DE60020033T2

DE60020033T2 - Verfahren und Vorrrichtung zur Herstellung von elektrolytischem reduziertem Wasser

Info

Publication number: DE60020033T2
Application number: DE60020033T
Authority: DE
Inventors: Sanetaka Kasuya-gun Shirahata; Kazumichi Osaka-shi Otsubo
Original assignee: Nihon Trim Co Ltd
Current assignee: Nihon Trim Co Ltd
Priority date: 1999-09-01
Filing date: 2000-08-30
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2020-08-31
Also published as: EP1081096B1; KR100483724B1; ATE295337T1; HK1033450A1; RU2220108C2; EP1512670A1; CA2316656C; TW546257B; EP1081096A3; EP1081096A2; CN1291589A; DE60020033D1; CA2316656A1; KR20010050291A; CN1137853C; US6475371B1; KR20030071704A

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft allgemein Wasser, das durch Reduktion durch Elektrolyse gewonnen wird (im Folgenden als „elektrolytisches reduziertes Wasser" bezeichnet), und insbesondere elektrolytisches reduziertes Wasser, dessen Wirkung darin besteht, dass es die Metastasierung von Krebszellen hemmt. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines solchen elektrolytischen reduzierten Wassers.
Beschreibung des Stands der Technik
In den letzten Jahren ist die Sterblichkeit durch Krebs weltweit angestiegen. Ein wesentlicher Faktor beim Krebstod ist die Metastasierung in andere, entfernte Organe, die in vielen Fällen bereits aufgetreten ist, wenn bei einem Menschen Krebs diagnostiziert wird.
Bei der gegenwärtigen Krebsbehandlung ist eine Heilung jedoch oft schwierig, sobald der Krebs metastasiert hat. Die Lösung dieses Problems wird ein Schlüssel beim Besiegen von Krebs sein.
Die Metastasierung einer Krebszelle vollzieht sich in den drei Stufen der Adhäsion, Zersetzung und Invasion der Krebszelle an einer Basalmembran, die aus Kollagen, Laminin, Fibronektin oder Ähnlichem gebildet ist. Es ist bekannt, dass die Aktivierung einer Metallkatalysatorgruppe, genannt Matrix-Metallprotease, durch die Krebszelle bei der Metastasierung eine wichtige Rolle spielt. Gegenwärtig konzentriert sich die Chemotherapie gegen Krebs auf die Behandlung der Krebszellen, die bereits abnormal sind. Eine solche Therapie zeigt oft ungenügende Wirkung aufgrund von Problemen im Zusammenhang mit Selektivität, Nebenwirkungen und Resistenz bezüglich des Krebses. So wird als neues Mittel für die Krebsbehandlung ein Medikament gegen Krebs entwickelt, das die Metastasierung bei weniger Nebenwirkungen unterdrücken kann.
Es ist bekannt, dass intrazelluläre Oxidation bei verschiedenen Krebszellstämmen wesentlich stärker als bei normalen Zellstämmen ist. Es ist auch berichtet worden, dass das Hyperoxid-Anion-Radikal (im Folgenden als „HAR" bezeichnet) die Metastasierung von Krebszellen fördert. Die Anmelderin hat bereits hoch konzentriertes Wasserstofflösungswasser vorgeschlagen, das durch Elektrolyse gewonnen wird und das das Potenzial hat, Schäden an der DNA zu verhindern oder zu reparieren, die durch das HAR verursacht wurden (offen gelegte japanische Patentanmeldung 10-118653 (EP-A-0 826 636).
