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氫氣知識

國際氫標準委員會飲用氫水標準

發布時間:2017-10-31 瀏覽次數:次 字號:  【關閉】
     氫氣醫學產品缺乏標準已經嚴重影響到該領域的發展,各個國際和國內機構根據各自情況制定相關標準已經是當前重要的工作任務。這里是國際氫標準委員會制定的氫水標準,標準也對相關背景進行解釋,這一標準對國內同行制定相關標準是一個重要的參考資料。 標準的核心是,氫水氫氣濃度不低于0.5mg/升,一般是說0.5ppm。每天飲用氫水攝取的氫氣不少于0.5毫克,就是1ppm氫水500毫升的量。
  引言
  當今世界,生物醫學科學家和普通民眾正在嘗試氫氣療法預防疾病和促進健康,使用氫氣的手段有呼吸氫氣和飲用氫水等方式。雖然氫分子的醫學作用是基于已發表學術研究,但是使用氫健康醫療產品在氫氣濃度、劑量、酸堿度等方面,學術界都沒有給出明確的定義或標準。
  氫氣健康產品缺乏標準導致氫健康產品行業、媒體、政府和市場等方面的混亂。氫分子是無色、無嗅和無味的氣體,消費者很難通過主觀感覺估計氫健康產品中氫氣的濃度,甚至對是否存在氫氣都無法了解。
  因此,從事氫醫學研究的專家學者應該聯合起來討論和確定了氫氣相關標準。2016年9月,我們成立了國際氫醫學標準委員會(IHSA)。國際氫醫學標準委員會制定的相關定義和標準將能夠促進氫氣醫學科學研究、指導和保護氫產業、保護普通消費者權益。
  本文件中,國際氫標準委員會特別指出,氫水指溶解了氫氣分子(化學式H2)的水或液體。以下是國際氫標準委員會2017年9月15日公布的氫水推薦標準。
  氫氣濃度檢測方法
  氣相色譜法(GC)是檢測氫氣分子濃度的主要方法。從事化學分析的專家們認為,氣相色譜法是最可靠的氫氣濃度分析方法。簡要來說,氣相色譜法要在密閉容器中使氫氣從水相釋放到氣體相,然后用氣相色譜法檢測。國際氫醫學標準委員會也將對氣相色譜法的標準操作流程(SOP)制定標準。
  國際氫標準委員會采用氫電極法作為第二種方法。如今已有幾種商業化氫氣測定電極,但每種氫氣測定電極各有優缺點。因此,用于檢測氫水氫氣濃度的氫電極種類需要認真選擇,并采用國際氫標準委員會制定的標準操作流程。對于普通消費者,國際氫標準委員會推薦其他合適方法,但是這些產品并不是國際氫標準委員會指定的測試產品(例如不同品牌的電極、傳感器)。但是國際氫標準委員并不推薦基于氧化還原電勢(ORP)作為水中氫氣的檢測方法。雖然負氧化還原電勢是氫水的一個特點,但是氧化還原電勢本身并不能表示氫氣濃度。因此,氧化還原電勢不能作為氫氣濃度的檢測方法。
  氫濃度單位
  討論氫水的濃度時,國際氫醫學標準委員會使用mg/L為氫水中氫氣濃度單位,這將有助于減少使用其他單位帶來的混亂。例如,ppm(百萬分之一),消費者很熟悉且經常使用,但是ppm代表著兩種方式,一種是重量/重量(Wt/Wt),另一種是單位體積的重量(Wt/Vol),(兩種數值相差萬倍)。氫分子是一種氣體,這兩種方法經常使用,從而會導致一定的混亂。考慮到這一因素,將分別采用毫克(mg)和毫克每升(mg/L)表示氫的劑量和濃度。
  濃度/劑量
  經過反復討論和考慮后,建議在一個最大體積溶液中,每人每天攝入氫的最小劑量。該標準確定,通過攝取1 L最大體積的產品水或500 ml飲料,至少應提供0.5 mg氫氣。
  在細胞水平更全面確定氫氣的最小有效劑量(MED)和最小有效濃度(MEC),還需要更多的科學研究。理想情況下,對于一種試劑,基于其半衰期和藥動學/藥效學,劑量應在具有最佳時間因子情況下按照mg/kg體重給出。然而對氫氣來說這非常具有挑戰性,與常規藥物不同,氫氣不具備單/特異性受體/靶器官。MED/MEC可能會因為年齡、體重、疾病、遺傳、腸道細菌和飲食等因素有所不同。國際氫標準委員會的建議是根據現有細胞、動物和人類臨床試驗制定的一種暫時性標準。這個標準還不夠完善,未來根據日益增加的生物醫學研究會進行調整。
  理由
  動物和人類研究中一般每天提供0.5-1.6 mg或更多氫氣。與常規藥物不同,合乎邏輯的是,人類可能需要與嚙齒類動物相當劑量的氫氣,因為不像許多藥物和氧氣,人體內缺乏能結合或運輸氫氣的轉運蛋白。國際氫標準委員會設定每升水最少0.5 mg的劑量標準得到了動物和人類較低劑量等研究的支持。例如,在帕金森病小鼠模型中,Fujita K等(2009) 報道,濃度為0.08 ppm,而非0.04 ppm,也是有效的。有趣的是,0.08 ppm提供的每天氫氣的劑量相當于人類每天攝取約0.5 mg的H2 (0.08 mg/L *0.005 L/0.05 kg * 60 kg = 0.48 mg 氫氣)。同樣,0.04 ppm將等同于人類每天約0.25 mg。這些劑量均符合兩項人類研究中表明每天0.5 mg有效,而0.25 mg沒有效果。
