專利名稱：醫(yī)療用水、其制造方法及利用該水作透析液的透析裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般說涉及一種醫(yī)療用水，更具體地說，涉及一種對體內(nèi)發(fā)生的活性氧具有消除能力的醫(yī)療用水。本發(fā)明還涉及一種所述醫(yī)療用水的制造方法。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種利用所述的水作為透析液的透析裝置。
已有技術(shù)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的進(jìn)步令人吃驚，每年上市的新藥的品種也在增多。另外，醫(yī)療器械的開發(fā)也在進(jìn)行，使醫(yī)生可以更正確地把握患者的機(jī)體狀態(tài)，進(jìn)行準(zhǔn)確的治療。再有，每年也有很多醫(yī)科大學(xué)的畢業(yè)生進(jìn)入社會，促進(jìn)醫(yī)療技術(shù)等的不斷進(jìn)步。發(fā)明欲解決的課題如上所述，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)在不斷地進(jìn)步。然而，隨著上述的醫(yī)學(xué)進(jìn)步，本來，病人人數(shù)似應(yīng)逐步有所減少，但是，事實(shí)上，病人的人數(shù)仍在不斷增加，其所需的醫(yī)療費(fèi)用也是日益增加。其原因大概可以認(rèn)為是，人們往往是就疾病的癥狀進(jìn)行對癥療法的治療，而不是進(jìn)行根本性的治療。
最近，在醫(yī)療領(lǐng)域，人們認(rèn)識到，觸發(fā)人類的各種疾病發(fā)生的起因為一種發(fā)生于人體內(nèi)的活性氧(Superoxide Anion RadicalO2-)。成為各種疾病的原因的該活性氧，可以認(rèn)為是，溶入血液中的氧受到缺血再灌注、體內(nèi)細(xì)菌、血液中的尿酸、中性脂肪、糖等的作用而被還原，或由于中性白細(xì)胞的作用而生成。
因此，在血液中尿酸、中性脂肪、糖等較多的患者的血液中，或在患有疾病的患者的血液中，含有很多的活性氧。活性氧與體內(nèi)的DNA等起反應(yīng)，會發(fā)生如過敏性皮炎等的各種疾病。
目前，有關(guān)血液中的活性氧的除去方法，全世界的醫(yī)生及醫(yī)療機(jī)構(gòu)都為之注目。
作為除去活性氧的代表性例子，迄今已報道，β-胡蘿卜素、維生素C、維生素E及SOD(超氧化物歧化酶)食品等。然而，上述食品等如攝取過多，則存在著氧化作用等的副作用，則也是一個問題。
為此，本發(fā)明的目的是，提供一種醫(yī)療用水，所述的醫(yī)療用水對成為各種疾病發(fā)生的起因的活性氧具有消除能力。
本發(fā)明的另一目的是，提供一種所述的醫(yī)療用水的制造方法。
本發(fā)明的再一目的是，提供一種利用所述的醫(yī)療用水作為透析液的透析裝置。發(fā)明的詳述按照本發(fā)明的第一個方面的醫(yī)療用水，用鉑電極測定的氧化還原電位的實(shí)測值在-150mV-0mV的范圍內(nèi)。將該水煮沸，即成為氧化還原電位的實(shí)測值在-68mV-+55mV范圍內(nèi)的經(jīng)滅菌的水。
如上所述的水，系在下述的特殊條件下電解水而在陰極一側(cè)生成(以下，簡稱為陰極水)。本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)，所得的陰極水如改變一種表達(dá)方式，就是含有豐富的電子(e-)、質(zhì)子(H+)的水，具有可以消除于體內(nèi)產(chǎn)生的活性氧的能力。
所述的陰極水，其消除活性氧的反應(yīng)的機(jī)制一般認(rèn)為如下
即，被認(rèn)為是各種疾病之源的活性氧，由于與陰極水中所含的電子(e-)及質(zhì)子(H+)的結(jié)合，而被還原，并變?yōu)镠2O(水)，從而被消除。
