WO2016149872A1 - 一种多极微动能饮用水及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

一种多极微动能饮用水及其制备方法和用途，该多极微动能饮用水由饮用水原水通过电磁波非接触式制备而成，与饮用水原水相比，紫外吸收峰向短波方向偏移25nm-40nm，优选向短波方向偏移28nm-30nm，最优选向短波方向偏移30nm或28nm。

Description

一种多极微动能饮用水及其制备方法和用途 技术领域
本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种多极微动能饮用水及其制备方法和用途。
背景技术
水(H2O)是由氢、氧两种元素组成的无机物，在常温常压下为无色无味的透明液体。水是最常见的物质之一，是包括人类在内所有生命生存的重要资源，也是生物体最重要的组成部分。水在生命演化中起到了重要的作用。人类很早就开始对水产生了认识，东西方古代朴素的物质观中都把水视为一种基本的组成元素。
现代人以科学的角度对水有如下认识：
水分子具有记忆力：当科学家将个别具有不同形状和重量的雪花晶体分别溶化而后再冻结起来时，发现重新冻结的雪花晶体的形状和重量与溶化前完全一样，得出水本身有“记忆力”的结论。
由于水分子本身有其特殊的结构形状，它是由两个氢和一个氧离子以104.5的角度结合而成。它是一种带有电子“磁极性”的离子化系统。水分子在零度及零度以下呈现固态的结晶体，我们称之为冰。然而，水在零至60℃的温度下并不是完全呈现液状，而是以一种液态晶体的形式存在。但如果温度高于60℃，这液态晶体分子便会遭受破坏。
由于水分子的特殊夹角方式，可以将稀释过的溶质分子的形体包含在它的液态晶体中，这就是一般所理解的溶解过程。现在的新发现是，当用某种办法使溶质分子与水分子分离时(如经由多次的稀释与震荡)，水分子仍旧能够保持对溶质分子的“形状”记忆。当机体细胞接触到这样的水分子时，会把这个溶质分子的“形状”记忆当作真的溶质分子一样对待，这是有200多年历史的顺势疗法的基石。
水由氢与氧两种元素结合而成，但不以单个的水分子存在于自然界，而是由许多个水分子集聚成水分子的集团(H2O)n存在于自然界(即上述的液态结晶)，水分子的集团可能呈链状、环状、团状或葡萄状，最少五个水分子，多则十几、数十至数百个。
目前已经有采用电磁波来处理水分子，以提高水分子的能量等级或者消毒或者预防和清除污垢的方法。但是这些处理方法均不能很好地控制处理的效果，且处理后的水的效果大多仅限于饮用，没有其他的附加的有利效果。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种采用电磁波非接触式处理得到的多极微动能饮用水及其制备方法和用途。
本发明的一个目的是提供一种多极微动能饮用水。本发明的另一个目的是提供一种上述多极微动能饮用水的制备方法。本发明的又一目的是提供一种上述多极微动能饮用水的用途。
本发明的上述目的是采用如下技术方案来实现的。
一方面，本发明提供一种多极微动能饮用水，该多极微动能饮用水由饮用水原水通过电磁波非接触式处理制备而成，与饮用水原水相比，紫外吸收峰向短波方向偏移25nm-40nm，优选向短波方向偏移28nm-30nm，最优选向短波方向偏移30nm或28nm。
与饮用水原水相比，本发明的多极微动能饮用水的荧光辐射光谱强度在300nm-400nm谱段均有大幅度提升，对同种样品重复实验表明，该实验有很好的重复性。
实验表明，本发明的多极微动能饮用水具有更多的核外电子处于高能级非辐射能级态。
优选地，所述饮用水原水为普通自来水或者各种矿泉水或纯净水，例如依云天然矿泉水、西藏冰川矿泉水、农夫山泉、娃哈哈等等。
本发明的多极微动能饮用水在制备好后72小时内饮用或者使用效果最佳。
另一方面，本发明提供一种上述多极微动能饮用水的制备方法，该制备方法包括采用低、中、高三种不同频率的电磁波非接触式处理饮用水原水，其中，低频电磁波的频率范围为30-100kHz，中频电磁波的频率范围为550-720kHz，高频电磁波的频率范围为300-725MHz。
优选地，所述饮用水原水为普通自来水或者各种矿泉水或纯净水，例如依云天然矿泉水、西藏冰川矿泉水、农夫山泉、娃哈哈等等。
优选地，所述低频电磁波的频率范围为45-75kHz。
优选地，所述中频电磁波的频率范围为600-720kHz。
优选地，所述高频电磁波的频率范围为300-425MHz。
优选地，所述低频电磁波和中频电磁波为正弦波、方波、尖波、锯齿波或梯形波。
优选地，所述低频电磁波和中频电磁波波形可以相同或者不同，优选相同。
优选地，所述低频电磁波和中频电磁波传播方向一致。
优选地，所述高频电磁波为三角波，且与所述低频电磁波和中频电磁波的传播方向垂直。
优选地，采用低、中、高三种不同频率的电磁波非接触式处理饮用水原水处理时，先使用低频电磁波和高频电磁波同时处理，然后再使用中频电磁波和高频电磁波同时处理。