  在一項人類研究中 (Ito M等 2014),受試者每天通過喝0.5L濃度0.5 ppm的氫水來攝入0.25 mg氫。在這種低劑量下,沒有觀察到效應。研究人員建議,如果受試者a)消耗相同數量的高濃度水,或b)消耗同等濃度更多氫水,就會產生效應。事實上,同一文章的初步數據(開放性試驗)使用了1 L水(每天0.5 mg 氫氣),觀察到顯著治療效應 (*在安慰劑對照試驗中僅消耗了0.5 L,因為病人很難每天消耗1 L)。另一項人類研究通過每天攝入1 L濃度0.5 ppm氫水提供0.5 mg氫氣,并且發現能產生顯著效應(Song G等. 2013)。
  用劑量而不是濃度
  設定特定濃度標準(例如0.8 ppm)會遭到來自企業的反對,這些企業可以聲稱,人們能通過飲用1 L 0.5 ppm的氫水來獲得比飲用250 mL 1 ppm的氫水更多的氫氣(0.5 mg相對0.25 mg)。
  體積
  雖然人們可通過攝入大量低濃度氫水(例如5 L 0.1 ppm氫水)來獲得0.5 mg氫氣,但這也是有問題的,因為1) 有些人很難喝入大量體積的水;2) 用這種方式攝入氫氣有可能無法產生與一次性攝入0.5 mg氫氣等效的血液濃度和治療效果。因為細胞內的氫氣濃度可能達不到這樣一個“未知”最低有效濃度(例如5 ~ 10 μM)。基于以上人類研究和當前飲水指南,我們規定最大攝入量,每天1 L水和每天500 mL專業飲料(例如果汁、碳酸飲料、茶等)。
  標準
  袋裝氫水:
  1) 每升水至少提供0.5 mg氫氣
  a. 最低濃度為0.5 mg/L
  b. 對大多數人而言,喝1 L水是可行的
  2) 通過毒素/重金屬的安全測試
  3) 維持0.5 mg/L的最低濃度:
  a. 直到規定的有效期
  b. 如果沒有規定,至少需要能維持6個月
  4) pH值必須維持在5 ~ 9.5
  5) 沒有任何虛假或誹謗性的營銷主張,否則會有損氫研究和氫產業的可信度
  商業飲料:
  1) 每500 mL至少能提供0.5 mg氫氣
  a. 最低濃度為1 mg/L
  b. 不推薦飲用500 mL以上的富氫飲料
  c. 無論如何,每種飲料需要根據具體情
  d. 如果氫產品中含有興奮劑或其他有潛在危害性的成分,即使是500 mL也已經太高
  2) 通過毒素/重金屬的安全測試
  3) 維持0.5 mg/L的最低濃度:
  a. 直到規定的有效期
  b. 如果沒有規定,至少需要能維持6個月
  4)pH值維持在3 ~ 10
  5) 沒有任何虛假或誹謗性的營銷主張,否則會有損氫研究和氫產業的可信度
  產氫水設備:
  1) 不管在設備中使用何種成分的水(例如pH值為5.8 ~ 8.6的逆滲透水或礦泉水), 每升水中至少需提供0.5 mg的氫氣
  2) 通過毒素/重金屬的安全測試。
  3) 產氫氣的最低濃度為0.5mg/L:
  a. 直到規定的有效期
  b. 如果沒有規定,至少需要能維持1年
  4) 不管什么類型的水(例如pH值為5.8 ~ 8.6的逆滲透水或礦泉水),pH值需維持在5 ~ 9.5
  5) 沒有任何虛假或誹謗性的營銷主張,否則會有損氫研究和氫產業的可信度
  ----需要遵循IHSA標準的其他產品
  在這些情況下,IHSA原則上應該遵循氫水的標準。
  •?氫吸入裝置
  •?氫化妝品
  •?氫浴盆
  •?氫淋浴
  •?產氫水添加劑(例如片劑)
  •?口服產氫添加劑(例如丸劑)
  •?其他方法
  示例
  產品可以多種形式符合“0.5 mg/L”的標準。例如,服用至多1L該產品便獲得0.5 mg劑量即可。低于0.5 L的產品則需要提供至少0.5 mg/L濃度,原因如下。
  一只250 ml容量的罐裝容器,若濃度為0.5 ppm,則每罐只能夠提供0.125 mg 氫氣。然而,如果服用1L該產品(4罐),氫氣的攝取量即可達到0.5 mg。因此,制造商需要在標簽上注明,推薦每日至少服用4罐。相似的,一只500 ml罐裝容器,濃度為0.5 ppm,每罐提供0.25 mg H2,服用1L該產品即可攝取1 L氫氣,制造商則需要注明推薦每日至少服用2罐。此外,如果產品濃度為0.8 ppm,容量為750 ml,制造商仍需要注明推薦服用劑量為1L/日(例如1.34罐)。
  或者,如果是一個濃度為2 ppm的 250 ml的包裝水,每罐即可保證0.5 mg H2,則需推薦每日服用1罐。相似的,濃度為1 ppm的 500 ml包裝,也需推薦每日服用1罐。
  最后,任何低于0.5 ppm濃度氫氣的產品或制氫水儀器,無法保證在每升水中含有0.5 mg氫氣,不會被授權。
  注意事項
  關于氫水儀,也許我們還需要衡量其制造0.5 ppm氫氣需要的時間。部分儀器雖然可以制氫,一些便攜儀器,制造0.5 ppm的濃度的250 ml氫水需要1小時,制造含有0.5 mg的氫水則需要4個小時。即便如此,制造商仍需要說明制氫時間,也許只對那些能夠在20分鐘內生產1L濃度在0.5 ppm氫水的儀器進行授權。
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