按照本發(fā)明的第二個方面的醫(yī)療用水的制造方法中，首先，準(zhǔn)備一個電解水生成器，該電解水生成器含有以隔膜分開的內(nèi)設(shè)陰極的陰極室和內(nèi)設(shè)陽極的陽極室。將至少含有鈉、鉀、鎂、鈣離子的原水分別送入所述的陽極室及陰極室中。在上述陽極室及陰極室之間，對每二塊電極和一塊隔膜，通以0.16mA/cm2-3.2mA/cm2的范圍內(nèi)的電流，時間為0.5秒以上、5秒以下，電解上述的原水。其后，取出陰極室內(nèi)的水。由此方法所得的陰極水，可以發(fā)現(xiàn)具有除去活性氧的能力。
按照本發(fā)明的第三個方面的透析裝置，所述裝置具備下述的組成裝置用于電解水的電解水生成裝置；對從電解液儲罐送來的陰極水進(jìn)行過濾的過濾裝置；將由上述過濾裝置導(dǎo)出的陰極水作為透析液供應(yīng)的透析液供給裝置。
按照本發(fā)明的第三個方面的透析裝置，因該裝置具有電解水生成裝置，所以，可將能除去成為各種疾病的原因的活性氧的陰極水作為透析液供給人體，因此，除了血液透析的效果之外，還可除去患者血液中的活性氧。
按照本發(fā)明的第四個方面的透析裝置，所述裝置具有用于電解水的電解水生成裝置；使從所述的電解水生成裝置送來的陰極水煮沸的煮沸裝置；將由上述煮沸裝置導(dǎo)出的陰極水作為透析液供應(yīng)的透析液供給裝置。
按照本發(fā)明的第四個方面的透析裝置，因其具備煮沸裝置，因此，可以殺滅陰極水中含有的細(xì)菌。發(fā)明的實(shí)施形態(tài)實(shí)施形態(tài)1

圖1為關(guān)于本發(fā)明的制造醫(yī)療用水的電解水生成器的示意圖。電解水生成器(HD-30)由內(nèi)置陰極1的陰極室2和內(nèi)置陽極3的陽極室4構(gòu)成。陰極室2和陽極室4由隔膜5分開。陰極室2連接有取出陰極液的陰極液取出管6，陽極室4連接有將陽極水向外排出的排水管7。陰極室2及陽極室4，分別連接有給水管8，可以供給自來水、地下水、井水等至少含有鈉、鉀、鎂、鈣的原水。
將自來水及地下水、井水等原水送入陰極室2及陽極室4，在陰極1和陽極3之間，對每二塊電極和一塊隔膜，在室溫下(18℃-22℃)通以0.16mA/cm2-3.2mA/cm2范圍內(nèi)的電流，時間為0.5秒以上、5秒以下，電解原水，得到具有如下特性的陰極水作為醫(yī)療用水。另外，在本說明書中所述的氧化還原電位(ORP)為用東亞電波株式會社制的ORP測量儀(RM-12P)，用鉑電極所測得的實(shí)測值。
pH8.0-9.5ORP(氧化還原電位)±0mV--150mV下面，制得具有各種特性的陰極水，考察其消除血液中的活性氧的能力。
圖2系從一72歲的男性患者采集血液并和上述陰極水混合，將該混合后的血液中的活性氧的量隨時間的變化以圖表顯示。在圖2中，橫軸表示時間，縱軸表示活性氧的量。圖中，在右縱軸上標(biāo)出“對照”的曲線是未加上述陰極水的數(shù)據(jù)。在右縱軸上標(biāo)出1°、2°、3°、4°的曲線表示相對應(yīng)于試驗編號(PBS)的數(shù)據(jù)。
圖3表示，從一38歲的男性患者采集血液，進(jìn)行同樣試驗的結(jié)果。
從圖2和圖3可以看出，氧化還原電位(ORP)為-150mV-0mV的陰極水，其除去活性氧的能力很大。
圖4為，使用本發(fā)明的陰極水和采自急性胰腺炎患者的血液，將它們混合并觀察活性氧的量隨時間的變化。記有自來水(Tap Water)的曲線表示將自來水和血液混合的數(shù)據(jù)；記有經(jīng)還原的水(Reduced Water)的曲線為將本發(fā)明的陰極水和血液混合的結(jié)果?？梢钥吹?，用自來水時，活性氧的量并不減少，另一方面，用本發(fā)明的陰極水時，活性氧的量顯著減少。
此外，自來水的pH為5.8-8.6，其氧化還原電位(ORP)為+200mV-+700mV。實(shí)施例1下面，在不同的電解電流(A)(通常，以電流密度(mA/cm2)表示)之下進(jìn)行電解(通電時間0.5-5秒)，此時生成的水的pH和氧化還原電位(ORP)的值匯總于表1。電流密度表示每二塊電極和一塊隔膜組成的一組的數(shù)值。通過這些試驗，可以明白，電流密度較好的是0.16mA/cm2-3.2mA/cm2，特別好的是0.224mA/cm2-1.6mA/cm2。
表1

其次，為了殺滅如上所得的陰極水中所含的細(xì)菌，也作了煮沸陰極水的試驗。其結(jié)果，可以看到，煮沸后的陰極水，并未失去消除活性氧的能力。