优选地，使用低频电磁波和高频电磁波同时处理的时间为10-30分钟，优选为10-20分钟；使用中频电磁波和高频电磁波同时处理的时间为10-30分钟，优选为10-20分钟。
优选地，与饮用水原水相比，制备得到的多极微动能饮用水的紫外吸收峰向短波方向偏移25nm-40nm，优选向短波方向偏移28nm-30nm，最优选向短波方向偏移30nm或28nm。
与饮用水原水相比，本发明的多极微动能饮用水的荧光辐射光谱强度在300nm-400nm谱段均有大幅度提升，对同种样品重复实验表明，该实验有很好的重复性。
实验表明，本发明的多极微动能饮用水具有更多的核外电子处于高能级非辐射能级态。
在本发明中，产生电磁波的方法及装置是本领域的常规技术手段。
又一方面，本发明提供上述多极微动能饮用水在制备各种矿泉水、纯净水、饮料、保健品或药物中的用途。
优选地，所述饮料为功能饮料，可以用于抗疲劳、减肥、通便、降血压、降血糖、降血尿酸和降血尿素。
优选地，所述保健品或药物可以用于抗疲劳、减肥、通便、降血压、降血糖、降血尿酸和降血尿素。
与现有技术相比，本发明采用电磁波非接触式处理水，没有添加任何添加剂，制作简单，生产效率高，成本低。
与已有的报道相比较，本发明的多极微动能饮用水较处理前的饮用水 原水在紫外吸收峰向短波方向产生了明显的位移，荧光辐射光谱强度在300nm-400nm谱段均有大幅度提升，更多的核外电子处于高能级非辐射能级态。动物实验已经证明具有抗疲劳、减肥、通便、降血压、降血糖、降血尿酸和血尿素的作用。
附图说明
以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：
图1为不同处理组的水对过氧化物致DNA损伤的影响；
图2为不同处理组的培养基对细胞的影响；
图3为普通饮用水原水和使用该普通饮用水原水得到的本发明的多极微动能水的吸收光谱分布；
图4为依云天然矿泉水(原水)和使用该依云天然矿泉水得到的本发明的多极微动能水的吸收光谱分布；
图5为西藏冰川矿泉水(原水)和使用该西藏冰川矿泉水得到的本发明的多极微动能水的吸收光谱分布；
图6为普通饮用水(原水)与其制成的多极微动能饮用水的荧光稳态瞬态测试结果；
图7为依云天然矿泉水(原水)和与其制成的多极微动能饮用水的荧光稳态瞬态测试结果；
图8为西藏冰川矿泉水(原水)和与其制成的多极微动能饮用水的荧光稳态瞬态测试结果；
图9为西藏冰川矿泉水为原水制成的多极微动能饮用水分别取三个样品进行重复性测试结果；
图10为本发明的多极微动能饮用水对正常ICR小鼠血糖的影响。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的药材原料、试剂材料等，如无特殊说明，均为市售购买产品。
实施例1本发明的多极微动能饮用水的制备方法
在普通饮用水原水管外，非接触式施加低、中、高三种不同频率的电磁波进行处理，其中，低频电磁波的频率为30kHz，中频电磁波的频率范围为550kHz，高频电磁波的频率范围为300MHz。
其中，所述低频电磁波和中频电磁波均为正弦波，且二者电磁波传播方向一致。所述高频电磁波为三角波，且与所述低频电磁波和中频电磁波的传播方向垂直。处理时，先使用低频电磁波和高频电磁波同时处理20分钟，然后再使用中频电磁波和高频电磁波同时处理20分钟。处理完成后，得到本发明的多极微动能饮用水。
实施例2本发明的多极微动能饮用水的制备方法
在普通饮用水原水管外，非接触式施加低、中、高三种不同频率的电磁波进行处理，其中，低频电磁波的频率为100kHz，中频电磁波的频率范围为720kHz，高频电磁波的频率范围为725MHz。
其中，所述低频电磁波和中频电磁波均为方波，且二者电磁波传播方向一致。所述高频电磁波为三角波，且与所述低频电磁波和中频电磁波的传播方向垂直。处理时，先使用低频电磁波和高频电磁波同时处理10分钟，然后再使用中频电磁波和高频电磁波同时处理10分钟。处理完成后，得到本发明的多极微动能饮用水。
实施例3本发明的多极微动能饮用水的制备方法
在普通饮用水原水管外，非接触式施加低、中、高三种不同频率的电磁波进行处理，其中，低频电磁波的频率为45kHz，中频电磁波的频率范围为600kHz，高频电磁波的频率范围为300MHz。
其中，所述低频电磁波和中频电磁波均为方波，且二者电磁波传播方向一致。所述高频电磁波为三角波，且与所述低频电磁波和中频电磁波的传播方向垂直。处理时，先使用低频电磁波和高频电磁波同时处理15分钟，然后再使用中频电磁波和高频电磁波同时处理15分钟。处理完成后，得到本发明的多极微动能饮用水。
实施例4本发明的多极微动能饮用水的制备方法
在普通饮用水原水管外，非接触式施加低、中、高三种不同频率的电磁波进行处理，其中，低频电磁波的频率为75kHz，中频电磁波的频率范 围为720kHz，高频电磁波的频率范围为425MHz。
其中，所述低频电磁波和中频电磁波均为尖波，且二者电磁波传播方向一致。所述高频电磁波为三角波，且与所述低频电磁波和中频电磁波的传播方向垂直。处理时，先使用低频电磁波和高频电磁波同时处理20分钟，然后再使用中频电磁波和高频电磁波同时处理20分钟。处理完成后，得到本发明的多极微动能饮用水。
