JPWO2009084743A1 - 治療または予防のための外用剤 - Google Patents

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Abstract

外用剤に、多剤を相互に接触させることで活性水素を発生させる活性水素発生剤、および／もしくは発生した水素分子を活性化する活性水素発生剤を含有させる。

Description

本発明は、治療または予防のための外用剤に関するものである。
活性酸素やフリーラジカルに由来する酸化ストレスは多くの疾病疾患に関与しているが、この問題を解決する方法の一つとして、活性水素の抗酸化力を利用する方法が知られている（特許文献１）。該文献では、基質である水素分子に触媒を作用させ活性水素に分解する過程を通じて、電子の欠乏に起因して酸化状態にあるかまたは酸化から防御したい抗酸化対象を、電子が充足された還元状態にする抗酸化方法が提案されている。
他方、金属マグネシウムに水又は酸を接触させることにより水素分子を発生させる方法は知られている（特許文献２、３）。
しかしながら、特許文献１記載の技術では、水素分子の水溶媒への溶解度の小ささや、溶媒からの散失しやすさ、さらに、水素分子と触媒が系内で共存する一方、そこに酸素など抗酸化対象以外の酸化物が存在する場合に水素分子が浪費されてしまうことなど、実用化する上で所望の還元力が発揮されないという問題があった。
また、上記特許文献２または３に開示された金属マグネシウムを利用した水素分子の発生方法と、特許文献１に開示された触媒入り水素溶存水との単なる組み合わせでは、後述する本発明のような強い効果を発揮することはできない。
ＷＯ２００３／００２４６６
特開２００６−１９９８６６ 特開２００３−０１０８６５
本発明が解決しようとする課題は、活性水素の還元力を治療または予防のための外用剤として利用する際に、水素分子の溶媒（溶剤）に対する溶解度に制限されることのない外用剤を提供することである。
本発明は、活性水素の発生または水素分子の活性化により得られる活性水素を、電子の欠乏により酸化状態にある部位または酸化から防御したい部位に直接与えることを通じて、前記部位を電子が充足された還元状態にすることにより、上記課題を解決する。
本発明によれば、活性水素の還元力を治療または予防のための外用剤に利用することができる。
実施例３〜９の試験結果を示すグラフである。 実施例１０の試験結果を示すグラフである。 皮膚炎抑制作用試験の結果（全体）を示すグラフである。 皮膚炎抑制作用試験の結果（背部）を示すグラフである。 皮膚炎抑制作用試験の結果（耳介部）を示すグラフである。 皮膚炎抑制作用試験の比較参考例の結果を示すグラフである。 ヒドロキシラジカル消去測定のコントロール系のＥＳＲスペクトルである。 ヒドロキシラジカル消去測定のＭｇ上澄み液系のＥＳＲスペクトルである。 ヒドロキシラジカル消去測定のＭｇ系のＥＳＲスペクトルである。 ヒドロキシラジカル消去測定のＭｇ系のＥＳＲスペクトルとＤＭＰＯ−ＨおよびＤＭＰＯ−ＯＨのスペクトルである。
上記発明の実施形態としては、標的部位である抗酸化対象（例えば、人や動物の皮膚または粘膜の電子の欠乏により酸化状態にある抗酸化対象または酸化から防御したい抗酸化対象）に、活性水素を発生させる剤または水素分子を発生させつつ発生した水素を触媒などにより活性化する剤（以下ともに、活性水素発生剤）を含有する治療または予防のための外用剤を使用することができる。こうした外用剤は多剤から構成することができる。例えば、第一剤に電子供与体又は水素化物イオン供与体を含有させ、第二剤にプロトン供与体を含有する物質を含有させるとともに、第一剤と第二剤を標的部位である抗酸化対象において接触させることを通じて、標的部位に活性水素を与えることができる。また、前記多剤のうちいずれか一剤に触媒を含有させることで、活性水素とプロトンの反応または活性水素同士の反応により生成していく水素分子をあらためて活性化ことができる（それによって標的部位に活性水素を与える）。
本明細書における「活性水素発生剤」は、化学的、物理的、電気的、機械的などの手段を通じて、活性水素分子を発生させることのできる剤、あるいは水素分子を発生させるとともに触媒などを介して活性水素化への反応が促進される剤、あるいは水素分子を発生させるとともに該水素分子が酸化力の強いラジカルや活性酸素に酸化（水素引き抜き）されることを通じて活性水素化への反応が促進される剤等を指し、例としては、炭化水素化合物や有機ハイドライドなど水素元素を構成要素として含む化合物（水素化合物）、水素吸蔵合金やリポソームなど水素分子を吸蔵、放出する特性を有する物質、及び、それ自身は水素を有さないが、前記水素化合物や水素吸蔵合金などに作用し、水素を発生させることのできる物質を含む概念である。
本明細書における「電子供与体」は、電子を放出し、該電子を、プロトンへ受け渡す物質を指す。かかる電子供与体には、プロトンへ直接的に電子を受け渡すことを特徴とするもの、溶媒へ一旦電子を放出した後に該電子をプロトンへ受け渡すことを特徴とするもの、プロトンへの電子の伝達を円滑にする触媒や電子伝達体に一旦電子を受け渡した後にプロトンへ電子を受け渡すことを特徴とするもの、を含む。
電子供与体の例としては、アルカリ金属やアルカリ土類金属を含む「金属」、なかでもリチウム、ルビジウム、カリウム、バリウム、ストロンチウム、カルシウム、ナトリウム、マグネシウム、アルミニウム、マンガン、亜鉛、クロム、鉄、カドミウム、コバルト、ニッケル、スズ、鉛、並びにこれら金属の合金化合物、錯体化合物、さらにはこれらの混合物など、水素よりイオン化傾向が高い金属が好ましい例として含まれる。ただし、これら以外の金属、並びにこれら以外の金属の合金化合物、錯体化合物、さらにはこれら以外の混合物の使用を妨げるものではない。しかし、取り扱い上の安全性、生体への安全性などを考慮し、金属マグネシウム、水素化マグネシウム、亜鉛等は、好ましい金属であると言える。
本明細書における「水素化物イオン供与体」は、水素化物イオンを放出し、該水素化物イオンを、プロトンへ受け渡す物質を指す。かかる水素化物イオン供与体は、プロトンへ直接的に水素化物イオンを受け渡すことを特徴とするもの、溶媒へ一旦水素化物イオンを放出した後に該水素化物イオンをプロトンへ受け渡すことを特徴とするもの、プロトンへの水素化物イオンの伝達を円滑にする触媒や電子伝達体に一旦水素化物イオンを受け渡した後にプロトンへ水素化物イオンを受け渡すことを特徴とするもの、を含む。
水素化物イオン供与体の例としては、金属に水素ガスを通じて得られる水素化カルシウム、水素化マグネシウム等の、金属の水素化物や、水素化ホウ素ナトリウム等の、１３族・１４族元素で金属性を示す元素の水素化物などが含まれる。
本明細書における「プロトン供与体」は、溶媒中にプロトンを供与する物質、及び遊離のプロトンを供与するわけではないにしても、自己乖離しながらプロトンの供与と受容をともに行いイオン化する物質の他、水素元素を構成要素とする化合物、すなわち水素化合物をも含む概念である。
なお、亜鉛、アルミニウム、鉛、スズなどの両性金属を電子供与体とするときは、水酸基（−OH）に由来する水素を還元することもできるが、こうした水酸基化合物もまた、本明細書におけるプロトン供与体の概念に含まれ得る。プロトン供与体の例としては、これに限られるものではないが、両性溶媒やプロトン性溶媒である、水、ギ酸、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール、酢酸などが含まれる。
電子供与体又は水素化物イオン供与体を含有する物質と、プロトン供与体を含有する物質が接触することで水素分子が発生する。これに限るものではないが、そのプロセスは基本的に以下の反応式で説明される。
《式１》
2H(+)＋2e(-)→H2 …（ａ）
H(+)＋H(-)→H2 …（ｂ）
すなわち、反応式（ａ）においては、電子供与体を含有する剤から供与される電子（e(-)）が、プロトン供与体を含有する剤より供与されるプロトン（H(+)）を還元することによって、水素分子（H2）を発生させる。
同様に、反応式（ｂ）においては、水素化物イオンを含有する剤から供与される水素化物イオン（H(-)）が、プロトン供与体を含有する剤より供与されるプロトン（H(+)）を還元することによって、水素分子（H2）を発生させる。なお、後述するように、上記（ａ）式と（ｂ）式におけるe(-)とH(-)は、本明細書における「活性水素」に含まれる概念である。
ここでいうプロトンを還元するとは、プロトン供与体より供与される遊離プロトン、非遊離のプロトン、あるいはプロトン供与体そのものを還元することを含む概念である。あるいは、水素元素を構成要素とする化合物、すなわち水素化合物を、該水素化合物の水素の還元剤が還元することを含む概念である。
本明細書における「酸」は、プロトン供与体のプロトン供与性を高めるために、クエン酸、酢酸、コハク酸、グルコン酸、乳酸、リンゴ酸、リン酸、塩酸、硫酸などの化学種、あるいは電気分解などの電気化学的手段により作成された酸（溶液）を含むが、これらの例は本発明を限定する趣旨ではない。
また、上述の両性金属を電子供与体とする場合は、水酸化ナトリウムなど「塩基性物質」を用いることも可能である。
本明細書における「触媒」には、発生した水素分子を、生成物としての活性水素に分解する反応を促進する機能を有するもの全般が含まれる。例としては、貴金属微粒子、金属錯体、水素酸化還元酵素ヒドロゲナーゼ、またはその活性部位モデル化合物、超音波、電磁波などが挙げられる。
なお、本発明を限定する趣旨ではないが、本明細書の貴金属微粒子とは、白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、金、銀、レニウム、並びにこれら貴金属元素の塩、合金化合物、錯体化合物、貴金属微粒子それ自体、さらにはこれらの混合物を含む概念である。
また、本明細書でいう貴金属微粒子（触媒）とは、一般にコロイドとしての本質的な挙動を示すと言われている、直径１ｎｍ〜０．５μｍの範囲の粒子を想定している。ただし、例えば貴金属微粒子としてＰｔコロイドを採用したときの、同Ｐｔコロイドの触媒活性が高まる粒子径としては、好ましくは１〜１０ｎｍ、より好ましくは４〜６ｎｍの範囲が妥当であると考えられる。これは、貴金属としての本来的な性質を発揮させることと、触媒活性向上を狙って表面積を稼ぐことと、のトレードオフ関係から導き出せる粒径である。
なお、発生した水素分子が活性化されるプロセスは、これに限るものではないが、基本的に以下の反応式で表現される。
《式２》
H2→2H・ …（ｃ）
2H・→2H(+)＋2e(-) …（ｄ）
又は、
H2→H(+)＋H(-) …（ｅ）
H(-)→H(+)＋2e(-) …（ｆ）
活性水素という概念は、上述の（ａ）式におけるe(-)や（ｂ）式におけるH(-)の他、反応式（ｃ）で示されるような原子状水素（H・）と、反応式（ｅ）で示されるような水素化物イオン（H(-)）を共に含むとともに、水素分子イオンまたはプロトン化水素分子など、原理的にあり得る水素分子の活性化されたあらゆる態様を含む概念である。反応式（ｄ）と（ｆ）から示されるように、一つの水素分子を活性化することで、２個の電子が得られる。
他方で、活性水素ではなく、単なる水素分子もまた、ヒドロキシラジカルなど反応性の高いラジカルに対しては、還元作用を示す。これは、ヒドロキシラジカルによる水素引き抜きが起こり、水素分子が酸化されることを通じて、結果的に、ヒドロキシラジカルが還元されるからであるが、本明細書における「活性水素」には、こうした反応性の高いラジカルによって強制的に活性化された水素分子も含まれる。
こうした反応性の高いラジカルに対して選択的に作用する治療または予防のための外用剤を構成しようとする場合、水素分子を活性化する触媒は、必ずしもその構成要素に含める必要がない。しかしその場合であっても、水素発生の過程で上述の（ａ）式におけるe(-)や（ｂ）式におけるH(-)のような「発生期状態の水素」を発生させることのできる活性水素発生剤を使用することは望ましいことである。また、触媒を使用するにしてもしないにしても、水素分子を事前に含有させることなく、標的となる抗酸化対象において、活性水素を多量に発生させることができるという本外用剤の長所は変わらない。
本明細書における「抗酸化対象」には、生物の、電子の欠乏に起因して酸化状態にある抗酸化対象または酸化から防御したい抗酸化対象全般が含まれる。
本発明を限定する趣旨ではないが、ヒト疾病に係る抗酸化対象について例示すれば、薬物や有害物質による肝・腎障害、虚血性再灌流障害、動脈硬化などの循環器系疾患、胃潰瘍、胃粘膜障害などの消化器官系疾患、呼吸器系疾患、動脈硬化、糖尿病の合併症（例えば高血圧、脳梗塞、心筋梗塞など）、白内障、皮膚疾患、各種炎症性疾患、神経疾患、癌、老化、更年期障害、ＥＤ（勃起不全）、うつ、歯周病、骨粗しょう症、リウマチなど自己免疫疾患、肩こり、冷え性、高血圧、老人性痴呆症などがある。
特に、皮膚領域について例示すれば、表皮、真皮を問わず、皮膚や粘膜の酸化や老化や光老化に由来する、にきび、しみ、しわ、あるいは、肝斑、雀卵斑、日光性黒子、くすみなど色素沈着といった美容／整容的な対象のほか、酸化ストレスが直接的、間接的に関与する皮膚疾患的な対象として、外傷、湿疹、蕁麻疹、紅斑、紫斑・皮膚血管炎、血管炎一般、角化異常、水疱症、膿疱症、代謝異常症、皮膚形成異常、肉芽腫性疾患、膠原病、感染症、母斑、母斑症、良性腫瘍・色素異常症、悪性腫瘍、脂腺・汗腺の疾患、毛髪疾患、爪疾患、日光角化症、色素性乾皮症、火傷、褥瘡、及び発赤、痂皮、乾燥、浮腫、擦傷、かゆみ、痛みなどの各種皮膚症状が含まれるが、これに限るものでない。