Um ein solches hoch konzentriertes Wasserstofflösungswasser (d.h. elektrolytisches reduziertes Wasser) herzustellen, das bei der Krebsbehandlung anwendbar ist, wurde Leitungswasser mit NaCl elektrolysiert, das darin als Elektrolyse fördernder Katalysator gelöst war. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass es möglich ist, nicht nur das elektrolytische reduzierte Wasser (an der Kathodenseite), sondern auch Bakterien abtötendes Wasser, das eine oxidierende Eigenschaft hat, an der Anodenseite zu gewinnen. Das Verfahren bringt jedoch auch das Problem mit sich, dass zum Zeitpunkt der Elektrolyse der NaCl-Lösung hypochlorige Säure und Chlorgas in großen Mengen erzeugt und in dem elektrolytischen reduzierten Wasser gelöst werden. Wasser, das hypochlorige Säure und Chlorgas enthält, ist nicht trinkbar und wird als Krebs erregend eingestuft. Daher ist das herkömmliche Verfahren nicht geeignet, um elektrolytisches reduziertes Wasser herzustellen, das hoch wirksam bei der Krebsbehandlung ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung ist darauf gerichtet, die oben genannten Probleme zu lösen. Eine Hauptaufgabe der Erfindung ist es, elektrolytisches reduziertes Wasser zur Verfügung zu stellen, das vollständig frei von hypochloriger Säure und Chlorgas ist und für eine Krebsbehandlung verwendbar ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von solchem elektrolytischen reduzierten Wasser zur Verfügung zu stellen.
Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Herstellung von solchem elektrolytischen reduzierten Wasser zur Verfügung zu stellen.
Allgemein wird elektrolytisches Wasser durch Elektrolyse von Wasser sowohl in der Kathoden- als auch in der Anodenkammer gewonnen. Mit dem hier beschriebenen elektrolytischen reduzierten Wasser ist jedoch nicht jedes elektrolytische Wasser gemeint. Die Reduzierung findet nur in der Kathodenkammer statt, und daher wird das reduzierte Wasser nur in der Kathodenkammer gewonnen. Daher kann das bei dieser Erfindung offenbarte elektrolytische reduzierte Wasser definiert werden als Wasser, das durch Elektrolyse in der Kathodenkammer reduziert wurde und dessen Reduktions-Oxidations-Potenzial einen negativen Wert hat.
Das durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte elektrolytische reduzierte Wasser wird gewonnen, indem NaOH enthaltendes Wasser darin elektrolysiert wird.
Da eine solche NaOH-Lösung vollständig chlorfrei ist, erzeugt die Elektrolyse der Lösung weder hypochlorige Säure noch Chlorgas.
Die NaOH-Konzentration wird innerhalb eines Bereichs von 0,0001 N bis 0,02 N ausgewählt.
Wenn während der Elektrolyse eine starke Blasenbildung auftritt, werden auch atomarer Wasserstoff oder Wasserstoffradikale selbst gekoppelt, so dass sie Wasserstoffgas bilden und aus dem Wasser entweichen. So ist es bei der Elektrolyse, die von einer so intensiven Blasenbildung begleitet wird, unwahrscheinlich, dass die Menge an Wasserstoffradikalen, die in dem elektrolytischen reduzierten Wasser gelöst sind (raffinierte Flüssigkeit an der Kathodenseite) über eine festgelegte Menge ansteigt. Daher ist es wünschenswert, dass die geringstmögliche Menge Blasen während der Elektrolyse erzeugt wird, um eine größere Menge an gelöstem Wasserstoff zu erzielen. Indem die NaOH-Konzentration in dem Bereich von 0,0001 N bis 0,02 N ausgewählt wird, wer den während der Elektrolyse im Wesentlichen keine Blasen erzeugt, und damit ist es möglich, stabiles elektrolytisches reduziertes Wasser zu gewinnen.
Indem die NaOH-Konzentration innerhalb dieses Bereichs ausgewählt wird, ist es außerdem möglich, eine elektrolytische Reaktion auf ungefähr dem gleichen Niveau wie bei Leitungswasser zu verursachen.
Indem die NaOH-Konzentration innerhalb dieses Bereichs ausgewählt wird, kann elektrolytisches reduziertes Wasser mit einer erhöhten Menge an darin gelöstem Wasserstoff gewonnen werden.
Typischerweise hat das elektrolytische reduzierte Wasser, das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugt wird und das durch Elektrolysierung von NaOH-haltigem Wasser gewonnen wird, ein Reduktions-Oxidations-Potenzial von höchstens –50 mV, eine Menge an gelöstem Sauerstoff von höchstens 9,5 ppm und eine Menge an gelöstem Wasserstoff von wenigstens 300 ppb.