实施例5本发明的多极微动能饮用水的理化指标检测
按照《生活饮用水标准检验方法》(GB/T 5750-2006)对实施例1-4制备的多极微动能饮用水进行检测，检测结果基本一致，结果见表1所示。
表1 本发明的多极微动能饮用水的理化指标检测结果
Figure PCTCN2015074742-appb-000001
Figure PCTCN2015074742-appb-000002
根据上表可知，本发明的微动能饮用水的指标均符合《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的要求。
实施例6本发明的多极微动能饮用水的毒理实验
一、急性经口毒性试验
1、材料和方法
1.1受试物：实施例3制备的微动能饮用水
1.2动物：由中国食品药品检定研究院实验动物资源研究所提供昆明种小白鼠(合格证号：SCXK(京)2009-0017)，SPF级，体重18.0～22.0g，试验前，动物禁食过夜，自由饮水。
1.3剂量分组：受试物设剂量为20000mg/kg体重，雌、雄性动物各10只。按性别分笼群饲。采用一次经口灌胃方式，按0.1ml/10g体重计算染毒量。
1.4观察指标：染毒后，观察动物的一般状况、中毒体征和死亡情况，观察期限两周。试验结束时所有动物进行解剖，记录动物的大体病理改变。根据急性毒性分级标准进行急性毒性分级。
2、试验结果
受试物对小鼠急性经口毒性试验结果
Figure PCTCN2015074742-appb-000003
3、结论
染毒后，动物无任何中毒症状及死亡情况出现，未见任何大体病理改变，动物体重呈增加趋势。因此，该受试物对雌、雄小白鼠经口LD50均大于10000mg/kg体重，属于实际无毒级。
二、对过氧化物致DNA损伤影响
1、实验材料与设备
1.1 5mM维生素C溶液：溶于三蒸水，现用现配，维生素C粉末由Sigma-Aldrich公司提供；
1.2 5mM CuCl2溶液：溶于三蒸水，现用现配，CuCl2粉末由国药集团化学试剂有限公司提供；
1.3质粒DNA：pET28a质粒在DH5a大肠杆菌中扩增提取(质粒提取试剂盒购自Promega公司)；
1.4 5mMEDTA溶液pH8.0：EDTA由国药集团化学试剂有限公司提供；
1.5 10×PBS缓冲液：80gNaCl、2gKCl、14.4gNa2HPO4、2.4gKH2PO4溶解于蒸馏水，调pH值至7.4并定容至1L高压灭菌，所需试剂均购自国药集团化学试剂有限公司；
1.6琼脂糖：由Biowest公司提供；
1.7 Goldview核酸染料由Biotium公司提供；
1.8凝聚成像仪：由赛智创业科技有限公司提供；
1.9电泳仪：六一仪器厂；
1.10受试物：实施例3和4制备的微动能饮用水
2、实验方法
2.1实验分组
I组：未处理组，采用未处理无菌水加入反应体系；
II组：实施例3制备的微动能饮用水；
III组：实施例4制备的微动能饮用水。
按照下列顺序加入各反应物质，反应体系终体积为10μL：
10×PBS缓冲液1μL；
质粒DNA(2μg)2μL；
5mM维生素C 1μL；
5mM CuC121μL；
用未处理水或处理水补齐至10μL。
2.2分别于0.5小时和l小时，加入lμL 5mM EDTA和2.2μL上样缓冲液终止反应；
2.3 0.8％琼脂糠凝胶(含有Goldview染料)电泳l h；
2.4凝胶成像。
3、实验结果
维生素C与二价铜离子发生氧化还原反应，伴随着过氧化物的生成，过氧化物会对质粒DNA造成损伤断裂，体现在电泳条带的减弱。本实验结果如图1所示，实验分为3组，分组方法见方案中描述，每组反应两个时间点:0.5小时和1小时，DNA的亮度代表DNA含量。根据实验结果显示，II组、III组与未处理I组相比较，质粒DNA受氧化还原反应降解的速率基本一致，并没有因为水的处理而产生阻止或者加速DNA损伤断裂的效应。
4、结果分析
维生素C与二价铜离子发生氧化还原反应，伴随着过氧化物的生成，过氧化物会对质粒DNA造成损伤断裂，体现在电泳条带的减弱。本实验结果显示，II组、III组与未处理I组相比较，质粒DNA受氧化还原反应降解的速率基本一致，并没有因为水的处理而产业阻止或者加速DNA损伤断裂的效应。说明本发明的多极微动能水对过氧化物致DNA损伤无影响。
三、对体外培养HepG2细胞膜完整性影响
1、实验材料与设备
l.1人肝癌细胞：HepG2；
1.2细胞培养基：DMEM培养液+10％FBS；
1.3 FAM-aptamer：购自上海生工生物工程有限公司；
1.4荧光EZ微镜：OLYMPUS公司；
1.5 96孔细胞培养板；
2、实验方法
2.1将对数生长期的细胞，加入适量胰酶消化。调整细胞浓度，以4000个细胞/孔的量接种于96孔培养板，过夜培养；
2.2将5mL含10％FBS的DMEM培养基(培养基A)采用实施例3的方法处理40分钟(处理组)；