說得詳細(xì)些，是煮沸氧化還原電位為0mV及-150mV的二種電解水，維持沸騰狀態(tài)5分鐘，其后，冷卻20分鐘，測定其pH和ORP，結(jié)果示于表2及表3。
表2為使用高知市的水，在高知市進(jìn)行測量的數(shù)據(jù)，表3為使用京都市的水，在京都市進(jìn)行測量的數(shù)據(jù)?？梢悦靼?，煮沸陰極水，則可得到其氧化還原電位實(shí)測值在-68mV-+55mV范圍內(nèi)的、經(jīng)滅菌的醫(yī)療用水。
表2

表3

如上所得的陰極水(煮沸前及煮沸后)，可穩(wěn)定80小時以上，如加以密封，則可保存一年左右而不會使特性劣化。發(fā)明的實(shí)施形態(tài)2本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)也涉及一種可將具有上述特性的陰極水用作透析液的經(jīng)改進(jìn)的透析裝置。
在說明本發(fā)明的裝置之前，先就已有的透析裝置作一說明。
圖5為已有的透析裝置的示意圖。參照圖5，使自來水(原水)通過沉淀預(yù)過濾器1、除塵、在水軟化裝置2中使水軟化；經(jīng)活性炭過濾裝置3，除去氯、氯胺和內(nèi)毒素；通過UV(紫外線)滅菌燈4，送入反滲透裝置5。反滲透裝置5中，送入經(jīng)加壓的水，但是，透過該裝置的僅約二分之一，其余的作為排水處理。上述透過的水為無菌的純水，其后，蓄于RO水槽6，再以UV滅菌燈7滅菌，通過微孔過濾器8，送入透析液供給裝置9。在這里，處理過的水按一定的碳酸氫鈉原液和電解原液的比率混合，通過脫氣裝置，作為透析液供給人體。
由透析裝置進(jìn)行血液透析，是讓進(jìn)行體內(nèi)循環(huán)的患者的血液和透析液(電解質(zhì)溶液之一種)，在稱為dialyzer的透析器中，通過一薄膜而進(jìn)行物質(zhì)交換的治療方法，該方法可除去和供給血液中的溶質(zhì)并除去多余的水分。慢性腎功能不全的患者，通常，每周接受3次、每次4小時左右的血液透析。供給透析器的透析液的流量通常為500ml/分，因此，一次治療所用的透析液的量可達(dá)每人500ml×240分＝12萬ml＝120L。這樣，所謂血液透析，即是用大量的水進(jìn)行治療，對于患者來說，用于血液透析的水其影響是很大的。本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)即著眼于該目的，系將上述的具有特定組成的陰極水用于透析裝置。
圖6為與本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)2有關(guān)的透析裝置的示意圖。
與本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)2有關(guān)的透析裝置，其與圖5所示的已有的透析裝置的不同之處是，該裝置系在UV滅菌燈與反滲透裝置5之間，插入電解水生成裝置a和電解水儲罐b。
使自來水(原水)通過沉淀過濾器1除塵；在水軟化裝置2中，使水軟化；由活性炭過濾裝置3，除去氯、氯胺和內(nèi)毒素；通過UV(紫外線)滅菌燈4，再將通過上述處理的水送入電解水生成裝置a進(jìn)行電解。電解后所得的陰極水儲存于電解水儲罐b，送入反滲透裝置5。此時透過該裝置的水僅占送入的水的二分之一，其余未通過的水，經(jīng)過設(shè)于反滲透裝置5和電解水儲存罐b之間的回水用的管道11，由泵p，送回電解水貯罐6。通過反滲透裝置的水是幾乎無菌的純水，其后，蓄于RO水槽6，再通過UV滅菌燈7以及微孔過濾器8，送入透析液供給裝置9。在這里，處理過的水按一定的碳酸氫鈉原液和電解原液的比率混合，通過脫氣裝置，作為透析液供給人體10。
圖7為將圖6所示的活性炭過濾裝置3、電解水生成裝置(HD-30)a、電解水儲罐b及反滲透裝置5的部分取出，再作詳細(xì)的圖示。
在本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)中，例示了設(shè)有四個電解水生成器(HD-30)的情況，但本發(fā)明并不限于此例。
