Ｆ、６９°Ｆ、７０°Ｆ、７１°Ｆ、７２°Ｆ、７３°Ｆ、７４°Ｆ、７５°Ｆ、７６°Ｆ、又は７７°Ｆである。

組成物は、例えば、水と接触した後の少なくとも一定の期間、７未満、例えば、４－６のｐＨを有する、酸性水素富化製品を維持するだろう。酸性ｐＨは、水素富化製品の使用のための典型的な時間尺度の経過を通して、例えば、組成物が水と接触した後１０分間、維持される可能性がある。例えば、本発明の組成物は、少なくとも５分間、例えば、５－３００分間、１０－２５０分間、１５－２００分間、２０－１５０分間、２５－１２０分間、３０－１００分間、５０－９０分間、例えば、少なくとも５分間、少なくとも１０分間、少なくとも１５分間、少なくとも２０分間、少なくとも２５分間、少なくとも３０分間、少なくとも３５分間、少なくとも４０分間、少なくとも４５分間、少なくとも５０分間、少なくとも５５分間、少なくとも６０分間、少なくとも７０分間、少なくとも８０分間、少なくとも９０分間、少なくとも１００分間、少なくとも１１０分間、少なくとも１２０分間、少なくとも１３０分間、少なくとも１４０分間、少なくとも１５０分間、少なくとも１６０分間、少なくとも１７０分間、少なくとも１８０分間、少なくとも１９０分間、少なくとも２００分間、少なくとも２５０分間、又は少なくとも３００分間、例えば、少なくとも０．５時間、少なくとも１時間、少なくとも１．５時間、少なくとも２時間、少なくとも２．５時間、少なくとも３時間、少なくとも少なくとも３．５時間、少なくとも４時間、少なくとも４．５時間、又は少なくとも５時間、７未満のｐＨを維持する。組成物はまた、長期間、例えば、組成物が水と接触して１日後、７日後、３０日後、又は６ヶ月後に、７未満のｐＨを維持する可能性がある。さらに、この時間枠の後、水素富化製品のｐＨは、アルカリ性になる、例えば、７を超える可能性がある。

シャワー又はバスへの化粧品添加剤としての使用のために設計される組成物にとって、錠剤の溶解の速度は重要な考慮事項である。シャワー又はバス中にある時間の間、一貫したレベルのＨ_２を生成するために、組成物は、水に十分にゆっくりと溶解しなければならない。反応が、発熱性であり、少量の水酸化マグネシウムを生成するため、溶解反応の熱力学が追加の制約である。反応が迅速に進みすぎると、結果として生じるバスの温度が、熱くなりすぎるか、又は水酸化マグネシウムを生成しすぎる可能性があり、これらの効果の両方が、皮膚に害を及ぼす可能性がある。組成物への多糖類の添加は、保持されるＨ_２を最大化しながら溶解速度に影響を与えることが示されている。添加される多糖類は、線維性多糖類、例えばセルロース及びその誘導体、例えば、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ、ヒプロメロースとして知られる）であることができる。代替的に又は加えて、トリブロックコポリマー（例えば、ポロキサマー４０７）などの可溶性界面活性剤の添加を使用して、錠剤の溶解を減速し、マグネシウムの十分な消費を確実にして、Ｈ_２が水に溶解する時間の長さを最大化することができる。

化粧品又は美容スプレーとしての使用のための、水素で富化された液体は、より大きい酸含量を有することができ、結果として得られる組成物は、Ｈ_２濃度をさらに強化するために、皮膚の自然に発生する４．５－５．２のｐＨ（Lambers et al., Int. J. Cosmet. Sci., 2006, 28, 359-370）を活用することができる。Ｈ_２は、皮膚に多数の利益をもたらすことが示されており、クレンザーとしてこの美容スプレーを使用して皮膚をその自然のｐＨに戻すと、さらなる健康上の利益がもたらされる可能性がある。

担体
本発明の組成物、例えば、錠剤は、それらを、水又は他の水性液体などの担体と接触させることにより使用される。水は、純粋、例えば、脱イオン化されていてよく、又は他の溶解イオンを含有してよく、例えば、湧水又は水道水であってよい。水はまた、他の成分を含有してよく、例えば、水は、果物ジュースであるか又はそれを含有してよく、又は他の溶解ガスを含有してよく、例えば、炭酸水であってよく、又は溶解固体、例えば、テーブルシュガー又は塩を含有してよい。例示的な果物ジュースはレモンジュースである。