2.3将5mL含10％FBS的DMEM培养基(均养基B)远离实施例3的电磁波源2米以上处理40分钟(未处理组)；
2.4分别将4μg FAM标记的C6-8aptamer加入到100μL培养基A和培养基B中混匀；
2.5将96孔板中贴壁培养的细胞液更换为含有FAM-C6-8aptamer的培养基A和培养基B，37℃培养30min后，用PBS洗一次，荧光显微镜下观察。
3、实验结果
结果如图2，处理组和未处理组中的细胞形态没有什么区别，都是细胞白发荧光，细胞胞膜完整，细胞内未观察到明显的FAM标记的C6-8aptamer绿色荧光。
4、结果与分析
如果细胞存在打孔则FAM标记的C6-8aptamer可以进入细胞并与细胞内的蛋白结合，经530波长激发后发绿色荧光。而图中结果看到处理组和未处理组中的细胞没有什么区别，都是细胞自发荧光，说明细胞胞膜完整，本发明的多极微动能技术对细胞形态及细胞膜完整性无影响。
实施例7本发明的多极微动能饮用水的宽光谱吸收率与紫外吸收率 变化
1、实验材料与设备
1.1实施例3制备的微动能饮用水；
1.2实施例3中使用的普通饮用水原水；
1.3采用实施例3的相同的方法处理依云天然矿泉水制成的饮用水；
1.4依云天然矿泉水：在家乐福超市购买；
1.5采用实施例3的相同的方法处理西藏冰川矿泉水制成的饮用水；
1.6西藏冰川矿泉水：在家乐福超市购买；
1.7超纯水：由德国Sartorius超纯水制备系统制得；
1.8光纤光谱仪Ava-Spec3648，测量范围200-1100nm，不确定度/准确度0.5nm；
1.9示波器MS04104，设备出厂编号：C001163，测量精度：1GHz；
1.10光电探测器Thorlab DET10A/M，设备出厂编号：JGZX-ZXZC-012，测量精度：200nm-1100nm；
1.11测试条件：温度21℃，湿度：38％。
2、实验方法
2.1宽光谱的吸收率
(1)使用约200ml超纯水冲洗实验用器皿至各项物理化学指标稳定。
(2)将实施例3中使用的普通饮用水原水和实施例3制备的微动能饮用水置于实验器皿中，扫描200nm～800nm样品标准光源光谱分光的吸收，记录实验结果。
(3)使用约200ml超纯水冲洗实验用器皿至各项物理化学指标恢复原值并稳定。
(4)将依云天然矿泉水和采用实施例3的相同的方法处理依云天然矿泉水制成的饮用水置于实验器皿中，重复步骤(2)，记录期间紫外线强度变化量。
(5)使用约200ml超纯水冲洗实验用器皿至各项物理化学指标恢复原值并稳定。
(6)将西藏冰川矿泉水和采用采用实施例3的相同的方法处理西藏冰川矿泉水制成的饮用水置于实验器皿中，重复步骤(2)，记录期间紫外线强度变化量。
(7)使用约200ml超纯水冲洗实验用器皿至各项物理化学指标恢复原值并稳定。
2.2紫外吸收率测定
(1)使用约200ml超纯水冲洗实验用器皿至各项物理化学指标稳定。
(2)将实施例3制备的微动能饮用水置于紫外线强度探测系统中，紫外光源照射待测水，通过示波器MS04104读取光电探测器Thorlab DET10A/M读取未经过待测水的紫外线强度数值，读取经过待测水的紫外线强度数值，连续不间断测试72小时，记录期间紫外线强度变化量。
(3)使用约200ml超纯水冲洗实验用器皿至各项物理化学指标恢复原 值并稳定。
(4)将采用实施例3的相同的方法处理依云天然矿泉水制成的饮用水置于紫外线强度探测系统中，重复步骤(2)，记录期间紫外线强度变化量。
(5)使用约200ml超纯水冲洗实验用器皿至各项物理化学指标恢复原值并稳定。
(6)将采用实施例3的相同的方法处理西藏冰川矿泉水制成的饮用水置于紫外线强度探测系统中，重复步骤(2)，记录期间紫外线强度变化量。
(7)使用约200ml超纯水冲洗实验用器皿至各项物理化学指标恢复原值并稳定。
3、实验结果
3.1宽光谱吸收率测试
结果见图3-5。
3.2紫外吸收率测定
普通水制成的多极微动能饮用水：
紫外吸收率：0.9135->0.9037
依云天然矿泉水制成的多极微动能饮用水：
紫外吸收率：0.9244->0.9188
西藏冰川矿泉水制成的多极微动能饮用水：
紫外吸收率：0.9157->0.9079
4、实验结论与分析
通过上述实验，得到如下结论：
(1)与原水相比较，本发明的多极微动能饮用水的吸收光谱吸收峰向短波偏移30nm左右；
(2)在72小时的测试下，本发明的多极微动能饮用水的吸收率下降1％。
实施例8本发明的多极微动能饮用水的受激荧光光谱变化
1、实验材料与设备
1.1实施例3制备的微动能饮用水；
1.2实施例3中使用的普通饮用水原水；
1.3采用实施例3的相同的方法处理依云天然矿泉水制成的饮用水；
1.4依云天然矿泉水：在家乐福超市购买；
1.5采用实施例3的相同的方法处理西藏冰川矿泉水制成的饮用水；
1.6西藏冰川矿泉水：在家乐福超市购买；
1.7超纯水：由德国Sartorius超纯水制备系统制得；
1.8光纤光谱仪Ava-Spec3648，设备出厂编号：1101230U1，测量范围200-1100nm，不确定度/准确度0.5nm；