また、本明細書の「外用剤」は、皮膚または粘膜など身体表面に投与または塗布される剤の他、例えば、手術時などに、身体を切開し、露出した臓器、血管、神経組織など、通常、外部に露出することのない身体諸部位に、投与または塗布する剤も、その概念に含まれる。同様に、臓器保存時または臓器移植時等に用いられる臓器保存剤のようなものもその概念に含まれる。
また、本発明は、皮膚のより深部での作用を助けるための、既存の経皮吸収促進剤、あるいは、その他一般に外用剤に使用されている任意成分の配合を妨げるものではない。
こうした任意成分のなかでも、分散剤は、本治療または予防のための外用剤が、金属または金属の水素化物を溶媒中に保持するような形状を採る場合は、特に重要である。なぜならば、該金属または金属の水素化物を、溶媒（分散媒）中に沈殿させることなく均等に分散させるためには、該金属の粒子径を小さくする一方、分散剤を利用することが望まれるからである。
こうした分散剤としては、ヒドロキシプロピルセルロースやメチルセルロースなどセルロース誘導体の他、グリセリン（兼保湿剤）、アルギン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウムなど多数利用できるものがある。また、寒天、コラーゲン、ゼラチンなどを利用することも可能である。
金属または金属の水素化物を溶媒（分散媒）に分散させる手順としては、まず、溶媒（分散媒）に、該金属または金属の水素化物を入れ、数時間〜１日程度放置する。こうすることで、該金属または金属の水素化物の表面に不動態被膜を形成させた後、分散剤を添加する。このとき、金属または金属の水素化物の粒径が小さく、表面積が大きければ大きいほど、不動態被膜を形成するのに時間を要する。
なお、不動態被膜を形成する際に、適宜、リン酸塩系（ポリリン酸ナトリウムなど）、シリケート系、アミン系、高分子系、オキソ酸塩（モリブデン酸塩、亜硝酸など）等の腐食抑制剤を併用し積極的に膜形成を促しても良い。
あるいは、不動態被膜形成処理とともに、あるいはその代わりとして、オイルコーティング処理やマイクロカプセル化処理等を行い溶媒（分散媒）との接触をさらに遮断しても良い。
金属または金属の水素化物に不動態被膜が形成される前に、分散剤を添加した溶媒（分散媒）に、該金属または金属の水素化物を添加することは好ましいことではない。なぜならば、溶媒（分散媒）として水などのプロトン性溶媒を使用する場合は、金属または金属の水素化物が、かかるプロトン性溶媒と緩やかに反応しつつ、水素を徐放するため、溶媒が粘性を持っていると、水素気泡が泡状化し、金属粒子の均一な分散を阻害するからである。
さらに、分散剤は、上述の金属粒子を均一に分散させる役割のほか、抗酸化対象での滞留性を高める役割と、抗酸化対象で発生した水素や活性水素を大気中に逃さない役割を有している。
また、金属または金属の水素化物を含有する物質において、該金属を溶媒（分散媒）中に保持するような形状を採る場合は、プロトン性溶媒との反応による有効成分量のロスを防ぐため、アセトンなど無極性溶媒やＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）など非プロトン性溶媒を用いることを検討しても良い。また、プロトン性溶媒中に無極性溶媒や非プロトン性溶媒を適宜な比率で配合することを検討してもよい。プロトン性溶媒中における無極性溶媒および／または非プロトン性溶媒の配合比率は１重量％以上、好ましくは２０重量％以上、より好ましくは、３０重量％以上、特に好ましくは、５０重量％以上である。あるいは、溶媒（分散媒）に含有される金属あるいは金属の水素化物と、該溶媒（分散媒）に使用されるプロトン性溶媒との化学反応式から、該溶媒に含有される量の金属あるいは金属の水素化物が全量反応するのに必要な該プロトン性溶媒の量を算出し、溶媒（分散媒）中における該プロトン性溶媒の量が、その量以下になるように無極性溶媒や非プロトン性溶媒の配合量を調整しても良い。
こうした無極性溶媒としては、上述のアセトンの他、ヘキサン、ベンゼン、トルエン、ジエチルエーテル、クロロホルム、酢酸エチル、塩化メチレン等があるがこれに限るものではない。こうした非プロトン性溶媒としては、上述のＤＭＳＯの他、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、N,N-ジメチルホルムアミド等があるがこれに限るものではない。特に、水素化カルシウムなど、反応性の著しく高い金属については、無極性溶媒や非プロトン性溶媒、あるいはプロトン供与性の低いプロトン性溶媒中への保持が望ましい。
また、金属または金属の水素化物と溶媒（分散媒）中のプロトン性溶媒との反応を防止するための別の方法としては、金属または金属の水素化物を不動態被膜で覆ったり、溶媒（分散媒）に無極性溶媒や非プロトン性溶媒を配合したりするほか、化学平衡の法則に基づき、水酸化ナトリウム等プロトン性溶媒中で電離し水酸化物イオンを放出する水酸化物を配合することで、水酸化物（水酸イオン）を生成しつつ水素分子を発生させる反応（正反応）を事前に抑制してやればよい。その際の該溶媒（分散媒）の液性は、ｐＨ７〜１４、好ましくは７．５〜１３．５、より好ましくは８〜１３、特に好ましくは８．５〜１２．５のアルカリ性であることが望まれる。こうした溶媒（分散媒）に、後述する酸性の液性を有する第二剤を添加することにより、あらためて上述の反応（正反応）が（皮膚または粘膜の標的部位において）スタートする、という構成を採ることが望ましい。
さらに、金属あるいは金属の水素化合物より溶出する金属イオンに係る金属アレルギーへの不安へ配慮するために、周知のキレート剤やイオン交換型金属封鎖剤を、適宜配合しても良い。
本明細書の治療または予防のための外用剤によれば、活性水素の還元力、抗酸化力を利用するために、水素分子を溶媒（溶剤）に事前に含有させる必要がないため、水素分子の溶媒への溶解度の乏しさや、大気中への経時的散失を気にかける必要がない。さらには、発生した活性水素または触媒を介して活性化された水素分子は、生物の、電子の欠乏に起因して酸化状態にある抗酸化対象または酸化から防御したい抗酸化対象、例えば、皮膚または粘膜のシワ、シミ、黒ずみなど標的部位である抗酸化対象を、電子が充足された還元状態にするため、水素分子と触媒が系内であらかじめ共存している場合におけるような、標的とする抗酸化対象に到達するに先立って、活性水素が溶存酸化物などに対して無駄に消費されてしまう心配もない。
このように、本発明による治療または予防のための外用剤の目立った特徴として、水素分子または活性水素を溶媒に事前に含有させておくのではなく、投与時にはじめて発生させるということ、また、活性水素の発生または触媒を介した水素の活性化は、基本的に、標的である抗酸化対象において起こるため、活性水素が標的以外の酸化剤に浪費されること少なく、その多くが標的部位である抗酸化対象に対して向けられるということが挙げられる。
また、本発明の治療または予防のための外用剤を構成する多剤のうちいずれか一つ以上の物質に、既存の成分を含有させることで、そうした成分と、水素または活性水素との相乗効果を期待することもできる。かかる成分の例としては、本発明を限定する趣旨ではないが、上述した疾病疾患の治療で用いられる成分などが考えられる。
以下、代表的な実施形態を説明する。
第一剤として金属マグネシウム微粉末を含有する液を、第二剤としてクエン酸溶液または白金微粒子を含有するクエン酸溶液を、それぞれ別々の容器に入れ使用時まで保管する。あるいは、一つの容器であっても容器内で二剤を別個に収容する空間を持ち、容器上部のノズルを押すことで二剤が別個同時に放出されつつ、そこではじめて二剤が接触する構造を持つデュアルディスペンサー型の容器を使用してもよい。
皮膚または粘膜の標的部位である抗酸化対象に対して、本治療または予防のための外用剤を使用する際は、前記第一剤と第二剤を適宜な割合で抗酸化対象に塗布し、数秒から数十分放置する。この際、抗酸化対象における治療または予防のための外用剤の滞留性を考慮し、前記第一剤と第二剤は、分散剤などにより適切な粘度を与えられていることが好ましい。分散剤はまた、発生した活性水素または水素分子の保護膜としても機能し得る。
抗酸化対象に塗布され、相互に混ざりあった前記第一剤と第二剤は、活性水素及び水素分子を放出しはじめる。その機序としては、第一剤中で金属マグネシウム微粉末を覆っていた不動態被膜が、第二剤中の酸によって取り除かれ、露出した金属マグネシウムの活性表面が、水または水和プロトンと反応し活性水素及び水素分子を放出する一方、水酸化マグネシウムを生成することが想定される。すなわち、反応式で表せば、
《式３》
Ｍｇ+2H2O→Ｍｇ(OH)2＋H2
となり、その反応機構としては、
《式４》
Ｍｇ→Ｍｇ(2+)＋2e(-)
と、
《式５》
2H2O＋2e(-)→2OH(-)＋H2（水との反応の場合）
2H(+)＋2e(-)→H2（水和プロトンとの反応の場合）
という素反応が考えられる。しかし、この想定は本発明を限定するものではない。
なお、ここで金属マグネシウムの代わりに、水素化カルシウムなど金属の水素化物を用いる場合は、
《式６》
CaH2＋H2O→CaO＋2H2となり、その反応は、基本的に次の反応式で表される。
《式７》
H(+)＋H(-)→H2
ここでH(-)は、水素化物イオンと呼ばれる物質である。水素化物イオンの直径は３オングストロームあり、Hの約３倍も大きい。その理由は、1s軌道に２個の電子が共存するため電子間の反発により電子雲が広がるためであると考えられている。電子雲が広いということは、電子が容易に取り去られることを意味する。
ところで、酸は、上述のように、水和プロトンを供給する役割のほか、金属マグネシウムから不動態被膜を除去する役割を担っている。一般的に、不動態被膜は、酸化物と水酸化物の混合物と見なすことができるが、酸は、こうした酸化物や水酸化物の不動態被膜形成を防止するとともに、形成された不動態被膜を溶かす作用を有すると想定される。なお、本治療または予防のための外用剤においては、酸に限らず、金属の表面露出作用が適宜補強されていることは望ましいことである。
第二剤に酸ではなく、中性領域の水を用いる場合は、一般的に水素分子の発生速度が緩やかなものとなる。こうした場合は、金属マグネシウムの粒径を可能な限り小さくし、反応に寄与する表面積を稼ぐとともに、金属マグネシウムの活性表面を露出させるために、指圧などの機械的刺激を積極的に活用すればよい。
上述のように、活性水素または触媒を介して活性化された水素分子は、かかる発生もしくは活性化が当にそこにおいて生起しているところの、皮膚または粘膜の標的部位である抗酸化対象を、電子が充足された還元状態にする。この一連のプロセスにおいては、活性水素の発生または水素分子の活性化と、活性化した水素（活性水素）の消費が、標的となる抗酸化対象上でほぼ同時に起こるため、安定的に存在しえないため生体に有効利用することが難しかった活性水素の還元力を、実際的に利用することができる。
発生した活性水素または活性化した水素分子は、そのまま放置しておいても、自動的に、皮膚または粘膜の標的部位である抗酸化対象を、電子が充足された還元状態にするが、ここで、かかる反応をより速やかに、また効率的に生起させるために、前記第一剤と第二剤は、標的部位である抗酸化対象中に塗り込むようにして、浸透させられることが望ましい。あるいは、治療または予防のための外用剤に粘度が与えられている場合は、前記第一剤と第二剤を事前に充分に混合し、得られたクリーム状の混合物を抗酸化対象に塗布しても良い。なお、かかる指圧による機械的刺激は、金属マグネシウムの不動態被膜を取り除く効果も有するので、水素気泡の放出が減衰してきた頃を見計らって、あらためて指圧などにより機械的刺激を加えてやれば、金属マグネシウムの活性表面を、再び露出させることができる。
金属または金属の水素物の微粉末、あるいは貴金属微粒子の粒径について言えば、上述の好ましい貴金属微粒子の粒径に係る記述にも係らず、本治療または予防のための外用剤で使用される金属微粉末、あるいは貴金属微粒子を、皮膚に浸透する以上のサイズ、例えば、毛穴、あるいは、汗腺や皮脂腺など外分泌腺へ陥没しない程度の粒径に維持しつつ、その上で、微粒子化による活性の増大も最大限に期せるような粒径、例えば０．５μｍ〜１０００μｍ、好ましくは、１μｍ〜５００μｍ、より好ましくは、１μｍ〜２５０μｍ、特に好ましくは、１μｍ〜１５０μｍに調整してもよい。
あるいは逆に、金属または金属の水素物の微粒子や貴金属微粒子をコロイド化することで、皮膚に浸透するサイズにまで粒径を小さくし、皮膚のより深部からの抗酸化対象の還元を意図することもできる。こうした粒径を得るためには、上述の好ましい貴金属微粒子の粒径に係る記述を参考にすることが出来る。いずれにせよ、本発明は、金属または金属の水素物の微粉末、あるいは貴金属微粒子の様々な粒径サイズを含むことができる。
また別の実施形態としては、貼布型の、治療または予防のための外用剤が考えられる。
その具体例としては、亜鉛粉末を含有する層を、皮膚に接触させる第一粘着層とし、その上層に、クエン酸溶液または白金微粒子を含有するクエン酸溶液を含有する第二粘着層を、プラスチック板などを挟んで設置する。かかる構成から成る貼布型治療または予防のための外用剤を、皮膚または粘膜の標的部位である抗酸化対象に貼り、前記プラスチック板を抜き取ると、前記第一層と第二層が接触し、活性水素を発生または水素分子を活性化させると同時に、抗酸化対象に電子を供給する。
なおこのとき、発生した活性水素や水素分子が大気中に散失するのを防ぐため、第二粘着層上は、アルミニウム等水素分子を逃がし難い材質でつくられたカバーで覆われていることが好ましい。また言うまでもなく、第一粘着層を上層に、第二粘着層を下層に構成しても良い。また、白金微粒子は第一粘着層に含有させても良い。