Bei dem Verfahren zur Herstellung von elektrolytischem gelöstem Wasser gemäß der Erfindung wird eine NaOH-haltige Wasserlösung zunächst sowohl in eine Kathodenkammer als auch eine Anodenkammer eingeführt, die durch eine Membran getrennt sind. Indem eine Kathodenelektrode in die Kathodenkammer eingetaucht wird und eine Anodenelektrode in die Anodenkammer eingetaucht wird, wird Elektrizität zwischen der Kathodenelektrode und der Anodenelektrode aufgebracht, um die NaOH-haltige Wasserlösung zu elektrolysieren. Elektrolytisches reduziertes Wasser wird in der Kathodenkammer gewonnen und von dort abgezogen.
Gemäß dem Verfahren wird die NaOH-Lösung als chlorfreier Elektrolyt verwendet. Daher ist es möglich, elektrolytisches reduziertes Wasser zu gewinnen, das vollständig frei von hypochloriger Säure und Chlorgas ist.
Bei dem Verfahren zur Herstellung von elektrolytischem reduziertem Wasser gemäß der Erfindung wird die Elektrolyse durchgeführt, während sowohl die Kathodenkammer als auch die Anodenkammer dicht verschlossen sind.
Dementsprechend ist es möglich, die Erzeugung von Wasserstoffgas zu unterdrücken, während die Elektrolyse durchgeführt wird, wodurch die Menge an gelöstem Wasserstoff erhöht wird.
Bei dem Verfahren zur Herstellung von elektrolytischem reduziertem Wasser gemäß der Erfindung wird die Elektrolyse durchgeführt, wobei Spannung, Strom und Zeit so gewählt werden, dass kein Wasserstoffgas von der Kathodenkammer erzeugt wird.
Dementsprechend kann Kathodenwasser mit einer großen Menge an gelöstem Wasserstoff in der Kathodenkammer gewonnen werden.
Die Vorrichtung zur Herstellung von elektrolytischem reduziertem Wasser gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst: Ein Filtermittel zum Filtern von unbehandeltem Wasser zur Erzeugung von Trinkwasser; ein NaOH-Zufügungsmitel zum Zufügen einer NaOH-Lösung zu dem von dem Filtermittel erzeugten Trinkwasser; und einen Elektrolysebehälter mit Kathoden- und Anodenkammern, die durch eine Membran getrennt sind, um Trinkwasser mit der zugefügten NaOH-Lösung darin einzuführen.
Da die Vorrichtung mit dem NaOH-Zufügungsmittel versehen ist, ist es möglich, die NaOH umfassende Wasserlösung zu elektrolysieren, ohne hypochlorische Säure oder Chlorgas zu erzeugen.
Die Vorrichtung zur Herstellung von elektrolytischem reduziertem Wasser gemäß der Erfindung umfasst auch eine erste Leitung, die zwischen dem NaOH-Zufügungsmittel und dem Elektrolysebehälter vorgesehen ist, um das Trinkwasser mit der zugefügten NaOH-Lösung in den Elektrolysebehälter einzuführen; eine zweite Leitung, die mit dem Elektrolysebehälter verbunden ist, um Kathodenwasser, das aus der Kathodenkammer ausgelassen wurde, nach außen zu leiten; eine dritte Leitung, die mit dem Elektrolysebehälter verbunden ist, um Anodenwasser, das aus der Anodenkammer ausgelassen wurde, nach außen zu leiten; und ein erstes, ein zweites und ein drittes Ventil, die jeweils in der ersten, zweiten und dritten Leitung vorgesehen sind, zum Öffnen/Schließen der jeweiligen Leitungen, sowie ein Steuerungsmittel zum Steuern des Öffnens/Schließens des ersten, des zweiten und des dritten Ventils.
Gemäß der Vorrichtung ist es möglich, die Elektrolyse durchzuführen, während die Kathoden- und die Anodenkammer dicht verschlossen sind, indem das erste, das zweite und dritte Ventil geschlossen werden. Dies ermöglicht die Herstellung von Kathodenwasser, das eine große Menge an gelöstem Wasserstoff enthält.
Das elektrolytische reduzierte Wasser wird in der Kathodenkammer gewonnen.