担体の体積は、水素で富化される用途に基づいて選択される。本発明の組成物が飲料を生成するために使用される場合、富化される液体、例えば、水又は果物ジュースの体積は、約１００ｍＬ－２Ｌ、例えば、約１００ｍＬ、約１５０ｍＬ、約２００ｍＬ、約２５０ｍＬ、約３００ｍＬ、約３５０ｍＬ、約４００ｍＬ、約４５０ｍＬ、約５００ｍＬ、約５５０ｍＬ、約６００ｍＬ、約６５０ｍＬ、約７００ｍＬ、約７５０ｍＬ、約８００ｍＬ、約８５０ｍＬ、約９００ｍＬ、約９５０ｍＬ、約１Ｌ、約１．５Ｌ、又は約２Ｌである。本発明の組成物が化粧品製品を生成するために使用される場合、水の量は、約５０ｍＬ－５００ｍＬ、例えば、約５０ｍＬ、約１００ｍＬ、約１５０ｍＬ、約２００ｍＬ、約２５０ｍＬ、約３００ｍＬ、約３５０ｍＬ、約４００ｍＬ、約４５０ｍＬ、又は約５００ｍＬである。

代替的に、水は、Ｈ_２を皮膚に効果的に送達できるように、クリーム、ローション、フォーム、ペースト、又はゲルなどの局所用担体中に存在してよい。水溶性局所用担体を生成する方法は、本分野において、例えば、Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ（Remington: The Science and Practice of Pharmacy, (22nd ed.) ed. L.V. Allen, Jr., 2013, Pharmaceutical Press, Philadelphia, PA）に記載されるように、及び化粧品業界において、周知である。本発明の組成物の水との反応中又は反応後に、均一な稠度を保証するために、担体を、撹拌し、混合し、又はかき混ぜることができる。

容器
組成物をある体積の水と接触させるために、様々な容器を使用してよい。一つの実施形態において、容器は、例えば、組成物をある体積の水中に移した直後に、容器を密封するために使用することができる蓋を有する。密封された容器は、反応が完了に進む間に、生成されたＨ_２を保持する。代替的に、Ｈ_２は、開放容器において生成させることができる。適切な容器の一例は、二重壁、二重ガスケットステンレス鋼ボトルである。

使用の方法
本発明の組成物、例えば、錠剤は、組成物の溶解を促進する担体と接触させることによって使用される。例示的な担体は水である。典型的には、組成物を溶解するのに使用される水の量は、５０ｍＬ－２Ｌ、例えば、５０ｍＬ、１５０ｍＬ、２５０ｍＬ、３５５ｍＬ、５００ｍＬ、７５０ｍＬ、又は１Ｌである。ユーザは、組成物を密封可能な容器中の水又は他の担体に添加し、水の温度に応じて１分以上、例えば、１－２分、少なくとも５分、１０分、１５分、３０分、４５分、６０分、９０分、又は１２時間、反応を進行させることができる。ある実施形態において、組成物が２分未満で反応することが好ましい。好ましくは、錠剤及びある体積の水は、少なくとも０．５ｍＭ、例えば、少なくとも１ｍＭ、少なくとも３ｍＭ、少なくとも５ｍＭ、又は少なくとも１０ｍＭ、例えば、０．５－２０ｍＭ、１－１５ｍＭ、又は５－１０ｍＭの濃度を生成する。組成物の中、又は水若しくは担体の中、例えば、果物ジュースの中に、多糖類を含めることは、多糖類の近くで局所的に又はＨ_２富化組成物全体において、多糖類の非存在下での反応に比べて、Ｈ_２の濃度を増加させ得る。

本分野において知られているように、水素豊富水の摂取は、様々な障害の処置に役立ち、この様々な障害には、パーキンソン病（Yoritaka et al., BMC Neurology, 2016, 16:66）、うつ病（Zhang et al. Sci. Rep. 2016; 6:23742）、歯周炎（Azuma et al. Antioxidants (Basel). 2015; 4(3):513-22）、ＩＩ型糖尿病、メタボリックシンドローム、慢性腎不全、炎症、リウマチ性関節炎、間質性膀胱炎、脳虚血、高脂血症、慢性Ｂ型肝炎、及びIchihara et al.（Med. Gas Res. (2015) 5:12）に記載される他の障害が含まれる。したがって、本発明の組成物は、これらの障害のいずれかを患っている被験体によって、障害を処置する又はその１又は複数の症状を緩和するために、摂取され得る。