1.9测试环境：温度22℃，湿度37％。
2、实验方法
(1)使用约200mL超纯水冲洗实验用器皿至各项物理化学指标稳定。
(2)将实施例3制备的微动能饮用水置于光纤光谱仪样品池中，用266nm脉冲紫外激光器给样品一个激发脉冲，使用光纤光谱仪光谱扫描功能，以对样品的发射光谱进行测量，记录样品的荧光发射光谱。
(3)使用约200mL超纯水冲洗实验用器皿至各项物理化学指标恢复原值并稳定。
(4)将实施例3中使用的普通饮用水原水置于光纤光谱仪样品池中，重复步骤2，记录实验数据。
(5)使用约200mL超纯水冲洗实验用器皿至各项物理化学指标恢复原值并稳定。
(6)将采用采用实施例3的相同的方法处理依云天然矿泉水制成的饮用水置于光谱仪样品池中，重复步骤2，3，记录实验数据。
(7)在将依云天然矿泉水置于光纤光谱仪样品池中，重复步骤2，3记录实验数据。
(8)将采用采用实施例3的相同的方法处理西藏冰川矿泉水制成的饮用水置光纤光谱仪样品池中，重复步骤2，3记录实验数据。
(9)将西藏冰川矿泉水置于光纤光谱仪样品池中，重复步骤2，3记录实验数据。
(10)将采用采用实施例3的相同的方法处理西藏冰川矿泉水制成的饮用水取三个样品分别置于光纤光谱仪样品池中，重复步骤2，3记录实验数据。
3、实验结果
3.1荧光稳态瞬态测试
普通饮用水与其制成的多极微动能饮用水的荧光稳态瞬态测试结果见图6。依云天然矿泉水和与其制成的多极微动能饮用水的荧光稳态瞬态 测试结果见图7。西藏冰川矿泉水和与其制成的多极微动能饮用水的荧光稳态瞬态测试结果见图8。西藏冰川矿泉水为原水制成的多极微动能饮用水分别取三个样品进行重复性测试，结果见图9。
4、实验结论与分析
由上述实验结果可以看出，与原水相比较，本发明的多极微动能饮用水的三种不同样品的荧光辐射光谱强度在300nm-400nm谱段均有大幅度提升，对同种样品重复实验表明，该实验有很好的重复性。
实验表明，经过本发明的方法处理的饮用水具有更多的核外电子处于高能级非辐射能级态。
实施例9本发明的多极微动能饮用水对胰岛损伤高血糖模型小鼠的 影响
1.材料和方法
1.1样品：
实施例3制备的多极微动能饮用水(动能水)，无色无味透明水状液体，常温保存，制备好后72h内使用；
盐酸二甲双胍肠溶片，由北京中惠药业有限公司生产，批号：20140301。
1.2实验动物：ICR小鼠，购自北京华阜康生物科技股份有限公司，生产许可证号：SCXK(京)2014-0004，实验动物质量合格证号：11401300013568。70只，雄性，订购体重18-20g。
饲养条件：实验动物设施持续保持屏障环境标准。主要环境指标的控制范围：室温20～26℃，日温差≤4℃。相对湿度40～70％。最小换气次数15次/小时，光照明：暗＝12h：12h。动物饲养于PC小鼠群养盒中，笼具规格为：294*190*125mm3，每盒5只，共其饲养空间符合中华人民共和国国家标准GB14925-2010中关于实验动物所需最小空间的规定。所有动物均由培训合格的人员进行饲养管理。每周更换1次垫料和笼具。每日添加鼠专用饲料供动物食用，整个饲养过程中保持动物饮食活动自由。
动物福利：本试验所用动物及相关处置应符合动物福利的要求，实验开展前要经过北京协和建昊医药技术开发有限责任公司实验动物管理和使用委员会(IACUC)的审查批准。具体注意事项如下：
(1)实验过程中，应将动物的惊恐和疼痛减少到最低程度。
(2)在对实验动物进行手术、解剖时，必须进行有效的麻醉。术后恢复期应根据实际情况，进行镇痛和有针对性的护理及饮食调理。
(3)保定实验动物时，应避免引起动物的不安、惊恐、疼痛和损伤。保定器具应结构合理、规格适宜、坚固耐用、环保卫生、便于操作。在不影响实验的前提下，对动物身体的强制性限制宜减少到最低程度。
(4)样本采集：以安全人道的方式(尽量减少对动物造成的紧张与不适)对实验动物进行采集样本的操作。
(5)对于濒死动物、患病动物以及毒性反应严重的动物，应及时报告给兽医及专题负责人，给予及时治疗或实施安乐死。在不影响实验结果判定的情况下，应选择“仁慈终点”，避免延长动物承受痛苦的时间。处死实验动物时，须按照人道主义原则实施安死术。处死现场，不宜有其他动物在场。确认动物死亡后，方可妥善处置尸体。
(6)职业安全方面：实验过程中，注意采取个人防护措施，如手套、隔离衣、面罩、眼罩、耳塞等。
1.3剂量选择与受试物给予方式：
购入成年动物，适应数天后，随机取15只动物禁食3-5小时，测空腹血糖，作为该批次动物基础血糖值。随后65只动物禁食24小时(自由饮水)，注射四氧嘧啶(用前新鲜生理盐水冰浴配制，现用现配)造模，小鼠65mg/kg BW.iv。3天后动物禁食3-5小时，测血糖，血糖值大于10mmol/L为高血糖模型成功动物。
1.3.1高血糖模型动物降糖实验