Das Vorige sowie weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung deutlicher ersichtlich, wenn diese im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Diagramm, das ein erfindungsgemäßes NaOH-Lösungs-Elektrolysierungssystem zeigt.
2 ist ein Diagramm, das einen erfindungsgemäßen Elektrolysebehälter zeigt.
3 stellt eine krebszellenmetastasierungshemmende Wirkung dar, die elektrolytisches reduziertes NaOH-Wasser hat.
4 stellt das Ergebnis eines Zytotoxizitätstests des elektrolytischen reduzierten NaOH-Wassers dar.
5 stellt das Ergebnis der Analyse der Gelatinase-/Typ-IV-Kollagenase-Aktivität durch Zymografie dar.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
1 stellt schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung von elektrolytischem reduziertem Wasser dar, das frei von hypochloriger Säure und Chlorgas ist und das für eine Krebsbehandlung wirksam ist. Insbesondere stellt 1 ein NaOH-Lösungs-Elektrolysierungssystem dar.
Wie in 1 dargestellt, wird unbehandeltes Wasser (Leitungswasser) durch eine Pumpe mit Druck beaufschlagt und durch eine Umkehrosmosemembran gefiltert, um gereinigtes Wasser zu erhalten. Eine NaOH-Lösung wird dem gereinigten Wasser über eine Dosierpumpe zugefügt. Die Dosierpumpe wird so geregelt, dass eine vorgeschrieben Konzentration erreicht wird, indem die elektrische Leitfähigkeit der Lösung gemessen wird. Die NaOH-Lösung wird durch einen Durchsatzsensor und ein elektromagnetisches Ventil 1 einem Elektrolysebehälter zugeführt. Sobald der Elektrolysebehälter mit der NaOH-Lösung gefüllt ist, wird der Durchsatz 0, und ein Stoppsignal wird von dem Durchsatzsensor einem Steuerstromkreis zugeleitet. Als Reaktion auf das zugeleitete Stoppsignal stoppen die Pumpe und die Dosierpumpe, und das elektromagnetische Ventil 1 wird geschlossen. Ein Zeitschalter wird aktiviert, und ein Gleichstrom zur Verwendung bei der Elektrolyse wird eine vorgeschriebene Zeit lang dem Elektrolysebehälter zugeleitet. Wenn die Zeit um ist, werden die elektromagnetischen Ventile 2 und 3 geöffnet, um jeweils erzeugtes reduziertes Wasser und saures Wasser auszulassen. Nachdem das erzeugte Wasser ausgelassen wurde, nimmt jedes elektromagnetische Ventil seinen Anfangszustand an, und die NaOH-Lösung für die nächste Elekrolyse wird zugeführt.
2 zeigt schematisch den Elektrolysebehälter. Der Elektrolysebehälter umfasst eine Kathodenkammer 2, die eine Kathodenelektrode 1 enthält, und eine Anodenkammer 4, die eine Anodenelektrode 3 enthält. Die Kammern 2 und 3 sind durch eine Membran 5 getrennt. Eine Kathodenwasser-Auslassröhre 6 ist mit der Kathodenkammer 2 verbunden, um das Kathodenwasser (das elektrolytische reduzierte Wasser) auszulassen. Eine Abzugsröhre 7 ist mit der Anodenkammer 4 verbunden, um das Anodenwasser (das saure Wasser) nach außen zu fördern. Zufuhrröhren 8 sind mit der Kathodenkammer 2 bzw. der Anodenkammer 4 verbunden, um ihnen gereinigtes Wasser zuzuführen, dem NaOH in einer vorgeschriebenen Menge zugesetzt wurde.
Beispiel 1
Unter Verwendung von gereinigtem Wasser, das durch eine Umkehrosmosemembran oder Ähnliches gefiltert wurde, wurde eine 0,01%-ige NaOH-Lösung hergestellt und einer Elektrolyse unterzogen. Elektrolytisches reduziertes Wasser wurde gewonnen, das vollständig frei von hypochloriger Säure und Chlorgas war, da die NaOH-Lösung verwendet wurde.