加えて、Ｈ_２は、様々な皮膚科学的状態のための効果的な処置であることが示されている。例えば、本発明の組成物が水素富化水性液体を作製するために使用される場合、結果として得られる水性液体のｐＨを調整して、４．５－５．５のｐＨを有する「美容水（ｂｅａｕｔｙ ｗａｔｅｒ）」（これは、多数の健康上の利益を有する（Lambers et al., Int. J. Cosmet. Sci. 2006, 28, 359-370））を作製することができる。この「美容水」は、イオンマグネシウム局所用化粧品の担体基剤として使用されており、より低いｐＨ及びＨ_２含量は、皮膚を通したマグネシウム吸収を効果的に促進する（Magnes. Res. 2016; 29(2):35-42）。別の例において、Ｈ_２含有製品は、しわ、アトピー性皮膚炎、及びＵＶにより誘導された皮膚の熱傷などの局所的皮膚状態のための将来有望な処置であることが示されている（Mol. Cell. Toxicol. 2013, 9(1), 15-21）。局所適応のために、本発明の組成物は、クリーム、ローション、フォーム、ペースト、又はゲルなどの皮膚科学的担体に直接組み込むことができる。

原位置でのＨ_２の発生から生成された水素含有製品は、ある特定の家畜動物、具体的には、乳牛の健康を向上させるために使用することができる。Ｈ_２は、乳牛の使用可能期間及び寿命を伸ばす可能性があり、その結果、乳生産量が増加すると考えられる。

本発明の組成物はまた、水素ガスを生成するために使用してよく、この水素ガスは、例えば、開放容器から又はカニューレ若しくは鼻腔チューブを介して水素ガスが放出されるときに、水素ガスを吸い込むことによって吸入される。

水素富化酸性組成物
本発明の組成物は、Ｈ_２を皮膚に効果的に送達するための、多数の消費者製品の製造において使用することができ、消費者製品には、食用食品及び栄養補助食品（例えば、飲料）、及びスキンケア製品、例えば、ローション、バスボム、又はシャワータブレットが含まれるが、これらに限定されない。ある実施形態において、水素富化組成物は、開放容器中の飲料である。局所用組成物の場合、本発明の組成物は、クリーム、ローション、フォーム、ペースト、又はゲルなどの、医薬品グレード又は化粧品グレードの局所用担体に、直接組み込むことができる。Ｈ_２を含有する局所用組成物は、皮膚にしみ込ませるか、回転塗布するか、擦り込むか、又は直接スプレーすることができる。

人体内に摂取されるように設計された消費者製品、例えば、栄養補助食品、例えば、飲料の場合、本発明の組成物の生成において使用される酸は、本明細書に記載される食用酸（例えば、リンゴ酸又は酒石酸）と同様に、安全に摂取可能でなければならない。局所投与用に設計された消費者製品の製造において使用される本発明の組成物で使用される酸は、米国食品医薬品局がヒト及び動物向け用途のために規定している「一般的に安全とみなされる」と考えられる、任意の医薬的に又は化粧品的に許容される酸及びその対イオンであってよい。代表的な酸には、酢酸、アジピン酸、アルギン酸、アスパラギン酸、ベンゼンスルホン酸、安息香酸、ホウ酸、酪酸、樟脳酸、カンファースルホン酸、シクロペンタンプロピオン酸、ジグルコン酸、ドデシル硫酸、エタンスルホン酸、グルコへプトン酸、グリセロリン酸、ヘミ硫酸、ヘプトン酸、ヘキサン酸、臭化水素酸、塩酸、ヨウ化水素酸、２－ヒドロキシ－エタンスルホン酸、ラクトビオン酸、乳酸、ラウリン酸、ラウリル硫酸、マロン酸、メタンスルホン酸、２－ナフタレンスルホン酸、ニコチン酸、硝酸、オレイン酸、パルミチン酸、パモ酸、ペクチン酸、過硫酸、３－フェニルプロピオン酸、リン酸、ピクリン酸、ピバル酸、プロピオン酸、ステアリン酸、硫酸、酒石酸、チオシアン酸、トルエンスルホン酸、ウンデカン酸、吉草酸、それらの立体異性体、アルファ酸のすべての形態（例えば、α－ルプリン酸）、ポリカルボン酸、ルイス酸、例えば、ＡｌＣｌ_３、又はそれらの組み合わせが含まれる。他のこのような酸が、本分野において既知である。