なお、ここで亜鉛を例示したのは、後述するように、亜鉛による活性水素の発生または水素分子の活性化は、例えばマグネシウムなどの金属と比べて緩やかである一方、緩やかであるが故に、逆に、有効成分が徐放されることが望ましい貼布剤のような剤形にとっては適切であると想定されるからである。しかし、本例示によって、貼布剤に使用可能な活性水素発生剤または金属等を限定する趣旨はない。
また別の実施形態としては、灸型の、治療または予防のための外用剤が考えられる。
その具体例としては、皮膚または粘膜の標的部位である抗酸化対象に、クエン酸溶液または白金微粒子を含有するクエン酸溶液を塗布し、その上部に、金属マグネシウム微粉末を含む粉末を、指頭大に盛る。すると、クエン酸溶液と金属マグネシウム微粉末が反応し、活性水素を発生または水素分子を活性化させると同時に、抗酸化対象に電子を供給する。あるいは、皮膚または粘膜の標的部位である抗酸化対象にクエン酸溶液を塗布し、その上部に、金属マグネシウム微粉末と必要に応じて白金微粒子を含む粉末を、指頭大に盛るという構成をとっても良い。あるいは、皮膚または粘膜の標的部位である抗酸化対象に、金属マグネシウム微粉末とクエン酸、必要に応じて白金微粒子を含む粉末を、指頭大に盛り、そこに適量の溶媒を垂らしていくという構成をとっても良い。
また別の実施形態としては、経口薬型の、治療または予防のための外用剤が考えられる。その具体例としては、胃粘膜の標的部位である抗酸化対象に、金属マグネシウム微粉末と必要に応じて白金微粒子など貴金属微粒子を含む経口薬を投与する。すると、酸溶液である胃液と、金属マグネシウム微粉末が反応し、活性水素を発生または水素分子を活性化させると同時に、抗酸化対象に電子を供給する。こうした経口薬は、胃溶性のカプセルなどで適宜コーティングされていることが望ましい。
以下、本発明の実施例を説明する。
［メチレンブルーの呈色変化による保存性評価試験］
［実施例１］
第一剤：金属マグネシウム粉末（粒径：２１２〜６００μｍ、９９．９％）（和光純薬工業株式会社製 試薬）を第一剤とした。
第二剤：田中貴金属製の白金コロイド４ｗｔ％溶液０．０５ｇを、和光純薬工業株式会社製の蒸留水１００ｍＬに溶かした液に、クエン酸（C6H8O7、和光純薬工業株式会社製）３ｇを添加した溶液を第二剤とした。
第一剤と第二剤は、それぞれ別個のプラスチック製容器に保管した。
７２時間後、１ｇ／Ｌ濃度のメチレンブルー（テトラメチルチオニン塩化物；C16H18ClN3S・3(H2O)、和光純薬株式会社製）溶液（以下ＭＢ溶液）０．５ｍＬをプレート上に滴下し、その後、第一剤０．０１ｇ、第二剤０．５ｍＬを、順にその上に滴下した。
第二剤滴下後から、プレート上ＭＢ溶液の青色が消失するまでの時間を計測した。
［比較例１］
水素ガスを前記活性炭処理水にバブリングし、水素分子を飽和濃度（２０℃、１気圧、１．６ｍｇ／Ｌ）まで溶存させた水素溶存水１００ｍＬに、田中貴金属製の白金コロイド４ｗｔ％溶液０．０５ｇを添加した溶液（以下、抗酸化水）を作成し、プラスチック製容器に保管した。
７２時間後、１ｇ／Ｌ濃度のメチレンブルー（テトラメチルチオニン塩化物；C16H18ClN3S・3(H2O)）溶液（以下ＭＢ溶液）０．５ｍＬをプレート上に滴下し、その後、抗酸化水０．５ｍＬをその上に滴下した。
抗酸化水の滴下後から、プレート上ＭＢ溶液の青色が消失するまでの時間を計測した。
以下、その結果を［表１］に示す。
《表１》
実施例１ ５秒
比較例１ 消去せず
［ＤＰＰＨラジカルの呈色変化による保存性評価試験］
［実施例２］
第一剤：金属マグネシウム粉末（粒径：２１２〜６００μｍ、９９．９％）（和光純薬工業株式会社製 試薬）を第一剤とした。
第二剤：田中貴金属製の白金コロイド４ｗｔ％溶液０．０５ｇを、和光純薬工業株式会社製の蒸留水１００ｍＬに溶かした液に、クエン酸（C6H8O7、和光純薬工業株式会社製）３ｇを添加した溶液を第二剤とした。
第一剤と第二剤は、それぞれ別個のプラスチック製容器に保管した。
７２時間後、０．１６ｇ／Ｌ濃度のＣａｌｂｉｏｃｈｅ社製ＤＰＰＨ（1、1-diphenyl-2-picrrylhydrazyl）溶液（以下ＤＰＰＨ溶液）１ｍＬをメスシリンダーに採り、その後、第一剤０．０１ｇ、第二剤０．５ｍＬを、順にその上に滴下した。
第二剤滴下後から、プレート上ＤＰＰＨ溶液の濃紅色が退色するまでの時間を計測した。
［比較例２］
抗酸化水を作成し、プラスチック製容器に保管した。
７２時間後、ＤＰＰＨ溶液１ｍＬをメスシリンダーに採り、その後、抗酸化水０．５ｍＬを、その上に滴下した。
抗酸化水の滴下後から、プレート上ＤＰＰＨ溶液の濃紅色が退色するまでの時間を計測した。
以下、その結果を［表２］に示す。
《表２》
実施例２ ６０秒
比較例２ 退色せず
［実施例の考察］
メチレンブルーは、酸化型にあるとき青色を呈しているが、還元され、還元型メチレンブルー（ロイコメチレンブルー）となるとき、青色が消失する。したがって、酸化型メチレンブルーに、任意の試薬を処理し、その後、青色が消失すれば、その試薬は、還元力を有すると見なすことができる。
同様に、ＤＰＰＨラジカルの濃紅色は、還元されると退色することから、任意の試薬を処理し、その後濃紅色が退色すれば、その試薬は、ラジカル消去活性、あるいは抗酸化力を有すると見なすことができる。
上述の実施例１と２において、本発明になる治療または予防のための外用剤が、プラスチック容器に７２時間保存した後でも、メチレンブルーの青色を消去し、ＤＰＰＨラジカルの濃紅色を退色させた反面、比較例１と２の抗酸化水は、メチレンブルーの青色を消去せず、ＤＰＰＨラジカルの濃紅色を退色させることもなかった。
水素分子と白金微粒子を含有する抗酸化水は、作成後すぐであれば、抗酸化対象であるメチレンブルー、あるいはＤＰＰＨラジカルを還元することが可能であろうが、プラスチック容器に長時間保存するという条件では、容器中の水素分子は、次第に大気中に散失していくため、また、水素分子が触媒である白金微粒子を介して、大気中から溶け込んでくる酸素など酸化物に対して反応してしまうため、７２時間後に標的となる抗酸化対象（メチレンブルー、ＤＰＰＨラジカル）と出会う頃には、水素分子のほとんどは残っていない。対して、本発明による治療または予防のための外用剤においては、元来極めて保存し難い物質である水素分子の保存性を気にかける必要がない。
また、抗酸化水においては、水素分子を、溶媒たる水に事前に含有させるという制約があるため、溶媒への飽和溶解度以上の水素分子を利用することができない。水素分子の水への溶解度は、２０℃、１気圧下において、僅か１．６ｍｇ／Ｌであり、生体に対して有意味な作用を持つには少ない。
他方、本明細書の、治療または予防のための外用剤においては、水素分子を、溶液に事前に含有させるのではないため、水素分子の大気中への経時的な散失や、標的以外の酸化剤に対して水素分子を無駄に消費することがなく、また、溶媒への飽和溶解度以上の水素分子を利用することができる。活性水素の発生または水素分子の活性化と、抗酸化対象におけるその消費が同時に起こるため、時を選ばずインスタントに、活性水素の抗酸化力を利用することができる。
このように、本発明による治療または予防のための外用剤は、単に、抗酸化水を治療または予防のための外用剤として用いるだけでは得られない多くの長所を有する。
［メチレンブルーの呈色変化による還元力評価試験］
１．試験手順
基本的な試験手順としては、まず各被験物質を１ｇずつ用意し、必要なものについては水素発生の操作を行い、そこに一定の濃度に調整されたメチレンブルー水溶液の滴下処理を施していく。それらの被験物質に還元力があれば、滴下された青色のメチレンブルーは還元されて無色になるが、メチレンブルー水溶液の投入量を徐々に増やしていき、被験物質内の還元剤が消費され尽くすと、メチレンブルーの青色から無色への呈色変化が観察できなくなる。各々の被験物質におけるこの時点までのメチレンブルー水溶液の合計滴下量から各々の物質がもつ還元力を評価する。
以下に具体的な試験方法を解説する。
滴下するメチレンブルー水溶液として、５０ｍｇ／Ｌ（体積モル濃度：１５６．３μＭ）のものと、１ｇ／Ｌ（体積モル濃度：３１２６．５μＭ）のものと、２．５ｇ／Ｌ（体積モル濃度：７８１６．３μＭ）のものを用意する。ここで、濃度の異なる３種類のメチレンブルー水溶液を用意したのは、被験物質間での還元力に差がありすぎるため、各被験物質の備える還元力に応じて３種類の濃度のメチレンブルーを使い分けたほうが、より高い試験精度を期待できるからである。
続いて実際にメチレンブルーを滴下していくときの環境であるが、触媒である貴金属微粒子表面上で活性化された水素は、メチレンブルーを還元するのと同時に液中または大気中の酸素とも反応して消費されてしまうため、本来的には、脱気した試薬を用い、密閉された環境で試験を行うべきである。
しかし今回の試験においては事情が異なる。仮に試験管にゴム栓などをして密閉環境を作り、そのなかで水素発生反応やメチレンブルー水溶液滴下作業を行おうとしても、例えばカルシウムと水とを反応させた場合は、勢いよく水素が発生しゴム栓を吹き飛ばしてしまい密閉環境を保つことができない。これはカルシウムに限らず、今回試験をおこなう他の幾つかの被験物質についても言えることである。また経験的にも試薬中の酸素の影響（数ｐｐｍ程度）や大気中の酸素との反応による影響は、被験物質間の比較を行ううえでは、大きな問題にはならないことなどを考慮した結果、今回の試験は敢えて無酸素環境を作らずに大気下で行うことにした。
容器は２０ｍＬ容量の試験管を使用した。試験管に被験物質を１ｇ入れ、続いてピペットでメチレンブルー水溶液を１ｍＬずつ滴下していく。滴下は１ｍＬ行うごとに試験管を軽く振って攪拌し、呈色反応があるかを目視で観察しながら行う。なおメチレンブルーの呈色反応は可逆的であり、一度還元され無色になったメチレンブルーも、大気下で酸化されると青色に戻ってしまうため、メチレンブルーの滴下は速やかに行う必要がある。
２．実施例、比較例、参考例の開示
［実施例３］
Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ（ＡＬＦ）社製マグネシウムパウダー（−１００＋２００ メッシュ、９９．６％）５０ｍｇを第一剤、田中貴金属工業株式会社製の白金コロイド４ｗｔ％溶液を、藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水にて２００倍に希釈（白金コロイド濃度２００ｍｇ／Ｌ、以下同様）し、そこにクエン酸を２０％濃度（２００ｇ／Ｌ、以下同様）になるように加えたもの９５０ｍｇを第二剤とした。
第一剤と第二剤を混合したものを被験物質とし、被験物質調整後、メチレンブルー水溶液を、被験物質の呈色変化を目視で観察しながら１ｍＬずつピペットで滴下していった。呈色変化が確認できなくなるまでのメチレンブルー水溶液の滴下量は、２．５ｇ／Ｌ濃度のものが６ｍＬと１ｇ／Ｌのものが３ｍＬであり、還元されたメチレンブルーの合計は、５６．３μｍｏｌであった。
［実施例４］
和光純薬工業株式会社製の亜鉛粉末（粒径：約６μｍ）５０ｍｇを第一剤、田中貴金属工業株式会社製の白金コロイド４ｗｔ％溶液を、藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水にて２００倍に希釈し、そこにクエン酸を２０％濃度になるように加えたもの９５０ｍｇを第二剤とする。
第一剤と第二剤を混合したものを被験物質とし、被験物質調整後、メチレンブルー水溶液を、被験物質の呈色変化を目視で観察しながら１ｍＬずつピペットで滴下していった。呈色変化が確認できなくなるまでのメチレンブルー水溶液の滴下量は、２．５ｇ／Ｌ濃度のものが１２ｍＬと１ｇ／Ｌのものが２ｍＬであり、還元されたメチレンブルーの合計は、１００．０μｍｏｌであった。
［実施例５］
和光純薬工業株式会社製のカルシウム粒状５０ｍｇを第一剤、田中貴金属工業株式会社製の白金コロイド４ｗｔ％溶液を、藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水にて２００倍に希釈したもの９５０ｍｇを第二剤とする。
第一剤と第二剤を混合したものを被験物質とし、被験物質調整後、メチレンブルー水溶液を、被験物質の呈色変化を目視で観察しながら１ｍＬずつピペットで滴下していった。呈色変化が確認できなくなるまでのメチレンブルー水溶液の滴下量は、２．５ｇ／Ｌ濃度のものが６ｍＬで、メチレンブルーの合計は、４６．９μｍｏｌであった。
［実施例６］
Ｍｅｒｃｋ社製の水素化ホウ素ナトリウム５０ｍｇを第一剤、田中貴金属工業株式会社製の白金コロイド４ｗｔ％溶液を、藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水にて２００倍に希釈したもの９５０ｍｇを第二剤とする。
第一剤と第二剤を混合したものを被験物質とし、被験物質調整後、メチレンブルー水溶液を、被験物質の呈色変化を目視で観察しながら１ｍＬずつピペットで滴下していった。呈色変化が確認できなくなるまでのメチレンブルー水溶液の滴下量は、２．５ｇ／Ｌ濃度のものが６ｍＬで、メチレンブルーの合計は、４６．９μｍｏｌであった。
［実施例７］
和光純薬工業株式会社製の水素化カルシウム５０ｍｇを第一剤、田中貴金属工業株式会社製の白金コロイド４ｗｔ％溶液を、藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水にて２００倍に希釈したもの９５０ｍｇを第二剤とする。他の例と同様に第一剤と第二剤を混合しメチレンブルーを滴下しようとしたが、第一剤と第二剤の反応があまりに激しく、第一剤第二剤が接触した瞬間に水素を発生させながら水が飛び散り瞬間的に反応が終了するため、測定できなかった。