另外在上述本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)中的透析裝置，例示了設(shè)有電解液儲罐的情況，但是，本發(fā)明也并不限于此，電解液儲罐并不是必要的，也可直接從電解水生成裝置a將水供給反滲透裝置5。
另外，在所示的本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)中，作為用于過濾陰極水的裝置，例示了反滲透過濾裝置，但本發(fā)明并不限于此，也可采用中空纖維膜過濾裝置過濾。
使用與本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)2有關(guān)的透析裝置，則除了可獲得已有的血液滲透的效果之外，也可除去患者血液中的活性氧。其結(jié)果，對于慢性腎功能不全等的患者，可減少透析頻度，且縮短透析時間，由此，受透析裝置約束的時間可以減少。發(fā)明的實(shí)施形態(tài)3
圖8為與本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)3有關(guān)的透析裝置的示意圖。圖8所示的透析裝置，除了以下幾點(diǎn)不同之外，其余皆和圖6所示的透析裝置相同，因此，同一或相當(dāng)?shù)难b置標(biāo)以同樣的符號，不再重復(fù)說明。
圖8所示的透析裝置與圖6所示的透析裝置的不同之處如下。即，本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)3有關(guān)的透析裝置，不具備UV滅菌燈、反滲透裝置、RO水槽、微孔過濾裝置等的滅菌裝置，而具有煮沸裝置的鍋爐12。從電解水貯槽b送至鍋爐12的水經(jīng)煮沸、滅菌后，送入透析液供給裝置9，用于患者10。這樣，以鍋爐12取代滅菌裝置，比起使用UV滅菌燈等的滅菌裝置來，其成本及維修都有有利之處。
另外，上述本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1-3中，都例示了將具有上述特性的醫(yī)療用水用于清洗血液的例子，但是，本發(fā)明的用途并不限于這些，本發(fā)明的醫(yī)療用水也可用于林格氏溶液、手術(shù)用的洗凈水等。附圖的簡單說明圖1為用于制造與本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1有關(guān)的醫(yī)療用水的電解水生成器的示意圖。
圖2所示為使用一72歲的男性患者的血液，考察與本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1有關(guān)的醫(yī)療用水的活性氧消除能力的結(jié)果。
圖3所示為使用一38歲的男性患者的血液，考察與本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1有關(guān)的醫(yī)療用水的活性氧消除能力的結(jié)果。
圖4所示為使用一急性胰腺炎患者的血液，對本發(fā)明的水的效果所作的考察結(jié)果。
圖5為用于說明與本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)2有關(guān)的透析裝置的、以往的透析裝置的示意圖。
圖6為與本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)2有關(guān)的透析裝置的示意圖。
圖7為與本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)2有關(guān)的透析裝置的特征裝置的詳圖。
圖8為與本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)3有關(guān)的透析裝置的示意圖。
圖中，5為反滲透裝置，9為透析液供給裝置，a為電解水生成裝置，b為電解水儲罐。
權(quán)利要求
1.一種醫(yī)療用水，其特征在于，所述水以鉑電極所測得的氧化還原電位的實(shí)測值在-150mV-0mV的范圍。
2.一種醫(yī)療用水，其特征在于，所述水以鉑電極所測得的氧化還原電位的實(shí)測值在-68mV-+55mV的范圍。