本発明の組成物から生成された水素富化水は、０．５ｍＭ－２０ｍＭ、例えば、１ｍＭ－１５ｍＭ、１－１０ｍＭ、１ｍＭ－４ｍＭ、１ｍＭ－３ｍＭ、１ｍＭ－２ｍＭ、１．５ｍＭ－４ｍＭ、又は２ｍＭ－３ｍＭ、例えば、約０．５ｍＭ、約１ｍＭ、約１．５ｍＭ、約２ｍＭ、約３ｍＭ、約４ｍＭ、約５ｍＭ、約６ｍＭ、約７ｍＭ、約８ｍＭ、約９ｍＭ、約１０ｍＭ、約１５ｍＭ、又は約２０ｍＭの溶解Ｈ_２濃度を有する。他の実施態様において、この濃度は、１ｐｐｍ－３ｐｐｍ、２ｐｐｍ－４ｐｐｍ、３ｐｐｍ－６ｐｐｍ、４ｐｐｍ－８ｐｐｍ、５ｐｐｍ－１０ｐｐｍ、６ｐｐｍ－１２ｐｐｍ、又は５ｐｐｍ－１５ｐｐｍである。

水を水素で富化するために使用される組成物の酸含量は、十分量のマグネシウムを消費しながら、７未満、例えば、６未満、例えば４－６のｐＨを維持するのに十分であり得る。水素富化組成物はまた、栄養補給剤、例えば、マグネシウム塩、甘味料、香味剤、着色剤、香料、精油、水溶性滑沢剤、又は多糖類を含んでよい。

例１
この例において、以下の２種類の組成物を別個の開放容器中で溶解することにより、水素富化水を作製し、放出された水素濃度を時間の関数としてモニタリングした。
サンプル組成物＃１、「Ｆ６」、１７℃に保持された５００ｍＬの水に溶解した
８０ｍｇのマグネシウム、－３２５メッシュ、フレーク状
１２０ｍｇの酒石酸、１２０メッシュ
２００ｍｇのリンゴ酸、１２０メッシュ
２００ｍｇのデキストロース
６ｍｇのフマル酸ステアリルナトリウム

サンプル組成物＃２、「Ｆ１」、１７℃に保持された５００ｍＬの水に溶解した
５５ｍｇのマグネシウム、－２００メッシュ、粉砕状
２５ｍｇのマグネシウム、－３２５メッシュ、フレーク状
３４０ｍｇのリンゴ酸、６０メッシュ
１６０ｍｇのラクトース
６ｍｇのフマル酸ステアリルナトリウム

粉砕された１２０メッシュの酸粒子を含有するＦ６組成物は、より大きい６０メッシュ粒の酸粒子を含むＦ１組成物（およそ３．５分）よりも、速く溶解した（およそ１．７５分で）。Ｆ６組成物中の酸が６０メッシュに粉砕されるだけでは、錠剤の溶解時間はおよそ３分である。Ｆ６組成物及びＦ１組成物の両方が、摩損度の最低限の製剤試験に合格した。Ｆ６組成物において、１２０メッシュ粒子の代わりに、１０マイクロメートル未満の粉砕された酒石酸粒子を使用したさらなる実験データは、４５秒の錠剤溶解時間という結果をもたらした。さらに、バインダーとしてラクトースの代わりにデキストロースを使用することによって、錠剤あたりの溶解時間は、摩損度を許容限度内にとどめながら、およそ３０秒減少した。

Ｆ６組成物が完全に崩壊した後にＦ６組成物によって達成された水素濃度は、９ｐｐｍであった。Ｆ１組成物では、完全崩壊後の水素濃度は３．５ｐｐｍであった。摩損度試験に合格しなかった同様の組成物は、約７５秒後に１２ｐｐｍのピーク水素濃度を与えた。全ての濃度データは、各組成物のおよそ２０の個々の錠剤の平均であった。

第２の実験では、以下の成分を含む、酒石酸及びリンゴ酸の両方を含有する組成物（「Ｆ３５」）の溶解を調べた。
６０ｍｇのマグネシウム、－３２５メッシュ、フレーク状
９０ｍｇの酒石酸
１５０ｍｇのリンゴ酸
１５０ｍｇのデキストロース
６ｍｇのフマル酸ステアリルナトリウム

Ｆ１及びＦ６と同一の水条件において（例えば、１７℃の開放容器中の５００ｍＬの水）、およそ８０－９０秒の反応時間後に、濃度は５．３ｐｐｍであった。測定濃度は、およそ２０の錠剤の平均であった。

例２
水素富化されたすぐに飲むことのできる飲料の作製において使用するための例示的な錠剤は、以下の構成成分を含む。
３０ｍｇの－２００メッシュマグネシウム
３０ｍｇの－３２５メッシュマグネシウム、フレーク状
９０ｍｇの酒石酸
１５０ｍｇのリンゴ酸
１５０ｍｇのデキストロース
５．５ｍｇの２５００メッシュステアリン酸