［実施例８］
Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ（ＡＬＦ）社製マグネシウムパウダー（−１００＋２００ メッシュ、９９．６％）５０ｍｇを第一剤、田中貴金属工業株式会社製のパラジウムコロイド４ｗｔ％溶液を、藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水にて２００倍に希釈し、そこにクエン酸を２０％濃度になるように加えたもの９５０ｍｇを第二剤とする。
第一剤と第二剤を混合したものを被験物質とし、被験物質調整後、メチレンブルー水溶液を、被験物質の呈色変化を目視で観察しながら１ｍＬずつピペットで滴下していった。呈色変化が確認できなくなるまでのメチレンブルー水溶液の滴下量は、２．５ｇ／Ｌ濃度のものが４ｍＬと１ｇ／Ｌのものが３ｍＬであり、還元されたメチレンブルーの合計は、４０．３μｍｏｌであった。
［実施例９］
Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ（ＡＬＦ）社製マグネシウムパウダー（−１００＋２００ メッシュ、９９．６％）５０ｍｇを第一剤、藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水にクエン酸を２０％濃度になるように加えたもの９５０ｍｇを第二剤とする。
第一剤と第二剤を混合したものを被験物質とし、被験物質調整後、メチレンブルー水溶液を、被験物質の呈色変化を目視で観察しながら１ｍＬずつピペットで滴下していった。呈色変化が確認できなくなるまでのメチレンブルー水溶液の滴下量は、５０ｍｇ／Ｌ濃度のものが１ｍＬであり、還元されたメチレンブルーの合計は、０．２μｍｏｌであった。
［比較例３］
藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水に水素ガスのバブリング処理を９０分間行った飽和水素水に、田中貴金属工業株式会社製の白金コロイド４ｗｔ％溶液を２００ｍｇ／Ｌの白金コロイド濃度になるように加えたもの１ｍＬを被験物質とし、被験物質調整後、メチレンブルー水溶液を、被験物質の呈色変化を目視で観察しながら１ｍＬずつピペットで滴下していった。呈色変化が確認できなくなるまでのメチレンブルー水溶液の滴下量は、５０ｍｇ／Ｌ濃度のものが２ｍＬであり、還元されたメチレンブルーの合計は、０．３μｍｏｌであった。
［参考例１］
藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水に水素ガスのバブリング処理を９０分間行った飽和水素水１ｍＬを被験物質とし、被験物質調整後、メチレンブルー水溶液を、被験物質の呈色変化を目視で観察しながら１ｍＬずつピペットで滴下していったところ、最も薄い濃度である５０ｍｇ／Ｌ濃度のメチレンブルー水溶液を１ｍＬも透明にすることができなかった。
［参考例２］
田中貴金属工業株式会社製の白金コロイド４ｗｔ％溶液を、藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水にて２００倍に希釈し、そこにクエン酸を２０％濃度になるように加えたものを１ｍＬ被験物質とし、被験物質調整後、メチレンブルー水溶液を、被験物質の呈色変化を目視で観察しながら１ｍＬずつピペットで滴下していったところ、最も薄い濃度である５０ｍｇ／Ｌ濃度のメチレンブルー水溶液を１ｍＬも透明にすることができなかった。
［参考例３］
田中貴金属工業株式会社製の白金コロイド４ｗｔ％溶液を、藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水にて２００倍に希釈したもの１ｍＬを被験物質とし、被験物質調整後、メチレンブルー水溶液を、被験物質の呈色変化を目視で観察しながら１ｍＬずつピペットで滴下していったところ、最も薄い濃度である５０ｍｇ／Ｌ濃度のメチレンブルー水溶液を１ｍＬも透明にすることができなかった。
３、試験結果
以下、試験結果を表３に示すとともに図１にグラフを示す。
Figure 2009084743
 ４．試験結果の考察
活性水素は、本来非常に不安定であると考えられるが、本治療または予防のための外用剤は、患部である抗酸化対象と接した状態で、活性水素を発生または水素分子を活性化するため、患部に活性水素を留めつつ（分散剤で剤に粘度を与えることが好ましい）、活性水素の還元力を患部に対して効率的に発揮することができる。
本試験において、実施例４の、第一剤として亜鉛を用いた外用剤が、最も多くのメチレンブルーを還元している。試験時に目視で確認したところ、実施例４においては、水素気泡の発生速度はかなり緩やかなものであった。このことから、実施例４においては、発生した水素分子が、大気中へ逃げていくこと少なく、発生した水素分子を有効にメチレンブルーの還元に差し向けることができたと考えられる。
反対に、第一剤に、カルシウムを使用した実施例５、水素化ホウ素ナトリウムを使用した実施例６、水素化カルシウムを使用した実施例７は、非常に反応性が高く、クエン酸を添加せずとも、中性の水と勢いよく反応する。なかでも、実施例５の水素化カルシウムは、水面に触れただけで強く反応するため、本試験方法においては、データをとることが出来なかった。
［ＤＰＰＨラジカルの呈色変化による抗酸化力評価試験］
１．試験手順
上述のメチレンブルーの呈色変化による還元力評価試験の試験手順に準じて実施された。すなわち、セル内に１ｃｃの被験物質と１ｃｃのＤＰＰＨ溶液を入れ、セル内のＤＰＰＨ溶液が琥珀色に変化するかを目視で確認した。もしセル内のＤＰＰＨが紫色から琥珀色に変化すれば、被験物質が溶液中のＤＰＰＨラジカルを還元したということになる。
被験物質がＤＰＰＨラジカルを還元した場合は、ＤＰＰＨ溶液の濃度を徐々に高くしていき、琥珀色への変化が確認できなくなる時点までのＤＰＰＨ濃度より、被験物質間の抗酸化力を比較した。触媒存在下では水素は液中や大気中の酸素とも反応してしまうため、本来であれば、セル内部や試薬は窒素置換するなどして酸素フリーにして試験を行うべきだが、水素発生剤の性質上セル内部において大量の水素が発生しまうため、蓋をすることができず、酸素除去なし、セルの蓋なしの状態で行っている。条件を統一するために、比較例についても同様の条件である。
なお、ＤＰＰＨはＣａｌｂｉｏｃｈｅ社製のものを使用し、溶媒としては和光純薬株式会社製のエタノールを用いた。２５ｍｇ／Ｌからはじめ、５０ｍｇ／Ｌ、１００ｍｇ／Ｌ、２００ｍｇ／Ｌ、４００ｍｇ／Ｌ、５００ｍｇ／Ｌと以後１００ｍｇ／Ｌ単位で濃度をエタノールに溶かすことができるＤＰＰＨラジカルの最大濃度である５０００ｍｇ／Ｌまであげていった。
２．実施例、比較例、参考例の開示
［実施例１０］
Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ（ＡＬＦ）社製マグネシウムパウダー（−１００＋２００ メッシュ、９９．６％）５０ｍｇを第一剤、田中貴金属工業株式会社製の白金コロイド４ｗｔ％溶液を、藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水にて２００倍に希釈し、そこにクエン酸を２０％濃度になるように加えたもの９５０ｍｇを第二剤とした。
第一剤と第二剤を混合したものを被験物質とし、被験物質調整後、ＤＰＰＨ溶液を濃度の低いものから順に呈色変化が確認できなくなるまでかわるがわる滴下していったところ、最大濃度である５０００ｍｇ／Ｌまで呈色変化を確認することができた。
［比較例４］
藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水に水素ガスのバブリング処理を９０分間行った飽和水素水に、田中貴金属工業株式会社製の白金コロイド４ｗｔ％溶液を２００ｍｇ／Ｌの白金コロイド濃度になるように加えたもの１ｍＬを被験物質とし、被験物質調整後、ＤＰＰＨ溶液を濃度の低いものから順に呈色変化が確認できなくなるまでかわるがわる滴下していったところ、最終的に呈色変化を確認できたＤＰＰＨ水溶液の濃度は、２００ｍｇ／Ｌであった。
３．試験結果
以上の試験結果を表４に示すとともに図２にグラフを示す。
Figure 2009084743
 ４．試験結果の考察
本試験の方法では、実施例１０が還元できたＤＰＰＨ濃度は、溶解度限界である５０００ｍｇ／Ｌとなったが、潜在的にははるかに濃い濃度のＤＰＰＨを還元することができるはずである。理論的には５０ｍｇのマグネシウムからは、４．１７ｍｇの水素が発生することになるが、これは、２０℃、１気圧下における飽和水素水１ｇに含まれる水素量約０．００１６ｍｇのおよそ２６００倍である。
なお、本明細書の、治療または予防のための外用剤に用いる水素発生剤から発生する水素量は、以下のように計算することができる。例えば、水素発生剤として、金属マグネシウムと水の反応を用いる場合、Ｍｇ+2H2O→Ｍｇ(OH)2＋H2の反応式より、マグネシウム１ｍｏｌ（２４ｇ）に対し、水素１ｍｏｌ（２ｇ）が発生することがわかる。ここで、本治療または予防のための外用剤１Ｌを作成すると仮定すると、本発明を限定する趣旨ではないが、例えば構成比率１：４として、第一剤２００ｇ、第二剤８００ｇから構成することができる。
そして、第一剤中に含まれる金属マグネシウムの濃度を、例えば５ｗｔ％とすると、金属マグシウム自体の使用量は、１０ｇとなる。上述のように、本例では、マグネシウム１ｍｏｌ（２４ｇ）に対し、水素１ｍｏｌ（２ｇ）が発生することがわかっているから、金属マグネシウム１０ｇより発生する水素量は、およそ８３０ｍｇであることが計算できる。この数値はあくまで計算値であるが、例えば、上述のように、２０℃、１気圧下において、水に水素分子を溶存させようとする場合、１．６ｍｇ／Ｌ程度しか溶存させることができないことを考慮すると、その優位性は明らかである。さらに、こうした水素溶存水に触媒を共存させる場合、該触媒を共存させた段階で酸素など溶存酸化物と水素が反応してしまうため、使用時には実際的に利用可能な水素量がさらに少なくなっていることは言うまでもない。
なお、上述の計算値は、金属マグネシウム全量が、水、酸溶液などプロトン性溶媒と反応しきることを想定しているが、金属マグネシウムの粒径や、その表面を覆う不動態被膜の厚さなどにより、水素発生量の実測値は、計算値からずれることも想定される。そこで、水素発生量の実測値を、従来の水上置換法により測定した。
その結果、金属マグネシウム（粒径１５０μｍ以下）０．５ｇに、精製水３０ｇを反応させた場合には、５ｍＬの水素を、クエン酸５ｗｔ〜１０ｗｔ％溶液３０ｇを反応させた場合には、２８０〜４８５ｍＬの水素を発生させることがわかった。これを換算すると、金属マグネシウム１０ｇに対し、水素発生量は、精製水との反応では１７．９ｍｇ、クエン酸溶液との反応では、５００〜８６６ｍｇであった。
［治療又は予防のための外用剤作成方法］
本発明の治療又は予防のための外用剤を実際に作成しようとしたとき、その剤型は錠剤や貼付剤などいくつか考えられるが、ここでは、ジェル状の外用剤を作成する場合の組成例を挙げる。なお、本組成例は本発明を限定する趣旨ではない。
二剤構成のうち一方を第一剤、残る一方を第二剤とし、第一剤１の量に対して第二剤を２混合することを前提に考えると、それぞれの組成は例えば次のとおりになる。
第一剤：
マグネシウム粉ＭＧ１００（１５０μｍ以下）（株式会社関東金属）５．０ｗｔ％
メトローズ（メチルセルロース）ＳＮＢ−３０Ｔ（信越化学工業株式会社）２．０ｗｔ％
グリセリン（東豊薬品株式会社）１０．０ｗｔ％
カルファ（グレープフルーツシード抽出エキス、防腐剤）（カルファケミカル株式会社）０．０５ｗｔ％
精製水８２．９５ｗｔ％
第二剤：
白金コロイド４ｗｔ％溶液（田中貴金属工業株式会社）０．３２ｗｔ％（白金コロイド自体の濃度は１２８ｍｇ／Ｌ）
クエン酸（和光純薬工業株式会社）１０．０ｗｔ％
ヒドロキシプロピルセルロース（日本曹達株式会社）０．５ｗｔ％
グリセリン（東豊薬品株式会社）５．０ｗｔ％
カルファ（グレープフルーツシード抽出エキス、防腐剤）（カルファケミカル株式会社）０．０５ｗｔ％
精製水８４．１３ｗｔ％
ここで、第一剤中のマグネシウム粉はジェルのなかに均等に分散されているが、この分散は水の粘性によって物理的に保持されているだけである。マグネシウムの比重のほうが大きいため、粘性が弱ければ次第にマグネシウムは沈んでいき、安定した製品にすることはできない。この意味においてマグネシウム粉の粒径は小さいほど良い。可能であれば本例で使用している１５０μｍ前後のものか、それ以下のものが望ましい。また増粘分散剤の種類および濃度には、そのマグネシウムを安定的にジェル中に保持できることが求められる。したがって必要に応じて、さらに酸化ポリエチレン、アマイドワックス、乾式シリカ等沈降防止剤を添加することは望ましいことである。
また、上述の第二剤の組成においては、貴金属微粒子触媒として白金コロイドを採用しているが、当然白金コロイドに限られるわけではなく、実施例にも一部挙げられているとおり、パラジウムコロイドもしくは金コロイド等の貴金属微粒子、それらの合金化合物もしくは金属錯体、または水素酸化還元酵素なども候補として挙げられる。
なお、第二剤の組成におけるクエン酸は、第一剤と混合したときに、第一剤中のマグネシウム粉を全て溶かすに足る濃度で含有されていることが望ましい。上述の組成例において、第一剤はｐＨ１１前後のアルカリ性であり、第二剤はｐＨ２弱の強酸性である。これを１：２の割合で混合したときのｐＨは３程度の酸性である。第一剤と第二剤が混ぜ合わさると、第二剤のクエン酸によって、第一剤中のマグネシウム表面に形成されている不動態被膜が破られ、
《式８》