选10只正常血糖动物作为空白对照组，选高血糖模型动物按血糖水平分组，分为1个模型对照组和4个剂量组。动能水低剂量组每日饮用动能水(饮水瓶灌装动能水，每天补充1次)；动能水高剂量组除每日基础饮用动能水外，每天灌胃动能水一次，剂量为0.3mL/10g；阳性药盐酸二甲双胍肠溶片组每日灌胃一次，给药剂量为300mg/kg，给药体积为0.3mL/10g(盐酸二甲双胍肠溶片每人每日1.8g，人体重以60kg计算，折合30mg/kg，小鼠以临床人用量的10倍计算，折合300mg/kg，给药体积为0.3mL/10g，药物配制浓度为10mg/mL，用0.5％CMC-Na配制)；动能水加盐酸二甲双胍肠溶片组，盐酸二甲双胍肠溶片剂量也为300mg/kg，用动能水配制，每两天配制一次。
Figure PCTCN2015074742-appb-000004
表2 动能水对胰岛损伤高血糖模型小鼠血糖水平的影响
Figure PCTCN2015074742-appb-000005
1.4主要仪器与试剂：
罗氏ACCU-CHEK快速血糖仪，血糖仪专用试纸。
1.5试验方法：
造模前选取15只小鼠进行血糖值测定，作为基础值。此外分别在分组前、给药第15天、给药30天、给药40天采血进行血糖测定，采血方式为尾静脉针刺采血，采血量最少为5μL。
1.6试验数据统计：
运用SPSS统计软件处理体重结果并进行给药组与对照组的比较分析。按照以下方法统计：应采用Kolmogorov-Smirnov法进行正态检验，Levene中位数法进行方差齐性检验，若P＞0.05，进行单因素方差分析(One-Way ANOVA)方法，如果正态和方差齐性检验失败(P≤0.05)，那么需要进行非参数Mann-Whitney检验。
1.7结果判定：
以*p<0.05为统计有差异，**P<0.01为统计有显著性差异，同时参考测定结果绝对值。具体判定是否动能水和阳性药对正常动物血糖水平有影响。
2.结果
造模前随机选择15只小鼠进行了血糖测定，测定结果为8.5±0.8mmol/L。
表3 ICR小鼠造模分组时个体血糖结果(mmol/L)
Figure PCTCN2015074742-appb-000006
表4 ICR小鼠造模分组时各组血糖结果(mmol/L，
Figure PCTCN2015074742-appb-000007
n＝10)
Figure PCTCN2015074742-appb-000008
由表3、表4可见，分组时空白对照组血糖为7.1±0.8mmol/L，其他各组血糖分别为29.2±4.7、27.4±6.1、29.0±6.0、28.5±6.6、28.8±5.7mmol/L，造模成功。
表5 连续给药15天各组别个体血糖结果(mmol/L)
Figure PCTCN2015074742-appb-000009
Figure PCTCN2015074742-appb-000010
表6 动能水对胰岛损伤模型小鼠的影响，给药15天(mmol/L，
Figure PCTCN2015074742-appb-000011
n＝10)
Figure PCTCN2015074742-appb-000012
注：*与模型组比较，p<0.05
由表5、表6可见，连续给药15天时，空白对照组血糖值为8.2±0.4mmol/L，模型组10只小鼠中有5只(5/10)血糖超过血糖仪测定上限(33.3mmol/L)，动能水低剂量组有2只(2/10)、动能水高剂量组有3只(3/10)、二甲双胍组有1只(1/10)血糖仪测定上限(33.3mmol/L)，二甲双胍加动能水组10只动物均在血糖仪测定上限以下。超出测量上限的动物均以33.3mmol/L计算，各组的血糖结果分别为30.2±7.1、29.7±5.9、29.3±7.1、22.2±8.3、24.3±7.1mmol/L。与模型组比较，二甲双胍和二甲双胍加动能水组血统绝对值降低，其中二甲双胍组有统计学差异。
表7 连续给药30天各组别个体血糖结果(mmol/L)
Figure PCTCN2015074742-appb-000013
Figure PCTCN2015074742-appb-000014
表8 动能水对胰岛损伤模型小鼠的影响，给药30天(mmol/L，
Figure PCTCN2015074742-appb-000015
n＝10)
Figure PCTCN2015074742-appb-000016
注：*与模型组比较，p<0.05
由表7、表8可见，连续给药30天时，空白对照组血糖值为7.5±0.8mmol/L，模型组10只小鼠中有4只(4/10)血糖超过血糖仪测定上限(33.3mmol/L)，动能水低剂量组有0只(0/10)、动能水高剂量组有1只(0/10)、二甲双胍组有0只(1/10)、二甲双胍加动能水组有4只(4/10)血糖超过血糖仪测定上限(33.3mmol/L)。超出测量上限的动物均以33.3mmol/L计算，各组的血糖结果分别为28.0±8.7、25.2±4.0、26.3±8.2、19.6±9.5、28.2±8.6mmol/L。与模型组比较，二甲双胍组血糖绝对值明显降低，但未见统计学差异。
表9 连续给药30天各组别个体血糖结果(mmol/L)