例３
水素富化された飲料を密閉容器内で生成するために使用するための錠剤は、以下の成分を含む。
５５ｍｇの－２００メッシュマグネシウム
２５ｍｇの－３２５メッシュマグネシウム、フレーク状
３１０ｍｇのリンゴ酸
１００ｍｇのリンゴ酸マグネシウム
１６０ｍｇのラクトース
７ｍｇのフマル酸ステアリルナトリウム

手動の機械式打錠機を使用して、これらの成分を錠剤に打錠した。この錠剤は、気密の５００ｍＬ容器中の水に溶解すると、Ｈ_２ガスを生成する。標準的なソーダボトル（５００ｍＬ）において、Ｈ_２濃度は、１５分以内に１．６ｐｐｍ（０．８ｍＭ）に達し、２時間以内に４ｐｐｍ（２ｍＭ）に達し、１２時間以内に６ｐｐｍ（３ｍＭ）を超えた。二重壁、二重ガスケットステンレス鋼ボトルにおいて、濃度は、１５分で２．８ｐｐｍ（１．４ｍＭ）に達し、１時間で３．８ｐｐｍ（１．９ｍＭ）に達し、１２時間で７ｐｐｍ（３．５ｍＭ）を超えた。錠剤を普通の水に添加したときの最終溶液のｐＨは４－６である。

レモン、ライム、リンゴ、及びオレンジなどの、ペクチンを多く含む果物ジュースを含む、果物ジュースが、液体として又は液体に加えて使用される場合、液体の最上部の泡中のＨ_２の濃度は、２０ｐｐｍ（１０ｍＭ）を超える可能性がある。Ｈ_２濃度の増加は、予混合ペクチン（Ｃｅｒｔｏ（登録商標））及びサイリウムハスクでも観察された。

例４
高濃度のＨ_２を生成するために、飲料で使用するために構成される錠剤は、以下の構成成分を含む。
３０ｍｇのマグネシウム
２００ｍｇのリンゴ酸
十分な量の結合剤及び滑沢剤の両方
これらの成分は、９－１１ｍｍ直径の打錠用ダイで、適切な錠剤形状に打錠することができる。

例５
化粧品、シャワー、又はバスタブ用途で使用するために構成される錠剤は、以下の構成成分を含む。
４８０ｍｇのマグネシウム
７２０ｍｇの酒石酸
１２００ｍｇのリンゴ酸
錠剤質量を３６００ｍｇにするのに十分な量の結合剤及び滑沢剤の両方
これらの成分は、直径２４ｍｍの打錠用ダイで、適切な錠剤形状に打錠することができる。

例６
化粧品、シャワー、又はバスタブ用途で使用するために構成される第２の錠剤は、以下の構成成分を含む。
２４０ｍｇの－３２５メッシュマグネシウム
３６０ｍｇの８０メッシュ（以下の）酒石酸
６００ｍｇの８０メッシュ（以下の）リンゴ酸
錠剤質量を１８００ｍｇにするのに十分な量の結合剤及び滑沢剤の両方
これらの成分は、直径１８ｍｍの打錠用ダイで、適切な錠剤形状に打錠することができる。

例７
飲料又は化粧品スプレーで使用するために構成される錠剤は、以下の構成成分を含む。
８０ｍｇの－３２５メッシュマグネシウム
１２０ｍｇの８０メッシュ（以下の）酒石酸
２００ｍｇの８０メッシュ（以下の）リンゴ酸
錠剤質量を６００ｍｇにするのに十分な量の結合剤及び滑沢剤の両方
これらの成分は、直径１２ｍｍの打錠用ダイで、適切な錠剤形状に打錠することができる。

例８
飲料又は化粧品スプレーで使用するために構成される錠剤は、以下の構成成分を含む。
６０ｍｇのマグネシウム
９０ｍｇの酒石酸
２００ｍｇのリンゴ酸
錠剤質量を４５００ｍｇにするのに十分な量の結合剤及び滑沢剤の両方
これらの成分は、直径１２ｍｍの打錠用ダイで、適切な錠剤形状に打錠することができる。

例９
化粧品又は美容スプレー専用で使用するために構成される錠剤は、以下の構成成分を含む。
２５－４０ｍｇのマグネシウム
富化された飲料を生成するために使用される錠剤よりも多い量の、十分な量の酸
十分な量の結合剤及び滑沢剤の両方
これらの成分は、直径９ｍｍの打錠用ダイで、適切な錠剤形状に打錠することができる。