Wenn Wasser elektrolysiert wird, wird Sauerstoffgas an der Anodenseite und Wasserstoffgas an der Kathodenseite erzeugt. Das Wasserstoffgas wird erzeugt, weil ein Wasserstoffion, das durch die Elektrolyse erzeugt wird, und ein Elektron, das von der Kathodenelektrode zugeführt wird, gekoppelt werden, so dass sie atomaren Wasserstoff bilden, und zwei Wasserstoffatome werden anschließend gekoppelt, so dass sie Wasserstoffgas bilden. Wie weiter unten beschrieben wird, hat das so gewonnene elektrolytische reduzierte Wasser das Potenzial, Wachstum und Metastasierung von Krebszellen zu verhindern oder zu unterdrücken, was der starken antioxidativen Eigenschaft des atomaren Wasserstoffs zugeschrieben wird. Daher ist es wünschenswert, dass eine große Menge Wasserstoff in seinem atomaren Zustand in Wasser gelöst wird. In dem Kathodenwasser, das von der Starkstrom-Elektrolysereaktion unter Verwendung von Hochspannung gewonnen wurde, neigt der Wasserstoff dazu, zum größten Teil vergast zu sein, wodurch die gelöste Menge an atomarem Wasserstoff reduziert wird. Um dieses Phänomen zu vermeiden, ist es bevorzugt, die Elektrolyse über einen langen Zeitraum bei der Bedingung durchzuführen, bei der die Erzeugung von Wasserstoffgas verhindert werden kann. Mit anderen Worten, die Elektrolyse wird bevorzugt bei niedriger Spannung und niedrigem Strom über einen langen Zeitraum durchgeführt. Es wurde festgestellt, dass das elektrolytische reduzierte Wasser gewonnen werden konnte, ohne dass Wasserstoffgas erzeugt wurde, wenn die NaOH-Lösung bei Bedingungen einer Spannung von 5 V bis 100 V, einem Strom von 5 mA bis 2 A und einem Zeitraum von 5 bis 120 Minuten elektrolysiert wurde. Das gewonnene elektrolytische re duzierte Wasser hatte einen pH-Wert von 11,5 und ein ROP (Reduktions-Oxidations-Potenzial) von –850 mV.
Hier wurde das Reduktions-Oxidations-Potenzial bei Raumtemperatur gemessen, wobei ein „Reduktions-Oxidations-Potenzial-Messgerät" verwendet wurde, das von Toa Electronics (Toa Denpa Kogyo) vertrieben wird, indem seine Elektroden für die Messung in das Testwasser eingetaucht wurden.
Die Kennwerte des gewonnenen elektrolytischen reduzierten Wassers sind in Tabelle 1 und 2 dargestellt.
Die in Tabelle 1 und 2 dargestellten Ergebnisse sind einander ähnlich, aber sie wurden an verschiedenen Tagen gemessen, wobei verschiedene Wasserproben genommen wurden. Der Vergleich der Tabellen zeigte, dass es möglich war, Daten zu erzielen, die eine gute Reproduzierbarkeit zeigten.
Tabelle 3 zeigt Bedingungen der Elektrolyse, d.h. Stromdichtewerte, die den Elektrolysierungsgraden 1–5 entsprechen. Die Stromdichte von Leitungswasser ist als 0,0 mA/cm² ausgedrückt, da es keiner Elektrolyse unterzogen wurde. Die Stromdichte, die von einem Mikrocomputer gesteuert wird, ist eine der wichtigsten Bedingungen der Elektrolyse. Sobald die Stromdichte bestimmt ist, werden die Spannung und die NaOH-Konzentration entsprechend bestimmt.