Ｍｇ＋２Ｈ２Ｏ→Ｍｇ(ＯＨ)２＋Ｈ２
の反応が開始する。この反応によって混合直後は３程度であったｐＨはアルカリ性方向に引っ張られていくことになる（水酸化イオンの作用）。このとき、第二剤の酸が不十分であると、第一剤のマグネシウムが全て消費される前に、中性〜アルカリ性環境になってしまい、その時点までに消費されていなかったマグネシウムは再び不動態被膜を形成し反応を止めてしまう。その結果、マグネシウム粉が残留することになり利便性の面からも望ましくない。なお本例においては、十分なクエン酸濃度になっており、マグネシウムが全て反応した後のｐＨは４程度の酸性である。
一般化して言えば、金属マグネシウムなど、支持剤との反応で水酸基を生成する物質を第一剤として使用する場合、該第一剤は、ｐＨ７〜１４、詳しくはｐＨ９〜１２、より詳しくはｐＨ１１前後のアルカリ性を示す一方、第一剤のアルカリを中和し、第一剤と第二剤の反応に伴うアルカリ化を中和し、さらに系にプロトンを供給することを目的とする第二剤は、ｐＨ１〜７、詳しくはｐＨ１〜４、より詳しくはｐＨ１〜３、特に詳しくはｐＨ２弱の酸性を示すと言える。そして、第一剤と第二剤を混合し、反応が終了した後であっても、例えば、混合後７２時間経過したときでも、その混合液の液性は、第二剤の酸により、なお、弱酸性〜酸性を保っていることが好ましい。
［アトピー性皮膚炎モデルマウスに対する皮膚炎抑制作用試験］
１．試験手順
１．１．アトピー性皮膚炎モデルの作製（初回惹起）
NC/Ngaマウスの背部，耳介部をバリカン，電気シェーバーで毛刈りした後，除毛剤（商品名：エピラット，カネボウ製）を適量塗布し除毛する。
除毛剤をふき取った後，コナヒョウヒダニ由来誘発軟膏であるビオスタAD（株式会社ビオスタ社製） 100 mg をマイクロピペットのチップ裏部で背部，耳介部に均一に塗布する。
１．２．アトピー性皮膚炎モデルの作製（2回目以降惹起）
必要に応じてシェーバーで除毛した後，4 %ドデシル硫酸ナトリウム水溶液150 μlをマイクロピペットで背部，耳介部に滴下しながらマイクロピペットのチップ裏部で均一に塗布する。
その後，ドライヤー（冷風）である程度乾燥させ約2〜3時間自然に乾燥させた後，ビオスタAD 100 mg をマイクロピペットのチップ裏部で背部，耳介部に均一に塗布する。
※全ての処理は1週間に2回のペースで行う．3週間，計6回の処理でアトピー性皮膚炎マウスが作製される。
１．３．被験物質の投与
皮膚炎重症度が均一になるよう各群6匹づつに群分けを行い，１日１回、耳介部及び背部皮膚に100 mgを均一塗布する。
１．４．皮膚炎重症度の確認
１．５の皮膚炎重症度スコア表に基づき，目視にてスコア付けを行う。スコアの確認は被験物質投与開始後0，3，6，9，12，15〜日目に行う。
１．５．皮膚炎重症度スコア表
（ａ）発赤・出血
（背中の発赤および出血症状を観察する）
0 :無症状；背中に発赤および出血症状が認められない状態
1 :軽度；背中に発赤が局所的に認められ，連続的な擦傷に伴う出血が認められない状態
2 :中等度；背中に発赤が散在的に認められるか，連続的な擦傷に伴う出血が認められない状態
3 :重度；背中に発赤が全体的に認められるか，連続的な擦傷に伴う出血が認められる状態
（ｂ）痂皮形成・乾燥
（背中の痂皮形成および乾燥症状を観察する）
0 :無症状；背中に痂皮形成および乾燥症状なし
1 :軽度；背中に局所的に認められ，皮膚がわずかに白色化し，角質の剥離がわずかに認められる状態
2 :中等度；背中に散在的に認められるか，明らかに角質の剥離が認められる状態
3 :重度；背中に痂皮が全体的に認められるか，明らかに角質の剥離が認められる状態
（ｃ）浮腫
（耳介の浮腫を定性的に観察する）
0 :無症状；左右の耳介に厚みが認められない状態
1 :軽度；左右のどちらか1方にわずかに厚みが認められる状態
2 :中等度；いずれの耳介にも明らかな厚み，張りが認められる状態
3 :重度；いずれの耳介にも明らかな厚み，張りおよび反りが認められ，指で触れた時に硬さが感じられる状態
（ｄ）擦傷・組織欠損
（耳介の擦傷および組織欠損症状を観察する）
0 :無症状；耳介に擦傷および組織欠損症状が認められない状態
1 :軽度；耳介に連続的でない擦傷が認められ，組織欠損は認められない状態
2 :中等度；耳介に小規模に連続的な擦傷が認められ，組織欠損は認められない状態
3 : 重度；耳介に連続的な擦傷が認められ，組織欠損が認められる状態
２．実施例、比較例、参考例の開示
［実施例１１］
第一剤：株式会社関東金属製マグネシウム粉ＭＧ１００（１５０μｍ以下）を５．０ｗｔ％、信越化学工業株式会社製メトローズ（メチルセルロース）ＳＮＢ−３０Ｔを２．０ｗｔ％、東豊薬品株式会社製グリセリン１０．０ｗｔ％、カルファケミカル株式会社製カルファを０．０５ｗｔ％、そして藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水８２．９５ｗｔ％から組成される組成物。
第二剤：田中貴金属工業株式会社製の白金コロイド４ｗｔ％溶液を０．３２ｗｔ％、和光純薬工業株式会社製クエン酸を１０．０ｗｔ％、日本曹達株式会社製ヒドロキシプロピルセルロースを０．５ｗｔ％、東豊薬品株式会社製グリセリン５．０ｗｔ％、カルファケミカル株式会社製カルファを０．０５ｗｔ％、そして藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水８４．１３ｗｔ％で組成される組成物。
モデル動物への塗布時に、第一剤と第二剤を１：２の重量％で混合し、発泡しているクリーム状の混合物１００ｍｇを直ちに塗布した。
表、グラフ中では、「被験物質群 ＨＭ０３１」と表記される。
［比較例５］
実施例１１の第一剤と第二剤を混合し７２時間以上放置することで水素が抜けてしまった反応生成物を、実施例１１の基剤と見なし１００ｍｇを塗布した。
表、グラフ中では、「媒体対象群 コントロール」と表記される。
３．試験結果
３.１．皮膚炎重症度の確認
実施例１１の経皮投与試験における皮膚炎スコアの変化を全体（背部＋耳介部），背部，耳介部に分けて示す。
全体（背部+耳介部）の皮膚炎スコアの変化は表５および図３，背部皮膚炎スコアの変化は表６および図４，耳介部皮膚炎スコアの変化は表７および図５に示す。
Figure 2009084743
Figure 2009084743
Figure 2009084743
 ４．試験結果の考察
実施例１１の連続経皮投与による皮膚炎重症度スコアの変化を確認した結果，全体(背部＋耳介部)，背部では3日目から，耳介部においては6日目から皮膚炎の改善傾向が認められた。
また，Mann-Whitney U検定において，全体(背部＋耳介部)では22日目，背部では18，22日目にコントロール群との間に危険率 5 %で有意差が認められた。
ビオスタADモデルは，マウス背部，および耳介部ともに病変が認められるモデルである．ヒトの皮膚に近い評価を行うためには，柔らかいマウス耳介部よりも，背部皮膚病変の治癒効果を重視した方が良いと考えられる。
今回の試験において，マウス背部に実施例１１の有意な皮膚炎改善効果が確認されたことから，実施例１１のヒトに対する皮膚炎改善効果が期待できると示唆される。
また，比較参考データとしてロコイド軟膏（登録商標，鳥居薬品株式会社製，ステロイドランクＩＶ群，マイルド）経皮投与による皮膚炎スコアの変化を図６に示す。
ロコイド軟膏投与試験において，5日目までのスコアにMann-Whitney U検定における有意差は認められなかったものの，3日目位から皮膚炎改善傾向が認められた。
この結果より，今回の実験とロコイド軟膏の実験の場合では観察日数の相違があるので，同列で比較することは難しいが，ビオスタAD誘発アトピー性皮膚炎モデルマウスを用いた経皮投与試験において，実施例１１はロコイド軟膏とほぼ同程度かロコイド軟膏以上の強い皮膚炎改善効果を示す可能性が示唆された。
以下、代表的な実施形態の追加例を挙げる。
上述の、プラスチック板など隔板を介して、金属または金属の水素化物を含有する第一層と、クエン酸溶液（及び必要に応じて白金微粒子）を含有する第二層が対置する、貼布型外用剤の応用例となるが、同様の構成を用いて枕や座布団等ファブリック製品を設計することができる。すなわち、就寝時等に前記隔板を抜き取ることで、第一層と第二層が接触し、水素分子または活性水素が発生するとともに、頭部や臀部等接触部位に、水素分子または活性水素が供給されるファブリック製品を設計することができる。こうしたファブリック製品は、例えば、認識機能障害もしくは脳梗塞または褥瘡等の酸化ストレスが関与する疾病疾患の予防／治療用途に使用することができる。あるいは、単に、金属または金属の水素化物とクエン酸を含む粉末を、必要に応じて非プロトン性溶媒や無極性溶媒とともに混在させ、頭部等接触部位より滲出する汗など水分を介して、水素分子または活性水素を該部位において発生させるという構成を採ることもできる。
また別の実施形態として、アトピー性皮膚炎の治療等でステロイド剤を皮膚に塗布する際に用いられる、「密封療法」を組み合わせることもできる。すなわち、本外用剤を塗布するに際して、水素分子または活性水素を、皮膚または粘膜により浸透させるために、外用剤の塗布とともに、ポリエチレンやポリ塩化ビニルデン等を素材とするラップまたはシートで覆うことができる。この際、水素の密封性をより高めるためにも、ラップまたはシートの素材は、水素ガス等のガス難透過性の素材（アルミ等）から成ることが好ましい。
また別の実施形態として、外用剤として周知のリポソームを使用することができる。リポソームは、生体の細胞膜を構成しているリン脂質から構成される人工の細胞様微粒子であり、水溶性や脂溶性の薬物を包含することができる。生体適合性が高く、体内では薬物を分解酵素などから保護しながら運搬できるため、薬物等化合物の運搬体としても使用されている。本発明においては、これに限るものではないが、中空リポソーム等と称される内部が空洞になったリポソームを好んで使用することができる。すなわち、リポソーム懸濁液を、減圧するなどして必要に応じて奪気するとともに、適当な雰囲気圧力環境（例えば１〜１０気圧、あるいは１．５〜１０気圧）下で、該懸濁液の入った容器のヘッドスペース部に水素を含有するガスを満たしてやり、適当な時間（たとえば１〜３０分）維持する。すると、水素は、ヘッドスペース内の懸濁液に溶け込みつつ、リポソームを構成する膜より内部へ浸透する。この際、浸透効率を上げるため、超音波等を照射してもよい（たとえば２０〜５０ｋＨｚの超音波を１〜５分）。その後、適当な時間（たとえば１秒〜１０分）をかけて減圧することにより、リポソーム内の水素の体積が膨らみ膜内に安定的に保持されるようになる。こうして作成された水素含有リポソーム懸濁液を本発明における外用剤として使用することができる。すなわち、該水素含有リポソーム懸濁液を、リポソームを構成する膜を破壊する作用を有する物質（たとえばエタノール等のアルコールや界面活性剤）を含有する第二剤と混合するか、あるいは超音波等物理的な力で膜を破壊することにより、皮膚または粘膜で水素を発生させることができる。または、リポソームと皮膚との親和性を考慮し、あえてこうした第二剤は用いずに、そのまま皮膚または粘膜に塗布することにより、紫外線等により皮膚または粘膜に発生するフリーラジカルや活性酸素種等に、リポソームを構成する膜を破壊させることができる。すなわち、膜の破壊とともにリポソーム内の水素が放出（発生）するとともに、放出した水素分子はフリーラジカルや活性酸素種に酸化されることを通じて活性化される。このように、攻撃（酸化）されることがそのまま反撃（抗酸化）に繋がるような効率的な外用剤を構成することができる。
以下、追加の実施例を挙げる。
［メチレンブルーの呈色変化による還元力評価試験］
１．試験手順
上述の試験手順に従った。
２．実施例、比較例、参考例の開示
［実施例１２］
Tangshan Weihao Magnesium Powder Co., Ltd.製Atomized magnesium powder（−４００メッシュ）５０ｍｇを第一剤、田中貴金属工業株式会社製の白金コロイド４ｗｔ％溶液を、藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水にて２００倍に希釈し、そこにクエン酸を２０％濃度になるように加えたもの９５０ｍｇを第二剤とした。
第一剤と第二剤を混合したものを被験物質とし、被験物質調整後、メチレンブルー水溶液を、被験物質の呈色変化を目視で観察しながら１ｍＬずつピペットで滴下していった。呈色変化が確認できなくなるまでのメチレンブルー水溶液の滴下量は、２．５ｇ／Ｌ濃度のものが７ｍＬと１ｇ／Ｌのものが２ｍＬであり、還元されたメチレンブルーの合計は、６１．０μｍｏｌであった。
［実施例１３］
Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ（ＡＬＦ）社製の水素化マグネシウム５０ｍｇを第一剤、田中貴金属工業株式会社製の白金コロイド４ｗｔ％溶液を、藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水にて２００倍に希釈したもの９５０ｍｇを第二剤とする。
第一剤と第二剤を混合したものを被験物質とし、被験物質調整後、メチレンブルー水溶液を、被験物質の呈色変化を目視で観察しながら１ｍＬずつピペットで滴下していった。呈色変化が確認できなくなるまでのメチレンブルー水溶液の滴下量は、２．５ｇ／Ｌ濃度のものが４ｍＬであり、メチレンブルーの合計は、３１．３μｍｏｌであった。
［ＤＰＰＨラジカルの呈色変化による抗酸化力評価試験２］
１．試験手順