例１０
微細なフレーク状のマグネシウム粒子を含む錠剤の利点は、Ｈ_２の分子が１つずつ放出されることである。十分な酸が存在し、錠剤中のマグネシウムの質量が、Ｈ_２で飽和させる液体の体積に対して適正である場合（５００ｍＬの液体あたり、少なくとも８０ｍｇのマグネシウム及び３００ｍｇの全酸）、Ｈ_２は連続して放出され、最初にピコメートルサイズの範囲のＨ_２の気泡を作り、その後気泡は、ナノメートルサイズの気泡、次いでマイクロメートルサイズの気泡、次いでより大きい気泡に合体する。ナノメートルサイズの気泡は、他のサイズの気泡より高いレベルまで水溶液を飽和させることができ、それ故に液体中でＨ_２のより高い圧力を生じることができる。これは、より大きい気泡は溶液の外に放散するが、ナノメートルサイズの気泡はより安定であり、ナノメートルサイズの気泡の物理化学的特性は、個々に溶解したＨ_２分子とは異なり、これによりヘンリーの法則及びガスのフガシティー係数との関係が変化するためである。圧力が増加すると、ルシャトリエの原理のとおりに反応が停止し、マイクロメートル未満のサイズのマグネシウムフレークが溶液中に懸濁したままになる。Ｈ_２気泡が合体してさらに放散するにつれて、系の圧力が低下し、等量のマグネシウムが反応してＨ_２をさらに生成する。

この連続反応は、組成物が密封ボトルではなく開放容器内に、例えば、１気圧の圧力下に置かれたときに、発生するＨ_２の濃度が３ｐｐｍより大きくなることを可能にするが、Ｈ_２の一定の補充を行って、Ｈ_２の局所濃度をおよそ９ｐｐｍにする。錠剤の崩壊速度及び後続のマグネシウム及び酸の反応は、錠剤の構成成分、例えばコーティング又はバインダーを選択することによって加速して、４分以内で、例えば、１－２分の範囲内で反応が完了するように反応速度を制御することができる。

本発明の組成物を溶解するために冷水を使用することによって、増加した濃度の水素を保持することができるが、錠剤の溶解速度、及びそれに続いて水素発生反応全体が大幅に遅延する。例えば、氷点をわずかに上回る（１℃）水中で、本発明の錠剤は典型的には、完全に溶解するのに４－５分を必要とする。しかしながら、一旦水が飽和すると、溶解した水素は、より高濃度で、より長く水中に保持される。本発明の組成物を溶解するために熱水を使用すると、溶解速度が顕著に増加し、それに続いて水素がより速く放出される。例えば、熱水、例えば、室温より高い水において、本発明の錠剤は典型的には、１分以下で完全に溶解する。しかしながら、気泡の合体の速度は、温度の上昇と共に劇的に増加し、したがって富化された水の保持時間及び全体の安定性が減少する。

現在の打錠技術及び能力を使用すると、本発明の組成物から作られた錠剤を溶解するために理想的な水温範囲は、錠剤の最終組成に応じて、１２－２０℃である。

例１１
本発明の組成物、例えば、錠剤は、開放の、例えば、周囲圧力の、容器において、溶解し、Ｈ_２の準安定性過飽和を生じることができる。組成物内に含まれるか、又は液体担体中に存在する多糖類は、液体の表面に境界層を形成することができる。この境界層は、組成物の溶解から生じるＨ_２ガス雲が迅速に放散するのを防止する。例えば、剛性容器において、ｐＨ調整剤、例えば、大さじ２杯のレモンジュース（これはペクチンを含有する）又は酢を添加すると、Ｈ_２の利用可能な濃度が増加する。酢を使用すると、液体全体に、より高濃度のＨ_２が生じる。水及びレモンジュースを、主にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で作られている標準的なソーダボトルに入れると、Ｈ_２の濃度はガス雲の最上部で６－７倍に増加する。水及びレモンジュースの同じ溶液を含む開放ガラスボトルにおいて、生成されるＨ_２ガスの濃度は、およそ２０％増加する。多糖類を使用すると、泡が液体の表面に生じ、その泡は液体の残りの部分と比較してより高濃度のＨ_２を含む。

開放容器は、錠剤が容器に入れられるとすぐに、マグネシウムナノ粒子の懸濁液を迅速に作製することができる。これにより、Ｈ_２を生成する反応速度が増加する。例えば、３０－６０秒で完全に反応する錠剤では、表面の最上部に形成される気泡は、激しくはじけ、１．６ｐｐｍのＨ_２濃度が測定された。