Figure PCTCN2015074742-appb-000017
Figure PCTCN2015074742-appb-000018
表10 动能水对胰岛损伤模型小鼠的影响，给药40天(mmol/L，
Figure PCTCN2015074742-appb-000019
n＝10)
Figure PCTCN2015074742-appb-000020
注：**与模型组比较，p<0.01
由表9、表10可见，连续给药40天时，空白对照组血糖值为7.3±1.2mmol/L，模型组10只小鼠中有4只(4/10)血糖超过血糖仪测定上限(33.3mmol/L)，动能水低剂量组有1只(0/10)、动能水高剂量组有1只(1/10)血糖超过血糖仪测定上限(33.3mmol/L)，二甲双胍和二甲双胍加动能水 组均未见。超出测量上限的动物均以33.3mmol/L计算，各组的血糖结果分别为30.3±6.9、26.9±4.7、25.9±9.6、17.0±7.5**、19.3±6.7**mmol/L。与模型组比较，动能水低、高剂量组血糖绝对值分别降低11.2％、14.5％，但未见统计学差异；与对照组比较，二甲双胍组、二甲双胍加动能水组血糖绝对值明显降低，且有统计学差异(**p<0.01)。
综合上述结果，在本实验条件下，四氧嘧啶胰岛损伤高血糖模型小鼠连续饮用本发明的微动能饮用水40天，与模型组比较，动物血糖测定值超过测量上限33.3mmol/L的动物只数有所降低，血糖绝对值有一定程度的下降，提示动能水可能对四氧嘧啶胰岛损伤高血糖模型小鼠血糖具有一定的降低作用。同时建议进一步采用更加符合Ⅱ型糖尿病的动物模型进行确证。
3.小结
在本实验条件下，四氧嘧啶胰岛损伤高血糖模型小鼠连续饮用本发明的微动能饮用水40天，与模型组比较，动物血糖测定值超过测量上限33.3mmol/L的动物只数有所降低，血糖绝对值略有降低，提示动能水可能对四氧嘧啶胰岛损伤高血糖模型小鼠血糖具有一定的降低作用。
实施例10本发明的多极微动能饮用水对正常动物血糖的影响
1.材料和方法
1.1样品：
实施例3制备的多极微动能饮用水(动能水)，无色无味透明水状液体，常温保存，制备好后72h内使用；
金奥力辅助降血糖胶囊，由威海南波湾生物技术有限公司生产，批号：13122201。
1.2实验动物：ICR小鼠，购自北京华阜康生物科技股份有限公司，生产许可证号：SCXK(京)2007-0001，实验动物质量合格证号：11401300009361。40只，雌性，每组10只共4组，订购体重18-20g。
饲养条件：实验动物设施持续保持屏障环境标准。主要环境指标的控制范围：室温20～26℃，日温差≤4℃。相对湿度40～70％。最小换气次数15次/小时，光照明：暗＝12h：12h。动物饲养于PC小鼠群养盒中，笼具规格为：294*190*125mm3，每盒5只，共其饲养空间符合中华人民共和国国家标准GB14925-2010中关于实验动物所需最小空间的规定。所有 动物均由培训合格的人员进行饲养管理。每周更换1次垫料和笼具。每日添加鼠专用饲料供动物食用，整个饲养过程中保持动物饮食活动自由。
动物福利：本试验所用动物及相关处置应符合动物福利的要求，实验开展前要经过北京协和建昊医药技术开发有限责任公司实验动物管理和使用委员会(IACUC)的审查批准。具体注意事项如下：
(1)实验过程中，应将动物的惊恐和疼痛减少到最低程度。
(2)在对实验动物进行手术、解剖时，必须进行有效的麻醉。术后恢复期应根据实际情况，进行镇痛和有针对性的护理及饮食调理。
(3)保定实验动物时，应避免引起动物的不安、惊恐、疼痛和损伤。保定器具应结构合理、规格适宜、坚固耐用、环保卫生、便于操作。在不影响实验的前提下，对动物身体的强制性限制宜减少到最低程度。
(4)样本采集：以安全人道的方式(尽量减少对动物造成的紧张与不适)对实验动物进行采集样本的操作。
(5)对于濒死动物、患病动物以及毒性反应严重的动物，应及时报告给兽医及专题负责人，给予及时治疗或实施安乐死。在不影响实验结果判定的情况下，应选择“仁慈终点”，避免延长动物承受痛苦的时间。处死实验动物时，须按照人道主义原则实施安死术。处死现场，不宜有其他动物在场。确认动物死亡后，方可妥善处置尸体。
(6)职业安全方面：实验过程中，注意采取个人防护措施，如手套、隔离衣、面罩、眼罩、耳塞等。
1.3剂量选择与受试物给予方式：
试验共分4组：空白对照组每日饮用正常饮用水(每天灌胃正常饮用水0.3mL/10g)；动能水低剂量组每日饮用动能水(饮水瓶灌装动能水，每天更换1次)；动能水高剂量组除每日基础饮用动能水外，每天灌胃动能水一次，剂量为0.3mL/10g；阳性药组每日灌胃一次，给药剂量为0.9g/kg，给药体积为30mL/kg(辅助降血糖胶囊人用量每日4粒，合计1.6g，人体重以60kg计算，折合0.03g/kg，小鼠以临床人用量的30倍计算，折合0.9g/kg，给药体积为30mL/kg，药物配制浓度为0.03g/mL)。实验期间无禁食禁水要求。连续给药29天。
