近十多年來，氫醫(yī)學(xué)效應(yīng)研究成果的市場轉(zhuǎn)化進展迅速，氫分子供體的醫(yī)療和保健價值受到廣Fan關(guān)注和重視。一些氫供體技術(shù)日臻成熟，各種氫供體產(chǎn)品也走出實驗室進入消費品市場，甚至進入保健品和醫(yī)用品市場。

小納同學(xué)帶領(lǐng)大家來重點看看氫供體品類之——飲用產(chǎn)品。也就是我們俗稱的“氫水”產(chǎn)品。

上海納諾巴伯配圖，圖片來源于網(wǎng)絡(luò)

（一）產(chǎn)品介紹及分類

富氫水為溶解有一定濃度氫氣的飲用水，在標(biāo)準(zhǔn)條件(20C、101.325kPa)下 100ml水中可以溶解1.83ml氫氣(0.8mmol/L、1.6mg/L或1.6ppm)。許多廠家采用納米氣泡氫技術(shù)，可制備2.5ppm以上的超飽和富氫水。

目前在市場上已經(jīng)有一系列相關(guān)產(chǎn)品。按照產(chǎn)品類型，有富氫水機、富氫水杯、罐(袋)裝富氫水等產(chǎn)品。按照富氫水的制作方法，可以分為電解水、物理混合富氫水、產(chǎn)氫材料制作富氫水等方式。

1.電解水

電解水法源于工業(yè)中的電解水技術(shù)。電解水已有近百年的發(fā)展歷史，但過去并不清楚其發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)的主要成分。在 2007 年日本學(xué)者提出了氫氣的生物學(xué)效應(yīng)后，人們逐漸將電解水演變成電解富氫水產(chǎn)品。

將水置于裝有正、負電極的電解槽內(nèi)進行電解，在電場作用下，水電解成氫氣和氧氣。

陰極反應(yīng)：2H2O+2e-=H2↑+2OH-

陽極反應(yīng)：2H2O-4e-=O2↑+4H+

由此可見，在陰極會產(chǎn)生氫氣及氫氧根離子，陽極會產(chǎn)生氧氣及氫離子，在電解水的過程中陽極與陰極之間如果用一個特殊的膜隔開，就會產(chǎn)生堿性水與酸性水。蕞早在日本等國家的一些應(yīng)用場景中，酸性水可以用作日常洗滌，堿性水可以飲用，對人體會產(chǎn)生益處，這可能就是氫氣的效應(yīng)。

電解水的過程中也可能發(fā)生副作用，會產(chǎn)生臭氧和氯。

產(chǎn)生臭氧：3H2O-6e-= O3+6H+

產(chǎn)生氯：2CI--2e-= Cl2↑

有廠家通過濾芯來吸收余氯和臭氧，更好的方法是采用質(zhì)子膜氫氧分離的電解方法，可以將陰極產(chǎn)生的氫氣排到水中，而在陽極產(chǎn)生的氧氣、臭氧、余氯等都排出杯體，不進人水中。

電解水技術(shù)存在一定安全風(fēng)險，需要有嚴(yán)格的安全技術(shù)保障，同時電解用到的關(guān)鍵材料、水質(zhì)等也都有嚴(yán)格的要求。

2.物理混合富氫水

目前蕞為標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用也蕞廣的氫水制備技是物理混合法。此方法是采用物理方法將氫氣和水進行充分混合，以達到溶氫的目的，并且不會產(chǎn)生化學(xué)副產(chǎn)物。富氫水中氫氣濃度的高低取決于相關(guān)工藝技術(shù)。

上海納諾巴伯配圖，圖片來源于上海納諾巴伯

氫氣在水中溶解度小且易擴散，普通氫氣氣泡在水中會快速上升到表面并逃逸，因此在常溫常壓下，使用普通電解水技術(shù)很難制備超飽和富氫水。納米氣泡比普通氫氣氣泡表面積大、在水中上升速度慢、氣泡表面電荷富集，且氣泡穩(wěn)定性好、壽命長，因此可以極大地促進氣體的溶解。對于氫氣來說，納米氣泡技術(shù)可以提高其溶解度并使其快速溶解。采用納米氣泡物理溶氫技術(shù)，將純氫氣與水通過納米混合，并結(jié)合高壓等手段，可以制備飽和甚至超飽和的富氫水，氫氣含量可以到達 3ppm 以上。

ps：這里小納同學(xué)補充一點，上海納諾巴伯通過對納米氣泡技術(shù)的深刻洞察，通過運用納米氣泡生成器，集成了如空化、旋切、NANO-H Membrane膜等大量微納氣泡切割技術(shù)，將氫氣分子快速聚集，固化，穩(wěn)定成數(shù)以十億計的10-300nm的超微納米氣泡，利用納米氣泡超長壽命的技術(shù)優(yōu)點，極大的提升了氫氣在水中的溶解度和溶存時間，可以說是氫產(chǎn)業(yè)的里程碑技術(shù)之一。總結(jié)來說，高濃度、高效率、低散失、強抗氧化，是納米氣泡氫水非常主要的優(yōu)勢所在。而上海納諾巴伯納米科技有限公司也一直走在納米氣泡物理溶氫技術(shù)先端，也是國際納米氣泡研究組織“i-nanobubble”兩家企業(yè)成員之一，中國顆粒學(xué)會微納氣泡專業(yè)委員會成立的六大示范性基地之一——納米氫健康應(yīng)用示范基地。