本発明の組成物では、７０－９０秒が理想的な反応スピードであり、ガス雲内でしばしば１０ｐｐｍの過飽和に達する。Ｈ_２の測定濃度は、表１のデータに示されるように、時間と共に直線的に減少し、８分の溶解後に１．６ｐｐｍの典型的なＳＡＴＰ濃度に達するようである。

例１２
この例において、本発明の組成物、例えば、錠剤を、開放容器において溶解することによって作製されたＨ_２強化水を、密封可能なスイングトップガラスボトルに移し、組成物をさらに溶解させる際に加圧下で安定化させた。この密封ボトルを開けたとき、Ｈ_２の測定濃度は５．３ｐｐｍであった。

さらなる実験では、本発明の組成物、例えば、錠剤を、開放容器において溶解することによって作製されたＨ_２強化水を、ボトルの内部の圧力を測定するための圧力計を含むように改変された密封可能なＰＥＴソーダボトルに移した。反応が進行するにつれて、そのボトルは加圧し始め、Ｈ_２気泡が形成され、それに続いて放散されるにつれて、ボトル内にヘッドスペースが形成された。５分の反応後、ボトルの測定圧力は２５ｐｓｉであった。そして、３０分の反応後、ボトルの測定圧力は４５ｐｓｉであった。この圧力で、Ｈ_２の測定濃度は２．３ｐｐｍであった。

両方の容器（開放ボトル及び密封ボトル）中の組成物は、マイクロメートル粒子と反応し続けた。Ｈ_２が合体し放散するにつれて、液体の内部に含まれていた圧力がヘッドスペースに移り、容器内の圧力が増加した。注目すべきことに、開放容器の液体をペットボトルに移すことによって達成される圧力は、錠剤をペットボトル内に落として直ちに密封することによって生じる圧力に達し、さらにそれを超える。同じ錠剤は、直ちに密封されると、ルシャトリエの原理のとおりに反応が停止するために、おおよそ３５ｐｓｉを生じ、したがって組成物の過飽和能力も確認される。

例１３
本発明の組成物からの水素の生成を制御する１つの変数は、粉砕された酸と反応させるのに使用されるマグネシウムの質量である。マグネシウムの質量と溶存水素濃度との関係は、ほぼ直線であり、使用されるマグネシウムの量が増加するにつれて、固定された質量の酸に対して生成される水素の量が増加する。表２は、様々なマグネシウム質量についての水素濃度データを示しており、ここで酸は微細なメッシュ（約１２０メッシュ）粒子径に粉砕されており、溶解時間はおよそ６０－７５秒であった。

酸を粉砕することの効果はまた、溶解反応中に生成された気泡のレーザー回折サイズ分布測定を実施することによっても検討した。微細に粉砕された酸を使用すると、発生した気泡は、２モード分布を示し、ノイズを補正した後、第１のモードはおよそ５０－６０ｎｍの直径にあり、第２のモードは６００ｎｍの直径にあった。例１０でも述べたように、ナノメートルサイズの気泡は、他のサイズの気泡より高いレベルまで水溶液を飽和させることができ、それ故に液体中でＨ_２のより高い圧力を生じることができ、したがって、水を水素で富化するための組成物の生成において微細に粉砕された酸を使用することの重要性が確認される。

開放容器において、微細に粉砕された酸を用いて作製された錠剤を使用する追加の試験では、最初の８０－９０秒以内に、８０ｍＬの理論的限界から、７０ｍＬの水素ガスが生成された。反応のさらに次の１分までに、開放容器中の液体の表面から、わずか６ｍＬの水素ガスしか逃げなかった。

Claims (26)