表11 动能水对正常雌性小鼠血糖水平的影响的实验设计
Figure PCTCN2015074742-appb-000021
Figure PCTCN2015074742-appb-000022
1.4主要仪器与试剂：
罗氏ACCU-CHEK快速血糖仪，血糖仪专用试纸。
1.5试验方法：
对正常动物血糖影响：给药前，采血测小鼠血糖，按照血糖水平分组，使各组血糖无统计学差异，连续给药29天，末次给药30min后采血，测定血糖，采血方式为尾静脉针刺采血，采血量最少为5μL。
1.6试验数据统计：
运用SPSS统计软件处理体重结果并进行给药组与对照组的比较分析。按照以下方法统计：应采用Kolmogorov-Smirnov法进行正态检验，Levene中位数法进行方差齐性检验，若P＞0.05，进行单因素方差分析(One-Way ANOVA)方法，如果正态和方差齐性检验失败(P≤0.05)，那么需要进行非参数Mann-Whitney检验。
1.7结果判定：
若受试样品血糖值明显低于对照组，且差异有显著性，可判定该实验结果阳性。
2.结果
表12 动能水对正常ICR小鼠血糖的影响(mmol/L，
Figure PCTCN2015074742-appb-000023
n＝10)
Figure PCTCN2015074742-appb-000024
由表12、图10可见，给药29天后，动能水低剂量组和动能水高剂量组与空白对照组比较未见统计学差异，绝对值较为一致；阳性药金奥利辅助降血糖胶囊与空白对照组比较，未见统计学差异。提示，动能水和金奥 利辅助降血糖胶囊对正常小鼠血糖未见明显影响。
3.小结
正常ICR小鼠连续引用动能水29天，血糖测定的结果与空白对照组比较未见统计学差异，绝对值较为一致。
动能水对正常小鼠血糖未见明显。

Claims (10)

  1. 一种多极微动能饮用水，该多极微动能饮用水由饮用水原水通过电磁波非接触式制备而成，与饮用水原水相比，紫外吸收峰向短波方向偏移25nm-40nm，优选向短波方向偏移28nm-30nm，最优选向短波方向偏移30nm或28nm。
  2. 根据权利要求1所述的多极微动能饮用水，其特征在于，所述饮用水原水为普通自来水或者各种矿泉水或纯净水，例如依云天然矿泉水、西藏冰川矿泉水、农夫山泉、娃哈哈等等。
  3. 一种权利要求1或2所述的多极微动能饮用水的制备方法，该制备方法包括采用低、中、高三种不同频率的电磁波非接触式处理饮用水原水，其中，低频电磁波的频率范围为30-100kHz，中频电磁波的频率范围为550-720kHz，高频电磁波的频率范围为300-725MHz。
  4. 根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述饮用水原水为普通自来水或者各种矿泉水或纯净水，例如依云天然矿泉水、西藏冰川矿泉水、农夫山泉、娃哈哈等等。
  5. 根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述低频电磁波的频率范围为45-75kHz；
    优选地，所述中频电磁波的频率范围为600-720kHz；
    优选地，所述高频电磁波的频率范围为300-425MHz。
  6. 根据权利要求3至5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述低频电磁波和中频电磁波为正弦波、方波、尖波、锯齿波或梯形波；
    优选地，所述低频电磁波和中频电磁波波形相同或者不同；
    优选地，所述低频电磁波和中频电磁波波形优选相同；
    优选地，所述低频电磁波和中频电磁波传播方向一致。
  7. 根据权利要求3至6中任一项所述的制备方法，其特征在于，所 述高频电磁波为三角波，且与所述低频电磁波和中频电磁波的传播方向垂直。
  8. 根据权利要求3至7中任一项所述的制备方法，其特征在于，采用低、中、高三种不同频率的电磁波非接触式处理饮用水原水处理时，先使用低频电磁波和高频电磁波同时处理，然后再使用中频电磁波和高频电磁波同时处理；优选地，使用低频电磁波和高频电磁波同时处理的时间为10-30分钟，优选为10-20分钟；使用中频电磁波和高频电磁波同时处理的时间为10-30分钟，优选为10-20分钟。
  9. 根据权利要求3至8中任一项所述的制备方法，其特征在于，与饮用水原水相比，制备得到的多极微动能饮用水的紫外吸收峰向短波方向偏移25nm-40nm，优选向短波方向偏移28nm-30nm，最优选向短波方向偏移30nm或28nm。
  10. 权利要求1或2所述的多极微动能饮用水在制备各种矿泉水、饮料、保健品或药物中的用途；优选地，所述饮料为功能饮料，可以用于抗疲劳、减肥、通便、降血压、降血糖、降血尿酸和降血尿素；优选地，所述保健品或药物可以用于抗疲劳、减肥、通便、降血压、降血糖、降血尿酸和降血尿素。
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