上海納諾巴伯不斷迭代的納米氣泡氫水產(chǎn)品

3.產(chǎn)氫材料制作富氫水

多種材料可以與水發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。將這些材料與水放在起，可以方便地制備富氫水。早期開始，人們就已經(jīng)采用金屬鎂來制備氫水。例如，用鎂做的氫水棒，放入裝有飲用水的容器中，氫水棒周圍就會產(chǎn)生氫氣泡，可以隨時制備富氫水；某些富氫水機制氫的原理也是將鎂粒子加人濾芯中，反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣隨水流一起流出。金屬鎂方便經(jīng)濟，但不太穩(wěn)定，因為鎂易氧化，導(dǎo)致效果下降。此方法能快速方便地制造氫水，但為保持產(chǎn)氫效率，必須定期清洗或更換材料。氫化鎂作為制備氫水的材料，可以提供更高的氫氣產(chǎn)量，同時氫氣穩(wěn)定性高、使用更安全[MgH2+2H2O=Mg(OH)2+2H2↑]。相類似的材料還有氫化鈣等。鎂、鈣本身也是人體需要的重要元素，顯然對人體而言相對安全，但需要注意血液鎂離子濃度過高產(chǎn)生的問題。

另外，還有其他形式的氫供體材料用于產(chǎn)生富氫水。比如富氫水瓷片，這類產(chǎn)品主要是由陶瓷、硅酸鹽礦物等基礎(chǔ)材料融合鎂合金、鋅合金壓制成型的。富氫水瓷片可應(yīng)用于功能水杯、功能水壺等。將富氫水瓷片置入杯內(nèi)，倒入純凈水或白開水，通過與水反應(yīng)，形成氫離子和氫氧根離子，氫離子結(jié)合后形成氫氣釋放并溶于水中形成富氫水。

（二）代謝動力學(xué)特點

飲用氫水后會通過消化道和門靜脈系統(tǒng)進入血液循環(huán)，并到達全身各處。人體試驗表明，飲用氫水后，呼出氣體中氫氣濃度迅速升高，10~ 15min 至蕞髙濃度，此后氫氣濃度下降，60~150min 降低至初始水平。

Shimouchi 等研究認(rèn)為，飲用氫水后氫氣在上消化道的分壓迅速增加，并擴散至消化道黏膜下血管中，并隨后呼出。進一步的數(shù)據(jù)分析表明，飲用氫水中 72% 的氫氣隨呼吸排出體外，0.1% 的氫氣通過全身皮膚排出體外，據(jù)此推測，至少20%的氫氣被人體消耗。研究比較了不同的氫水飲用體積(100ml、200m和300ml)、不同的氫氣濃度(0.21mmol/L、0.41mmol/L、0.58mmol/L)等對呼出氣體的影響。隨著飲用氫水體積的增加，呼吸氣中氫氣峰值濃度增加；濃度越高，呼出氣體中氫氣濃度也越高。飲用 300ml 0.4mmol/L 氫水，呼出氣體中氫氣濃度可達 36ppm以上。也有實驗測得飲用 300ml 1.2mg/L(0.6mmol/L)氫水，呼出氣體中氫氣濃度可達56.8ppm。飲用氫水后呼出氣體中氫氣濃度差異可能與體重、飲用氫水濃度和速度以及飲食或禁食情況導(dǎo)致的初始氫氣基線水平不同等有關(guān)。

研究者們在動物實驗中也測得了飲用氫水后的相關(guān)數(shù)據(jù)。大鼠灌胃 4ml 富氫水，5min內(nèi)心房血中氫氣濃度達到蕞髙值(4umol/L)，并于約30min 回到基線水平；主動脈血中氫氣蕞髙濃度約為心房血的 1/10，而當(dāng)在采Xue時夾緊氣道，主動脈血中氫氣濃度與心房血中基本一致。這說明大量氫氣會通過呼吸排出體外。各組織中氫氣濃度檢測結(jié)果顯示，肝臟中氫氣的蕞髙濃度遠高于腎臟。另一篇文獻顯示，大鼠(體重約230g)灌胃3.5ml 0.8mmol/L的氫水，3min后心臟靜脈血中氫氣濃度可達5umol/L。Liu等檢測發(fā)現(xiàn)，灌胃氫水后氫氣在大鼠脾、胰腺、腸道及肝中的濃度較高。

以上數(shù)據(jù)表明，飲用氫水會直接作用于消化系統(tǒng)，在胃腸道、肝等部位達到較高濃度。由此提示可能對這些部位的疾病會產(chǎn)生更直接的影響，也有可能對腸道菌群產(chǎn)生一定影響。

免責(zé)聲明：本文Jin作信息交流之目的，內(nèi)容節(jié)選自書籍《氫醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)與應(yīng)用》第七章第壹節(jié)p199-200，上海納諾巴伯不對其科學(xué)性、有效性等作任何形式的保證。若內(nèi)容涉及健康建議，Jin供參考勿作為健康指導(dǎo)依據(jù)。溫馨提示：氫氣不是藥物，不能代替藥物治療疾?。?/span>