1. －１００メッシュのメッシュサイズを有する少なくとも６０ｍｇのマグネシウム金属；
   ６０メッシュ以下のメッシュサイズを有する少なくとも１種類の水溶性酸であって、酸プロトンのモル数は存在するマグネシウムのモル数より少なくとも１０％大きい、水溶性酸；及び
   糖である結合剤であって、前記結合剤は、前記組成物の質量の１０－５０％である、結合剤
   を含む、組成物であって、
   ６０－１００ｍｇのマグネシウムを含む前記組成物の一部は、５００ｍＬの水と接触後１０分間７未満のｐＨを維持し、大気圧及び室温で、容器中の５００ｍＬの水と接触した後に、少なくとも３ｍＭのＨ_２を生成する、組成物。
2. 前記組成物が摩損度の製剤試験に合格する、請求項１に記載の組成物。
3. 前記組成物が２分未満で崩壊する、請求項１に記載の組成物。
4. 前記組成物が水と接触した後少なくとも１０分間、前記水のｐＨが７未満のままである、請求項１に記載の組成物。
5. 前記マグネシウム金属がフレークを含み、２００メッシュ以下である、請求項１に記載の組成物。
6. 前記マグネシウム金属が－３２５メッシュフレークを含む、請求項１に記載の組成物。
7. 前記マグネシウム金属の量が６０－５００ｍｇか、又は、前記少なくとも１種類の酸の量が３０－４０００ｍｇである、請求項１に記載の組成物。
8. 前記少なくとも１種類の酸が食用酸を含むか、又は、化粧品的に若しくは医薬的に許容される酸である、請求項１に記載の組成物。
9. 前記少なくとも１種類の食用酸が酒石酸であるか、又はリンゴ酸であるか、又はこれらの組み合わせである、請求項８に記載の組成物。
10. 前記少なくとも１種類の酸が、マレイン酸、コハク酸、リンゴ酸、フマル酸、ギ酸、クエン酸、アスコルビン酸、シュウ酸、酒石酸、酢酸、アジピン酸、アルギン酸、アスパラギン酸、ベンゼンスルホン酸、安息香酸、ホウ酸、酪酸、樟脳酸、カンファースルホン酸、シクロペンタンプロピオン酸、ジグルコン酸、ドデシル硫酸、エタンスルホン酸、グルコへプトン酸、グリセロリン酸、ヘミ硫酸、ヘプトン酸、ヘキサン酸、臭化水素酸、塩酸、ヨウ化水素酸、２－ヒドロキシ－エタンスルホン酸、ラクトビオン酸、乳酸、ラウリン酸、ラウリル硫酸、マロン酸、メタンスルホン酸、２－ナフタレンスルホン酸、ニコチン酸、硝酸、オレイン酸、パルミチン酸、パモ酸、ペクチン酸、過硫酸、３－フェニルプロピオン酸、リン酸、ピクリン酸、ピバル酸、プロピオン酸、ステアリン酸、硫酸、酒石酸、チオシアン酸、トルエンスルホン酸、ウンデカン酸、吉草酸、アルファ酸、ポリカルボン酸、ルイス酸、又はそれらの組み合わせである、請求項１に記載の組成物。
11. 前記結合剤が、マルトース、デキストロース、又はラクトースである、請求項１に記載の組成物。
12. 水溶性滑沢剤をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
13. 前記水溶性滑沢剤が、フマル酸ステアリルナトリウム又はステアリン酸から選択される、請求項１２に記載の組成物。
14. 前記組成物が、密閉容器内での水との接触の７日後に、７未満のｐＨを維持する、請求項１に記載の組成物。
15. 栄養補給剤、甘味料、香味剤、着色剤、香料、精油、又は多糖類をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
16. 前記栄養補給剤がマグネシウム塩であるか、又は前記多糖類が、セルロース及びその誘導体、デンプン、リンゴ粉末、レモン粉末、ライム粉末、グレープフルーツ粉末、サイリウムハスク、及びペクチンからなる群より選択される、請求項１５に記載の組成物。
17. 前記少なくとも１種類の水溶性酸が少なくとも０．０１ｇ／ｍＬの溶解性を有する、
    請求項１に記載の組成物。
18. 前記少なくとも１種類の水溶性酸が、水において少なくとも０．０５ｇ／ｍＬの溶解性を有する、請求項１７に記載の組成物。
    
19. ７未満のｐＨが、水との接触の３０分後に維持される、請求項１に記載の組成物。
20. 請求項１に記載の組成物及び１００ｍＬ－２Ｌの水を保持することができる密封可能な容器を含む、キット。
21. 前記容器が二重壁であるか、又は、２５０－７５０ｍＬの水を保持することができる、請求項２０に記載のキット。
22. 水素豊富水を生成する方法であって、前記方法が、
    請求項１に記載の組成物を容器中の水と接触させるステップであって、その結果前記組成物が崩壊し、前記マグネシウム金属及び少なくとも１種類の酸が反応してＨ_２を生成する、ステップを含む、方法。
23. 前記水が果物ジュースを含む、請求項２２に記載の方法。
24. Ｈ_２の濃度が少なくとも０．５ｍＭである、請求項２２に記載の方法。
25. 水素を被験体に投与するための水素富化組成物を調製する方法であって、
    前記方法は、請求項１に記載の組成物を用いることによって、水素を生成する工程を含み、
    前記水素富化組成物は、生成された水素を含有する、方法。
26. 水素を含有する前記水素富化組成物が栄養補助食品又は局所製剤である、請求項２５に記載の方法。