基本的な試験手順としては、まず各被験物質を１ｇずつ用意し、必要なものについては水素発生の操作を行い、そこに一定の濃度に調整されたＤＰＰＨラジカル溶液の滴下処理を施していく。それらの被験物質に抗酸化力があれば、滴下された紫色のＤＰＰＨラジカル溶液は還元されて琥珀色になるが、ＤＰＰＨラジカル溶液の投入量を徐々に増やしていき、被験物質内の抗酸化剤が消費され尽くすと、ＤＰＰＨラジカル溶液の紫色から琥珀色への呈色変化が観察できなくなる。各々の被験物質におけるこの時点までのＤＰＰＨラジカル溶液の合計滴下量から各々の物質が有する抗酸化力を評価する。
以下に具体的な試験方法を解説する。
滴下するＤＰＰＨラジカル溶液として、
０．１ｇ／Ｌ（体積モル濃度：０．２５３ｍＭ）のものと、１ｇ／Ｌ（体積モル濃度：２．５３ｍＭ）のものと、５ｇ／Ｌ（体積モル濃度：１２.６５ｍＭ）のものを用意する。ここで、濃度の異なる３種類のＤＰＰＨラジカル溶液を用意したのは、被験物質間での抗酸化力に差がありすぎるため、各被験物質の備える抗酸化力に応じて３種類の濃度のＤＰＰＨラジカル溶液を使い分けたほうが、より高い実験精度を期待できるからである。
続いて実際にＤＰＰＨを滴下していくときの環境であるが、触媒である貴金属微粒子表面上で活性化された水素は、ＤＰＰＨを還元するのと同時に液中または大気中の酸素とも反応して消費されてしまうため、本来的には、脱気した試薬を用い、密閉された環境で試験を行うべきである。
しかし今回の試験においては事情が異なる。仮に試験管にゴム栓などをして密閉環境を作り、そのなかで水素発生反応やＤＰＰＨ滴下作業を行おうとしても、例えばカルシウムと水とを反応させた場合は、勢いよく水素が発生しゴム栓を吹き飛ばしてしまい密閉環境を保つことができない。これはカルシウムに限らず、今回試験をおこなう他の幾つかの被験物質についても言えることである。また経験的にも試薬中の酸素の影響（数ｐｐｍ程度）や大気中の酸素との反応による影響は小さく、被験物質間の比較を行ううえで大きな問題にはならないことなどを考えた結果、今回の試験は敢えて無酸素環境を作らずに大気下で行うことにした。
容器は２０ｍｌ容量の試験管を使用した。試験管に被験物質を１ｇ入れ、続いてピペットでＤＰＰＨラジカル溶液を１ｍｌずつ滴下していく。滴下は１ｍｌ行うごとに試験管を軽く振って攪拌し、呈色反応があるかを目視で観察しながら行う。なおＤＰＰＨラジカルの呈色反応は不可逆的であり、一度還元され琥珀色になったＤＰＰＨは、大気下で酸化されても紫色には戻らない。しかし大気中の酸素に水素が消費されることを考えると、ＤＰＰＨラジカル溶液の滴下は速やかに行う必要がある。
２．実施例、比較例、参考例の開示
［実施例１４］
Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ（ＡＬＦ）社製マグネシウム パウダー（−１００＋２００ メッシュ、９９．６％）５０ｍｇを第一剤、田中貴金属工業株式会社製の白金コロイド４ｗｔ％溶液を、藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水にて２００倍に希釈し、そこにクエン酸を２０％濃度になるように加えたもの９５０ｍｇを第二剤とした。
第一剤と第二剤を混合したものを被験物質とし、被験物質調整後、ＤＰＰＨラジカル溶液を、被験物質の呈色変化を目視で観察しながら１ｍｌずつピペットで滴下していった。呈色変化が確認できなくなるまでのＤＰＰＨラジカル溶液の滴下量は、５ｇ／L濃度のものが３ｍｌと１ｇ／Ｌのものが１ｍｌであり、還元されたＤＰＰＨラジカルの合計は、４０．４８μｍｏｌであった。
［実施例１５］
和光純薬工業株式会社製の亜鉛粉末５０ｍｇを第一剤、田中貴金属工業株式会社製の白金コロイド４ｗｔ％溶液を、藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水にて２００倍に希釈し、そこにクエン酸を２０％濃度になるように加えたもの９５０ｍｇを第二剤とした。
第一剤と第二剤を混合したものを被験物質とし、被験物質調整後、ＤＰＰＨラジカル溶液を、被験物質の呈色変化を目視で観察しながら１ｍｌずつピペットで滴下していった。呈色変化が確認できなくなるまでのＤＰＰＨラジカル溶液の滴下量は、５ｇ／L濃度のものが４ｍｌと１ｇ／Ｌのものが３ｍｌであり、還元されたＤＰＰＨラジカルの合計は、５８．１９μｍｏｌであった。
［実施例１６］
和光純薬工業株式会社製のカルシウム粒状５０ｍｇを第一剤、田中貴金属工業株式会社製の白金コロイド４ｗｔ％溶液を、藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水にて２００倍に希釈したもの９５０ｍｇを第二剤とした。
第一剤と第二剤を混合したものを被験物質とし、被験物質調整後、ＤＰＰＨラジカル溶液を、被験物質の呈色変化を目視で観察しながら１ｍｌずつピペットで滴下していった。呈色変化が確認できなくなるまでのＤＰＰＨラジカル溶液の滴下量は、５ｇ／L濃度のものが３ｍｌと１ｇ／Ｌのものが１ｍｌであり、還元されたＤＰＰＨラジカルの合計は、４０．４８μｍｏｌであった。
［実施例１７］
Ｍｅｒｃｋ社製の水素化ホウ素ナトリウム５０ｍｇを第一剤、田中貴金属工業株式会社製の白金コロイド４ｗｔ％溶液を、藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水にて２００倍に希釈したもの９５０ｍｇを第二剤とした。
第一剤と第二剤を混合したものを被験物質とし、被験物質調整後、ＤＰＰＨラジカル溶液を、被験物質の呈色変化を目視で観察しながら１ｍｌずつピペットで滴下していった。呈色変化が確認できなくなるまでのＤＰＰＨラジカル溶液の滴下量は、５ｇ／L濃度のものが４ｍｌと１ｇ／Ｌのものが１ｍｌであり、還元されたＤＰＰＨラジカルの合計は、５３．１３μｍｏｌであった。
［実施例１８］
Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ（ＡＬＦ）社製マグネシウム パウダー（−１００＋２００ メッシュ、 ９９．６％）５０ｍｇを第一剤、田中貴金属工業株式会社製のパラジウムコロイド４ｗｔ％溶液を、藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水にて２００倍に希釈し、そこにクエン酸を２０％濃度になるように加えたもの９５０ｍｇを第二剤とした。
第一剤と第二剤を混合したものを被験物質とし、被験物質調整後、ＤＰＰＨラジカル溶液を、被験物質の呈色変化を目視で観察しながら１ｍｌずつピペットで滴下していった。呈色変化が確認できなくなるまでのＤＰＰＨラジカル溶液の滴下量は、５ｇ／L濃度のものが２ｍｌと１ｇ／Ｌのものが１ｍｌであり、還元されたＤＰＰＨラジカルの合計は、２７．８３μｍｏｌであった。
［実施例１９］
Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ（ＡＬＦ）社製マグネシウム パウダー（−１００＋２００ メッシュ、 ９９．６％）５０ｍｇを第一剤、藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水にクエン酸を２０％濃度になるように加えたもの９５０ｍｇを第二剤とした。
第一剤と第二剤を混合したものを被験物質とし、被験物質調整後、ＤＰＰＨラジカル溶液を、被験物質の呈色変化を目視で観察しながら１ｍｌずつピペットで滴下していった。呈色変化が確認できなくなるまでのＤＰＰＨラジカル溶液の滴下量は、０．１ｍｇ／L濃度のものが５ｍｌであり、還元されたＤＰＰＨラジカルの合計は、１．２７μｍｏｌであった。
［比較例６］
藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水に水素ガスのバブリング処理を９０分間行った飽和水素水に、田中貴金属工業株式会社製の白金コロイド４ｗｔ％溶液を２００ｍｇ／Ｌの白金コロイド濃度になるように加えたもの１ｍｌを被験物質とし、被験物質調整後、ＤＰＰＨラジカル溶液を、被験物質の呈色変化を目視で観察しながら１ｍｌずつピペットで滴下していった。呈色変化が確認できなくなるまでのＤＰＰＨラジカル溶液の滴下量は、０．１ｍｇ／L濃度のものが１ｍｌであり、還元されたＤＰＰＨラジカルの合計は、０．２５μｍｏｌであった。
［比較例７］
藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水に、皇漢堂製薬社製日本薬局方アスコルビン酸を１０００ｍｇ／Ｌになるように加えたもの１ｍｌを被験物質とし、ＤＰＰＨラジカル溶液を、被験物質の呈色変化を目視で観察しながら１ｍｌずつピペットで滴下していった。呈色変化が確認できなくなるまでのＤＰＰＨラジカル溶液の滴下量は、５ｇ／L濃度のものが１ｍｌと１ｇ／Ｌのものが１ｍｌであり、還元されたＤＰＰＨラジカルの合計は、１５．１８μｍｏｌであった。
［参考例４］
藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水に水素ガスのバブリング処理を９０分間行った飽和水素水１ｍｌを被験物質とし、被験物質調整後、ＤＰＰＨラジカル溶液を、被験物質の呈色変化を目視で観察しながら１ｍｌずつピペットで滴下していったところ、最も薄い濃度である０．１ｇ／Ｌ濃度のＤＰＰＨラジカル溶液を１ｍｌも透明にすることができなかった。
［参考例５］
田中貴金属工業株式会社製の白金コロイド４ｗｔ％溶液を、藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水にて２００倍に希釈し、そこにクエン酸を２０％濃度になるように加えたものを１ｍｌ被験物質とし、被験物質調整後、ＤＰＰＨラジカル溶液を、被験物質の呈色変化を目視で観察しながら１ｍｌずつピペットで滴下していったところ、最も薄い濃度である０．１ｇ／Ｌ濃度のＤＰＰＨラジカル溶液を１ｍｌも透明にすることができなかった。
［参考例６］
田中貴金属工業株式会社製の白金コロイド４ｗｔ％溶液を、藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水にて２００倍に希釈したもの１ｍｌを被験物質とし、被験物質調整後、ＤＰＰＨラジカル溶液を、被験物質の呈色変化を目視で観察しながら１ｍｌずつピペットで滴下していったところ、最も薄い濃度である０．１ｇ／Ｌ濃度のＤＰＰＨラジカル溶液を１ｍｌも透明にすることができなかった。
［電子スピン共鳴法（ＥＳＲ）によるヒドロキシラジカル（OHラジカル）消去測定］
以下では、活性水素によるヒドロキシラジカルの消去を電子スピン共鳴法によって測定した。
OHラジカル発生系について
OHラジカル発生系には、フェントン反応系と過酸化水素の光分解系がある。前者ではFe(II)と過酸化水素の反応よってOHラジカルとFe(III)が生成する。測定系に強力な還元剤が共存した場合、OHラジカル消去のほかに、Fe(III)の再還元を引き起こし、残っていた過酸化水素と反応してさらなるOHラジカルの生成を引き起こす危険性がある。
そのため、今回の評価には、過酸化水素の光分解を使用した。
実験
２−１ 試薬について
過酸化水素は、原液30％（和光純薬工業株式会社製）を純水で希釈して、75 mMの水溶液を調製した。スピントラップ剤には5，5−ジメチル−1−ピロリン−N−オキシド（DMPO、ラボテック株式会社製）を使用し、純水を用いて1 M濃度の水溶液を調製した。クエン酸水溶液は、藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水にクエン酸を１０ｗｔ％濃度になるように加えたものを使用した。マグネシウム（Mg）は、Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ（ＡＬＦ）社製のマグネシウムパウダー（−１００＋２００ メッシュ、９９．６％）を使用した。
２−２ 装置
ESRスペクトルの測定には、日本電子製JES-FR30 フリーラジカルモニターを使用した。測定の条件は次のとおりである。磁場：336 ± 5 mT、マイクロ波出力：4 mW、磁場変調：0.1 mT、増幅率：適宜調整。内部標準として、マンガンマーカーを使用して低磁場側から3本目と4本目を信号を前述の磁場の範囲内に記録するように調整した。紫外線および可視光線を照射するために、キセノンランプ（HAYASHI製、ルミナーエース、LA−100UV）を用い、10000 lxの照度で照射を行った。
２−３ 測定手順
OHラジカルを発生させて、DMPO-OHなどのアダクトを生成する方法は次の手順に従った。ガラス製試験管に、クエン酸160 mL、DMPO水溶液20 mL、過酸化水素水 20 mLを採り、キセノンランプで5 s間、光照射を行った。直ちに、ヘマトクリット管に溶液を採取して約30 s後に、ESRスペクトルの測定を開始した。発泡するMg系では、ガラス製試験管に該当する金属系粉末5 mgをとり、そこにあらかじめ混合しておいた上記のクエン酸160 mL、DMPO水溶液20 mL、過酸化水素水 20 mL（全量が200 mL）を加え、直ちに光照射を5 s間行った。発泡がやや落ち着いた後に、溶液をヘマトクリット管に移し、約30 s後にESRスペクトルの測定を行った。
結果および考察
３−１ OHラジカル発生系について
図７に示すように、クエン酸160 mL、DMPO水溶液20 mL、過酸化水素水 20 mLの各種溶液濃度、照射光強度、照射時間という条件では、比較的再現性のよいDMPO-OHのESR信号強度が得られた。その濃度は約0.1 mMであると推定される。なお、g値は、2.0055であった。
３−２ Mg系について