In Tabelle 1 und 2 wurden die Mengen an gelöstem Sauerstoff gemessen, wobei ein Messgerät für gelösten Sauerstoff des Typs DO-14P verwendet wurde, das von Toa Electronics (Toa Denpa Kogyo) vertrieben wird. Die Mengen an gelöstem Wasserstoff wurden unter Verwendung eines Messgeräts für gelösten Wasserstoff des Typs DHD1-1, das ebenfalls von Toa Electronics vertrieben wird, gemessen. Tabelle 1

EG:: Elektrolysierungsgrad

EG:: Elektrolysierungsgrad

Tabelle 3
Tabelle 1 und 2 umfassen auch die Ergebnisse, die das Vorhandensein/Fehlen von Wasserstoffradikalen zeigen. x zeigt an, dass Wasserstoffradikale nicht vorhanden waren; o zeigt an, dass Wasserstoffradikale vorhanden waren. Das Vorhandensein/Fehlen von Wasserstoffradikalen (atomarer Wasserstoff) wurde bestätigt, indem eine Kennlinie von Wolframoxid verwendet wurde (in Plattenform). Wolframoxid hat das Potenzial, Wasserstoffradikale auf eine spezifische Art zu adsorbieren und wird blau, wenn es die Wasserstoffradikalen adsobiert. Das gewonnene elektrolytische reduzierte Wasser wurde mit Wolframoxid in Kontakt gebracht, um qualitativ das Vorhandensein/Fehlen von Wasserstoffradikalen zu bestimmen.
Beispiel 2
Die Auswertung der Ergebnisse von krebszellenmetastasierungshemmenden Wirkungen des gewonnenen elektrolytischen reduzierten Wassers (mit einem Elektrolysierungsgrad von 5 in Tabelle 1) wird im Folgenden beschrieben.
3 zeigt die hemmenden Wirkungen des elektrolytischen reduzierten Wassers gegen stark metastasierende menschliche Fibrosarkomzellenstämme HT1080 in einem In-Vitro-Metastasenmodellsystem. Hier wurden HT1080-Zellen verwendet, die von einer Zellbank (z.B. JCRB Cell Bank oder ATCC (in den USA)) erhältlich sind.
Die HT1080-Zellen wurden in einem MEM-Medium mit 10% zugefügtem bovinem Fetalserum bei einer Temperatur von 37°C in einer Umgebung von 5% CO₂/95% Luft kultiviert. Ein Chemotaxisfilter (Porengröße: 8 μm) wurde mit 25 μg Matrigel pro Filter beschichtet. Subkonfluente HT1080-Zellen wurden in dem MEM-Medium suspendiert, das 0,1% bovines Serumalbumin (BSA) enthielt, und die Zahl der Zellen wurde auf 4 × 10⁵/ml eingestellt. 200 μl des Endprodukts wurden in eine Kammer in seinem oberen Raum zugefügt. Unmittelbar nach der Zufügung der Zellen wurden 700 μl des MEM (minimales essentielles Medium; Medium, das die geringstmögliche Menge an Nähringredienzien aufweist), das 10 μg/ml Fibronektin enthielt, der Kammer in seinem unteren Raum zugefügt (die eine Platte mit 24 Löchern hatte) (eine 24-Loch-Plattenseite), und wurde in einem CO₂-Inkubator kultiviert. Nachdem sechs Stunden vergangen waren, wurde die Kammer herausgenommen. Zellen wurden von der obe ren Oberfläche des Filters mit einem Wattestäbchen entfernt und zu der 24-Loch-Platte bewegt, die WST-1 enthielt (einen Indikator, der seine Farbe abhängig von der Stoffwechselfähigkeit, die spezifisch für lebende Zellen ist, oder der Zahl der lebenden Zellen ändert). Nach einer Kultivierung über 16 Stunden wurde die Extinktion bei 450 nm gemessen. In 3 stellt „Kontrolle" das Ergebnis dar, wenn gereinigtes Wasser verwendet wurde, und „NaOH-Mischung" stellt das Ergebnis dar, wenn das elektrolytische reduzierte Wasser verwendet wurde, das mit dem Elektrolysierungsgrad 5 von Tabelle 1 gewonnen wurde. Wie aus 3 ersichtlich, ist die invasive Metastasierung von HT1080-Zellen bei der NaOH-Mischung im Vergleich zur Kontrolle wesentlich reduziert. Das bedeutet, dass das elektrolytische reduzierte Wasser die invasive Metastasierung der menschlichen Fibrosarkom-Zellen unterdrückt hat.