3.一種醫(yī)療用水，其特征在于，所述水含有電子和質(zhì)子。
4.如權(quán)利要求3所述的醫(yī)療用水，其特征在于，所述的水含有充分?jǐn)?shù)量的電子和質(zhì)子，所述電子和質(zhì)子根據(jù)下述反應(yīng)式所示的反應(yīng)機(jī)制，能將活性氧O2-變?yōu)镠2O
5.一種醫(yī)療用水的制造方法，其特征在于，所述方法包括準(zhǔn)備一個電解水生成器，該電解水生成器含有以隔膜分開的、內(nèi)設(shè)陰極的陰極室和內(nèi)設(shè)陽極的陽極室的準(zhǔn)備工序；將至少含有鈉、鉀、鎂、鈣離子的原水分別送入所述的陰極室及陽極室中的工序；在上述陽極及陰極之間，對每二塊電極和一塊隔膜，通以0.16mA/cm2-3.2mA/cm2的范圍內(nèi)的電流達(dá)0.5秒-5秒，電解上述的原水的工序；其后，取出上述陰極室內(nèi)的水的工序。
6.如權(quán)利要求5所述的醫(yī)療用水的制造方法，其特征在于，所述原水的電解，由在所述陰極和陽極之間，通以0.224mA/cm2-1.6mA/cm2范圍內(nèi)的電流而進(jìn)行。
7.如權(quán)利要求5所述的醫(yī)療用水的制造方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括將所述取出的水煮沸的工序。
8.一種透析裝置，其特征在于，所述裝置包括將水電解的電解水生成裝置；過濾由上述電解水生成裝置送來的陰極水的過濾裝置；將由上述過濾裝置導(dǎo)出的陰極水作為透析液供給的透析液供給裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的透析裝置，其特征在于，上述的陰極水含有以鉑電極所測得的氧化還原電位的實(shí)測值在-150mV-0mV的范圍內(nèi)的水。
10.如權(quán)利要求8所述的透析裝置，其特征在于，上述的陰極水含有電子和質(zhì)子。
11.如權(quán)利要求10所述的透析裝置，其特征在于，上述的陰極水含有充分?jǐn)?shù)量的電子和質(zhì)子，所述電子和質(zhì)子根據(jù)下述反應(yīng)式所示的反應(yīng)機(jī)制，能將活性氧O2-變?yōu)镠2O
12.如權(quán)利要求8所述的透析裝置，其特征在于，所述的透析裝置包括設(shè)置于上述過濾裝置中的、將從上述電解水生成裝置過量送入的所述陰極水排出的排出裝置。
13.如權(quán)利要求12所述的透析裝置，其特征在于，所述的排水裝置含有設(shè)置于所述的電解水生成裝置和所述的過濾裝置之間、將從上述過濾裝置過量地送入的所述陰極水送回至上述電解水生成裝置的回水管道，和設(shè)置于上述回水管道內(nèi)的泵。
14.一種透析裝置，其特征在于，所述透析裝置包括具有用于將水電解的電解水生成裝置；使從所述的電解水生成裝置送來的陰極水煮沸的煮沸裝置；將由上述煮沸裝置導(dǎo)出的陰極水作為透析液供應(yīng)的透析液供給裝置。
15.如權(quán)利要求14所述的透析裝置，其特征在于，上述的陰極水是以鉑電極所測得的氧化還原電位的實(shí)測值在-150mV-0mV的范圍內(nèi)的水。
16.如權(quán)利要求14所述的透析裝置，其特征在于，上述的陰極水含有電子和質(zhì)子。
17.如權(quán)利要求16所述的透析裝置，其特征在于，上述的陰極水含有充分?jǐn)?shù)量的電子和質(zhì)子，所述電子和質(zhì)子根據(jù)下述反應(yīng)式所示的反應(yīng)機(jī)制，能將活性氧O2-變?yōu)镠2O
全文摘要
本發(fā)明提供了一種對作為各種疾病的起因的活性氧具有消除能力的醫(yī)療用水。將至少含有鈉、鉀、鎂、鈣離子的原水分別送入陽極室4及陰極室2中。在陰極1及陽極3之間，對每二塊電極和一塊隔膜，通以0.16mA/cm
文檔編號A61M1/14GK1144193SQ9610852
公開日1997年3月5日 申請日期1996年7月5日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月7日
發(fā)明者森澤紳勝 申請人:株式會社日本多寧