図９に示すように、DMPOアダクトのESRスペクトルが得られた。DMPO-OH、及び、水素ガス生成の初期段階における活性水素（発生期状態の水素）に由来するDMPO-Hの信号が生成していることを示している（参考：図１０）。DMPO-Hの信号は全部で9本観測され、そのうち最も低磁場に現れるのが、マンガンマーカーのすぐ右側のものである。ノイズが重なっており解析が難しいが、DMPO-OHとDMPO-Hが確実に観測されている。
また、図７のコントロール系と比較して、明らかにDMPO-OHの信号強度が減少している（最も低磁場側の信号を比較）。この減少分がOHラジカルを消去したものと言える。
なお、図８は、水素ガスが生成する初期段階としての発泡サイトではなく、発泡サイトから距離的に離れたいわゆる上澄み液を観測したＥＳＲスペクトルである。図７のコントロール系と比較してDMPO-OHの信号強度は減少しておらず、またDMPO-Hの信号も観測されない。
このことからも、本発明の外用剤においては、該外用剤によって発生した水素分子（あるいは水素分子を含む溶液）を皮膚または粘膜に接触させるのではなく、外用剤そのものを皮膚または粘膜に留め部位において水素（活性水素）発生させるか、または水素（活性水素）が発生している過程のいずれかで部位に接触させることが重要であることがわかる。発生が終了してしまった段階で外用剤を皮膚に接触させても、（水素分子は部位に触れる可能性があるとしても、）水素が発生（発泡）することに由来する発生期状態の水素の効果は期せないからである。
なお、本願における活性水素という概念は、触媒によって活性化された水素分子（原子状水素やヒドリドイオン）を含むのみならず、ヒドロキシラジカル等酸化力の強いラジカルによって水素分子が強制的に酸化（水素引き抜き）された態様をも含む概念であることは先に述べたが、さらに本実験により示されたような「発生期状態」の水素、すなわち、金属や金属の水素化物等の活性水素発生剤より水素が発生する瞬間における原子状水素、ヒドリドイオン、または電子そのもの等をも含む概念であることは言うまでもない。
［治療又は予防のための外用剤作成方法：組成例の追加］
以下、これに限るものではないが、本発明を、触媒を含まない外用剤として構成した場合における組成例を挙げる。なお、上述のマグネシウム粉ＭＧ１００を用いた組成例ともども本組成例においても、外用剤としての使い勝手や剤形バランス（デュアルディスペンサー容器から均等量で押し出すか、または、カプセル状の第一剤を溶液状の第二剤内で粉砕するかなど）等を考慮し、第一剤と第二剤は、第一剤を１としたとき、第二剤は重量比で０．００１〜１００００、好ましくは０．０１〜１０００、より好ましくは０．１から１００、特に好ましくは０．５〜５０の割合で使用することを想定しているが、これに限るものではない。
第一剤：
Atomized magnesium powder（−４００メッシュ）（Tangshan Weihao Magnesium Powder Co., Ltd.製）２．０ｗｔ％
ヒドロキシプロピルセルロース（日本曹達株式会社）２．０ｗｔ％
グリセリン（東豊薬品株式会社）１０．０ｗｔ％
カルファ（グレープフルーツシード抽出エキス、防腐剤）（カルファケミカル株式会社）０．０５ｗｔ％
ＡＥＲＯＳＩＬ２００（日本アエロジル株式会社）２．０％
ジメチルスルホキシド（和光純薬工業株式会社）４２．０ｗｔ％
精製水４１．９５ｗｔ％
あるいは、
第一剤：
水素化マグネシウム（Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ）１．０ｗｔ％
メトローズ（メチルセルロース）ＳＮＢ−３０Ｔ（信越化学工業株式会社）２．０ｗｔ％
グリセリン（東豊薬品株式会社）１０．０ｗｔ％
ＡＥＲＯＳＩＬ２００（日本アエロジル株式会社、沈降防止剤）１．０％
カルファ（グレープフルーツシード抽出エキス、防腐剤）（カルファケミカル株式会社）０．０５ｗｔ％
ジメチルスルホキシド（和光純薬工業株式会社、非プロトン性溶媒）８３．９５ｗｔ％
第二剤：
クエン酸（和光純薬工業株式会社）１０．０ｗｔ％
ヒドロキシプロピルセルロース（日本曹達株式会社）０．５ｗｔ％
グリセリン（東豊薬品株式会社）５．０ｗｔ％
カルファ（グレープフルーツシード抽出エキス、防腐剤）（カルファケミカル株式会社）０．０５ｗｔ％
精製水８４．４５ｗｔ％
本組成例のように粘度を持たせた外用剤を構成する場合、第一剤中の金属または金属の水素化物などの活性水素発生剤の含有量は、効果や粒子の分散性等を考慮し、０．００１〜１００ｗｔ％、好ましくは０．０１〜５０ｗｔ％、より好ましくは０．１０〜２５ｗｔ％、特に好ましくは０．２５〜１０ｗｔ％であるが、これに限るものではない。また、第二剤中に酸を含有させる場合、その含有量は、使用する金属または金属の水素化物の反応性や酸のプロトン供与性等を考慮し、０．０１〜９９ｗｔ％、好ましくは０．２５〜９０ｗｔ％、より好ましくは０．５〜６０ｗｔ％、特に好ましくは１〜３０ｗｔ％であるが、これに限るものではない。また、本組成例では含まれていないが、上述の組成例のように、第二剤中に触媒として白金などの貴金属微粒子を含有させる場合、その含有量は、反応速度や材料コスト等を考慮し、０．００５〜５０００００ｍｇ／Ｌ、好ましくは０．０５〜５００００ｍｇ／Ｌ、より好ましくは０．５〜５０００ｍｇ／Ｌ、特に好ましくは５〜５００ｍｇ／Ｌであるが、これに限るものではない。また、第一剤中に沈降防止剤を含有させる場合、その含有量は、使用する金属または金属の水素化物の比重や使用量等を考慮し、０．０１〜５０ｗｔ％、好ましくは０．２５〜２５ｗｔ％、より好ましくは０．５〜１２．５ｗｔ％、特に好ましくは０．７５〜６．２５ｗｔ％であるが、これに限るものではない。また、第一剤中に非プロトン性溶媒または無極性溶媒を含有させる場合、その含有量は、金属または金属の水素化物の使用量やプロトン性溶媒との反応性等を考慮し、１ｗｔ％以上、好ましくは２５ｗｔ％以上、より好ましくは５０ｗｔ％以上、特に好ましくは７５ｗｔ％以上であるが、これに限るものではない。
また、
第一剤の粘度（剤温２０℃、東機産業株式会社製ＴＶＢ−１０形粘度計にて測定）は、剤状やチクソ性などを考慮し、１〜６４００００００ｍＰＡ・ｓ、好ましくは１０〜６４０００００ｍＰＡ・ｓ、より好ましくは１００〜６４００００ｍＰＡ・ｓ、特に好ましくは１０００〜６４０００ｍＰＡ・ｓであるが、これに限るものではない。第二剤の粘度（剤温２０℃、東機産業株式会社製ＴＶＢ−１０形粘度計にて測定）は、剤状やチクソ性などを考慮し、１〜６４００００００ｍＰＡ・ｓ、好ましくは２〜６４０００００ｍＰＡ・ｓ、より好ましくは３〜６４００００ｍＰＡ・ｓ、特に好ましくは４〜６４０００ｍＰＡ・ｓであるが、これに限るものではない。また、第一剤と第二剤の混合物の粘度（剤温２０℃、東機産業株式会社製ＴＶＢ−１０形粘度計にて第一剤と第二剤を混合し７２時間以上放置した混合物を測定）は、皮膚や粘膜への滞留性や使用感を考慮し、１．２５〜２５６０００ｍＰＡ・ｓ、好ましくは２．５〜１９２０００ｍＰＡ・ｓ、より好ましくは５〜１２８０００ｍＰＡ・ｓ、特に好ましくは１０〜６４０００ｍＰＡ・ｓであるが、これに限るものではない。
［第一剤の溶媒に非プロトン性溶媒または無極性溶媒を混合することによる金属または金属の水素化物の経時的劣化抑制試験］
水素化カルシウムなど著しい反応性を有する化合物を除けば、酸と反応し水素を発生する金属または金属の水素化物は、水道水など中性〜アルカリ領域のｐＨを有するプロトン性溶媒とは非常に反応し難い。しかし一方で、こうした金属または金属の水素化物であっても、たとえば水中に分散しておけば僅かとはいえ水素を発生するため、経時的には、第一剤中の作用成分である金属または金属の水素化物は失われていくと言える。したがって、上述のような粒子表面への不動態被膜形成や、プロトン性溶媒の非プロトン性溶媒や無極性溶媒への一部置き換えが重要になってくるのだが、ここでは、第一剤中のプロトン性溶媒である水を、非プロトン性溶媒であるジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）へ段階的に置き換えていった場合における容器ヘッドスペースの水素濃度を比較することによって、非プロトン性溶媒が金属または金属の水素化物の経時的減衰をどのように抑えるかを示す。なお、本実験の目的は上述のようなものであるため、本実験内で記述される水素量は、当該金属または金属の水素化物が発生させる実際の水素量とはあまり相関がないことを付言しておく。事実、本実験は、下記に記すようなハンドメイドな、緩い環境下で行われたが、容器ヘッドスペースの水素量を正確に測ることを目的とするのであれば、下述の水上置換法等を採用すべきであることは言うまでもない。
１．試験手順
４２０ｃｃ容量のガラス容器に各試験物質を入れ、開口部をポリ塩化ビニリデン製ラップで覆った。さらにその上をアルミホイルで覆い、アルミホイル上から容器周囲を輪ゴムで堅く固定することで準密閉状態を作成した。約１７時間後、慎重にラップとホイルに穴を開けホースを差込み、ガラス容器のヘッドスペース部に溜まった水素濃度を、東亜ディーケーケー株式会社製の溶存水素計『ＤＨＤＩ−１』で測定した。本来、溶存水素計は液相にある溶存水素を測定するための装置だが、試験物質に分散する水素化マグネシウムをポンプで吸い上げ機械を故障させることを避けるため、また、本実験の目的が正確な水素量測定にはないことを鑑みこのような方法を採った。
２．試験物質
試験物質１：ＤＭＳＯ（和光純薬工業株式会社製）１７．５０ｇ、水素化マグネシウム（Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ社製）０．２５ｇ、藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水７．５０ｇ。
試験物質２：ＤＭＳＯ（和光純薬工業株式会社製）１２．５０ｇ、水素化マグネシウム（Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ社製）０．２５ｇ、藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水１２．５０ｇ。
試験物質３：ＤＭＳＯ（和光純薬工業株式会社製）７．５０ｇ、水素化マグネシウム（Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ社製）０．２５ｇ、藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水１７．５０ｇ。
試験物質４：ＤＭＳＯ（和光純薬工業株式会社製）０．００ｇ、水素化マグネシウム（Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ社製）０．２５ｇ、藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水２５．００ｇ。
３.結果及び考察
試験物質１を入れたガラス容器ヘッドスペースの水素濃度は、０．００２ｐｐｍであった。試験物質２を入れたガラス容器ヘッドスペースの水素濃度は、０．００７ｐｐｍであった。試験物質３を入れたガラス容器ヘッドスペースの水素濃度は、０．０１７ｐｐｍであった。試験物質４を入れたガラス容器ヘッドスペースの水素濃度は、０．０５８ｐｐｍであった。
本試験結果が示すように、金属または金属の水素化物を含む剤（第一剤）は、溶媒（分散媒）として、非プロトン性溶媒又は無極性溶媒を含む量が多ければ多いほど、水素を発生させないことが示された。すなわち、本発明が、多剤を接触させることで活性水素を発生させる構成を有する場合は、金属または金属の水素化物を含む剤は、溶媒（分散媒）内では安定した状態を保っていることが望ましいことは言うまでもないから、第一剤のプロトン性溶媒を、外用剤としての使い勝手やコスト等を考慮しながら、適宜非プロトン性溶媒又は無極性溶媒に置き換えることが望ましい。 第一剤中におけるプロトン性溶媒に対する非プロトン性溶媒又は無極性溶媒の重量比は、プロトン性溶媒を１としたとき、０以上、１以上、２以上、３以上、４以上、５以上、６以上、７以上、８以上、９以上、１０以上で望ましいほか、第一剤中における溶媒（分散媒）の全量またはほぼ全量が非プロトン性溶媒又は無極性溶媒であってもよい。
［水上置換法による金属マグネシウム及び水素化マグネシウムからの水素発生量の測定（神奈川県産業技術センター）］
１．試験方法
適宜な容量のフラスコを設置するとともに、ガラス管を、フラスコヘッドスペース部から、フラスコ脇の水の入ったビーカーに倒立して設置されたメスシリンダーまで延ばした。はじめに出てきた気体を捨てた後、フラスコ内に各試験物質を、金属、溶液の順に入れた。メスシリンダーヘッドスペース部に溜まった気体容積を、メスシリンダーの目盛りより測定した。
２．試験物質
試験物質１．金属：金属マグネシウム（ＡＬＦＡ Ａｅｓａｒ社）（粒径１５０μｍ以下）０．５ｇ、溶液：藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水３０ｇ
試験物質２．金属：金属マグネシウム（ＡＬＦＡ Ａｅｓａｒ社製）（粒径１５０μｍ以下）０．５ｇ、溶液：藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水にクエン酸（和光純薬工業株式会社製）を５重量％になるよう溶かした溶液３０ｇ
試験物質３．金属：金属マグネシウム（ＡＬＦＡ Ａｅｓａｒ社製）（粒径１５０μｍ以下）０．５ｇ、溶液：藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水にクエン酸（和光純薬工業株式会社製）を１０重量％になるよう溶かした溶液３０ｇ
試験物質４．金属：水素化マグネシウム（ＡＬＦＡ Ａｅｓａｒ社）０．５ｇ、溶液：藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水３０ｇ
試験物質５．金属：水素化マグネシウム（ＡＬＦＡ Ａｅｓａｒ社）０．５ｇ、溶液：藤沢市水道水をオルガノ社製イオン交換カラムに通して処理した精製水にクエン酸（和光純薬工業株式会社製）を１０重量％になるよう溶かした溶液３０ｇ
３．結果及び考察
試験物質１は、およそ１０分後をピークに５ｍＬの水素を、試験物質２は、およそ１０分後をピークに２８０ｍＬの水素を、試験物質３は、およそ２．５分後をピークに４８５ｍＬの水素を、試験物質４は０ｍＬの水素を、試験物質５は、およそ１２分後をピークに８４０ｍＬの水素を発生させた。上述したように、金属マグネシウム１０ｇより発生する水素量は計算上８３０ｍｇであるが、同様に換算すると、金属マグネシウム１０ｇあたり、試験物質１は８．９ｍｇ、試験物質２は５００ｍｇ、試験物質３は８６６ｍｇの水素を発生させたことになる。つまり、金属マグネシウム０．５ｇを溶かしきるのに必要な溶液としては、試験物質３、すなわちクエン酸１０重量％溶液３０ｇが妥当であることが想定される。さらにここから計算し、金属マグネシウム１ｇを溶かしきるのに必要な溶液としては、クエン酸１０重量％溶液６０ｇ、あるいはクエン酸２０重量％溶液３０ｇなどであることが想定される。同様の仕方で、どのような金属、どのような酸を用いるのであれ、金属量、酸濃度、酸溶液量を変数として、該金属と該酸の大よその最適量／濃度バランスが算出可能である。すなわち、金属または金属の水素化物と水などのプロトン性溶媒との化学反応式から、該金属または金属の水素化物の適当量が常温・常圧下で発生させ得る水素量の理論値を得る。合わせて、水上置換法など水素量または体積測定方法を用いて、該金属をクエン酸など適宜な酸で反応させた際に前記理論値に近似する値を得られる、該金属の量、該酸の濃度、該酸の溶液（該酸を前記プロトン性溶媒に溶かした溶液）の量を変数とする関数を得る。該関数に基づき、該金属の量、該酸の濃度、該酸の溶液のいずれか２つの変数に適宜な数値を代入したときの、残りの１つの変数を計算する作業を通じて、外用剤に使用する金属または金属の水素化物の使用量、酸の濃度、及び酸の溶液の量を、発生させたい水素量（濃度）や各成分の配合バランスを考慮しながら、適宜調整することが可能である。たとえば、水素化マグネシウムと水の化学反応式は下記である:
MgH2＋２H2O→Mg(OH)2＋２H2
すなわち、水素化マグネシウム１ｍｏｌ（２６ｇ）に対し、水素２ｍｏｌ（４ｇ）が理論上発生する。言い換えれば、水素化マグネシウム０．５ｇに対し、７６．９２３ｍｇの水素が理論上発生する。上述したように、本試験で、試験物質４は０ｍＬの水素を、試験物質５は８４０ｍＬの水素を発生させた。試験物質５における８４０ｍＬの水素はとは重量にして７５ｍｇであるので、この値は理論値に近似する。つまり、水素化マグネシウム０．５ｇはクエン酸１０重量％水溶液３０ｇで理論値に近似する水素発生量を示した。ここから、例えば、水素化マグネシウムを１ｇに、クエン酸溶液を１５ｇ用いる場合は、クエン酸の濃度はほぼ４０重量％が適切であることが想定される。あるいは例えば、クエン酸の濃度を５重量％にし、クエン酸溶液の量を１０ｇにするならば、水素化マグネシウムの使用量はほぼ８３ｍｇが適切であることが想定される。このように、本方法を用いれば、発生させたい水素量（濃度）や各成分の配合バランスを考慮しながら、外用剤の組成を適宜調整することが可能である。なお、本発明における外用剤においては、金属または金属の水素化物を含有する剤（第一剤）と、プロトン性溶媒（必要に応じて酸）を含有する剤（第二剤）を混合したとき、該混合物１ｇにつき、少なくとも計算上、（２０℃、１気圧における飽和水素水１ｇに含まれる水素量である）約０．００１６ｍｇ以上の水素が発生することが望ましい。この濃度以下では、単に飽和水素水を塗布したほうが良いということになるからである。また、使い勝手や安全性を考慮すると、１０００ｍｇ程度までの水素発生量が望ましい。すなわち、第一剤と第二剤を混合した混合物に対する水素発生量は、０．００１６ｍｇ／ｇ〜１０００ｍｇ／ｇ、好ましくは０．０１６〜１００ｍｇ／ｇ、より好ましくは０．１６〜１０ｍｇ／ｇである。基本的に、外用剤よりの水素発生量は、金属または金属の水素化物より計算することができるので、望まれる水素を発生させる金属または金属の水素化物の量を念頭に置きつつ、上述の方法を使用することで、より適切に、金属または金属の水素化物の量と、酸の濃度と、酸の溶液の量を調整することが可能である。なお、その際、容器内での取り扱い上の安全性を考慮し、第一剤より計算上発生する水素分子が、第一剤を含む容器内において、１ｐｐｍ〜１００容量％、好ましくは１００ｐｐｍ〜８０容量％、より好ましくは０．１〜４容量％、特に好ましくは１〜４容量％の範囲に収まるように（後述の簡易水素発生器の実施形態で記載される説明などを参考にして）金属または金属の水素化物の量が調整されていることは望ましいことである。
以下、代表的な実施形態の追加例を挙げる。
本発明によれば、第一剤としてマグネシウム等金属または金属の水素化物、第二剤として水等プロトン性溶媒(必要に応じて酸を含む)、及び第一剤と第二剤が混合しそこで活性水素または水素分子が発生する容器（ガス難透過性容器または水素ガス難透過性容器が望ましい）から成る治療または予防のための簡易水素発生器を構成することができる。すなわち、使用時に、第一剤と第二剤を容器内に投入・混合し水素を発生させるとともに、使用者は、容器上部の水素吹き出し口を介して、あるいは吹き出し口に設置されたチューブやマスク等を介して水素を含む気体や蒸気等を摂取する。こうした発生器は、加湿器、ガスボンベ、吸入器、ネブライザー等気体や蒸気等を摂取することを目的とする機器に応用可能であるとともに、そうした機器の機構を適宜利用することができる。なお、取扱い上の安全性を考え、第一剤中の金属または金属の水素化物は、粉塵爆発防止剤が配合されているか、もしくは腐食防止処理を施されているか、または液（特に非プロトン性溶媒や無極性溶媒を含む液）中に分散されているか、もしくはアルカリ性の液中に分散されている等の爆発防止処理が施されていることが望ましい。また、効果や取扱い上の安全性を考え、第一剤と第二剤を混合した際に発生する水素ガス濃度は、１ｐｐｍ〜１００容量％、好ましくは１００ｐｐｍ〜８０容量％、より好ましくは０．１〜４容量％、特に好ましくは１〜４容量％の範囲に収まるよう、金属または金属の水素化物の粒径や使用量、または酸の濃度や溶液の使用量などが適宜調製されていることが望ましい。こうした成分使用量や濃度の調製には、上述の［水上置換法による金属マグネシウム及び水素化マグネシウムからの水素発生量の測定］に記載される方法が応用できる。たとえば、容量５００ｍＬの容器に４容量％の水素を含ませる場合、第一剤と第二剤の反応によって発生する水素は２０ｍＬ（約１．８ｍｇ）でなければならない。第一剤に金属マグネシウムを使用すると仮定すると、上述の［水上置換法による金属マグネシウム及び水素化マグネシウムからの水素発生量の測定］に記載されるように、金属マグネシウム１０ｇより発生する水素量は計算上８３０ｍｇであるから、１．８ｍｇの水素を発生させるためには、理論上、約２１．７ｍｇの金属マグネシウムを必要とする。また、同様に上述の［水上置換法による金属マグネシウム及び水素化マグネシウムからの水素発生量の測定］に記載されるように、第二剤にクエン酸溶液を使用すると仮定すると、金属マグネシウム０．５ｇを溶かしきるのに必要な溶液としては、クエン酸１０重量％溶液３０ｇが妥当であることが想定されるから、ここから計算し、金属マグネシウム約２１．７ｍｇを溶かしきるのに必要な溶液としては、クエン酸１０重量％溶液約１．３ｇなどであることが想定される。また、同様に上述の［水上置換法による金属マグネシウム及び水素化マグネシウムからの水素発生量の測定］に記載されるように、ここで水素ガスはおよそ２．５分かけて発生することが分かっているから、金属マグネシウムを約２１．７ｍｇ含有する第一剤とクエン酸１０重量％溶液約１．３ｇを含有する第二剤を１回使用量とし、第一剤と第二剤を混合することで発生する水素ガスを約２．５分かけて吸入するという発生器の仕様を、例えば決定することができる。こうした簡易水素発生器は、発生した水素ガスがフリーラジカルや活性酸素種に酸化されることを通じて活性化するため、例えば、咽喉または肺の炎症抑制、アンチエイジングまたは美容の維持向上、激しい運動、虚血再還流障害、外科手術、または臓器移植等に由来する急性的な酸化ストレスの抑制、飲酒、喫煙、または日光浴等に由来する慢性的な酸化ストレスの抑制などを用途とするが、これに限るものではない。
なお、本明細書において、「外用剤」は、皮膚や粘膜に適用するものであれば特に限定されず、化粧料、医薬品、医薬部外品等を含む。また、その剤型も、水溶液系、可溶化系、乳化系、油液系、ゲル系、ペースト系、軟膏系、エアゾール系、気相系、水−油２層系、水−油−粉末３層など、任意の剤型を含む。また、ガーゼ、フィルム、シート、不織布、などに含浸させて皮膚に貼付して使用してもよい。またその使用形態も任意で
あり、例えば化粧水、化粧油、乳液、クリーム、パック、美容液、日焼け止め、化粧下地、ファンデーション、マッサージ剤、美容剤、爪クリーム、歯磨き粉、口腔清浄液、パッチ又は噴霧剤等任意の形態で使用できる。

Claims (18)

  1. 活性水素発生剤を含有する治療または予防のための外用剤であって、該活性水素が発生している過程のいずれかの時点で、皮膚または粘膜に接触させることを特徴とする外用剤。
  2. 請求項１に記載の外用剤において、
    前記活性水素は、発生期状態の水素であることを特徴とする治療または予防のための外用剤。
  3. 請求項１〜２のいずれか一項に記載の外用剤において、
    前記活性水素発生剤は、水素分子を活性化する触媒を含むことを特徴とする外用剤。
  4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の外用剤において、
    前記活性水素発生剤は、少なくとも二つの物質を相互に接触させて前記活性水素を発生させることを特徴とする外用剤。
  5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の外用剤において、
    前記二つの物質の一方が、電子供与体または水素化物イオン供与体のうち少なくとも一方を含有する物質であり、前記二つの物質の他方が、プロトン供与体を含有する物質であることを特徴とする外用剤。
  6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の外用剤において、
    前記電子供与体または水素化物イオン供与体のうち少なくとも一方を含有する物質が、金属を含有する物質であることを特徴とする外用剤。
  7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の外用剤において、
    前記金属を含有する物質が、金属の水素化物または水素よりイオン化傾向が高い金属のうち少なくとも一方であることを特徴とする外用剤。
  8. 請求項１〜７のいずれか一項記載の外用剤において、
    前記金属がマグネシウムまたは水素化マグネシウムのうち少なくとも一方であることを特徴とする外用剤。
  9. 請求項１〜８のいずれか一項記載の外用剤において、
    前記電子供与体または水素化物イオン供与体のうち少なくとも一方が、非プロトン性溶媒または無極性溶媒の少なくとも一方を含む媒体に保持されていることを特徴とする外用剤。
  10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の外用剤において、
    前記プロトン供与体が水であることを特徴とする外用剤。
  11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の外用剤において、
    前記水は酸を含むことを特徴とする外用剤。
  12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の外用剤において、
    前記触媒が貴金属微粒子であることを特徴とする外用剤。
  13. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載の外用剤において、
    前記貴金属微粒子が、白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、金、銀、レニウム、もしくはこれらの塩、合金化合物、錯体化合物、またはこれらの混合物のいずれかであることを特徴とする外用剤。
  14. 請求項１〜１３のいずれか一項に記載の外用剤において、
    アトピー性皮膚炎の治療または予防のための外用剤であることを特徴とする外用剤。
  15. 請求項１〜１４のいずれか一項に記載の外用剤において、
    前記外用剤が、化粧品であることを特徴とする外用剤。
  16. 請求項１〜１５のいずれか一項に記載の外用剤において、
    前記活性水素発生剤が、水素含有リポソームを含むことを特徴とする外用剤。
  17. 金属の水素化物または水素よりイオン化傾向が高い金属のうち少なくとも一方と、貴金属微粒子である触媒とを含むことを特徴とする、胃粘膜の治療または予防のための外用剤。
  18. 第一剤として金属または金属の水素化物、第二剤としてプロトン性溶媒、及び第一剤と第二剤が混合しそこで活性水素または水素分子が発生する容器から成る治療または予防のための簡易水素発生器。
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