4 stellt das Ergebnis eines einwöchigen Zytotoxizitätstests dar. HT1080-Zellen wurden in in einem MEM-Medium mit 10% zugefügtem bovinem Fetalserum kultiviert, das unter Verwendung von gereinigtem Wasser oder unter Verwendung des elektrolytischen reduzierten Wassers (mit dem Elektrolysierungsgrad 5) hergestellt wurde. Nach einer Kultivierung für eine Woche wurde WST-1 zugefügt, und die Zahl der lebenden Zellen wurde mit einer Extinktion bei 450 nm gemessen. Zwischen dem Ergebnis, das bei Verwendung von gereinigtem Wasser (Kontrolle) erzielt wurde, und dem Ergebnis, das bei Verwendung des elektrolytischen reduzierten Wassers (NaOH-Mischung) erzielt wurde, wurde kein signifikanter Unterschied festgestellt. Das bedeutet, dass das elektrolytische reduzierte Wasser keine nachteiligen Auswirkungen auf das Wachstum gesunder Zellen hat. Daher wird aus den in 3 und 4 gezeigten Ergebnissen deutlich, dass das elektrolytische reduzierte NaOH-Wasser in der Lage ist, die invasive Metastasierungsaktivität zu unterdrücken, ohne Zytotoxizität zu verursachen.
Wie aus 5 ersichtlich ist, wurde Matrix-Metallprotease (MMP) analysiert, die eine wichtige Rolle bei der Metastasierung von Krebszellen spielt, unter Konzentration auf u.a. MMP2 und MMP9, von denen bekannt ist, dass sie besonders stark an der Krebsmetastasierung beteiligt sind.
5 stellt die Analyseergebnisse der Gelatinase/Typ-IV-Kollagenase-Aktivität bei der Zymografie dar. Insbesondere wurden HT1080-Zellen auf einer Chemotaxiskam mer 48 Stunden lang kultiviert, und anschließend wurde der Überstand der kultivierten Zellen gereinigt, wobei vor der Gewinnung eine Zentrifugiereinrichtung verwendet wurde. 12 μl des Überstands wurden zu einem 10%-igen Polyacrylamidgel zugefügt, das 1 mg/ml Gelatine enthielt. Nach der Gel-Elektrophorese wurde das Gel mit 2%-igem Triton X-100 eine Stunde lang gewaschen und 60 Stunden lang auf 37°C gehalten. Anschließend wurde das Gel mit 0,1%-igem Ponceau S gefärbt, um Gelatinaseaktivität zu entdecken, die als weißes Band auf farbigem Hintergrund dargestellt war. In 5 ist die Aktivität von MMP, die die Metastasierung von Krebszellen fördert, desto größer, je breiter das weiße Band ist.
Das Ergebnis der Analyse zeigte, dass das elektrolytische reduzierte NaOH-Wasser keine Auswirkungen auf die Manifestation von MMP2 und MMP9 zeigte, aber die Aktivierung von MMP2 deutlich unterdrückte.
Aus den oben beschriebenen Ergebnissen wird deutlich, dass das elektrolytische reduzierte NaOH-Wasser krebszellmetastasierungshemmende Eigenschaften hat, indem es die Aktivierung von MMP2 unterdrückt.
Die Hemmung des Metastasierungsmechanismus von Krebszellen ist nicht nur für die Verhinderung der Metastasierung selbst wichtig, sondern auch für die Unterdrückung der Gewebeentwicklung aufgrund der invasiven Aktivität der Krebszellen, sowie dafür, ein Bösartigwerden der Krebszellen zu verhindern. Weiterhin muss ein Medikament zur Verhinderung der Krebsmetastasierung seine Wirkung über einen langen Zeitraum beibehalten und darf nur die geringstmöglichen Nebenwirkungen haben. Bei der vorliegenden Erfindung ist nachgewiesen worden, dass das elektrolytische reduzierte NaOH-Wasser die Metastasierung von Krebszellen unterdrücken kann, ohne die Zellen zu schädigen. Dies legt die Möglichkeit nahe, dass die tägliche Verwendung dieses Wassers als Trinkwasser ein Fortschreiten des Krebses verhindern kann, und daher wird angenommen, dass es für eine Krebsbehandlung in der Zukunft eine große Bedeutung haben wird.
Wie oben erläutert ist das durch die Erfindung gewonnene elektrolytische reduzierte Wasser eine Art von Wasser, das eine antioxidative Eigenschaft aufweist und kein Oxid wie hypochlorige Säure oder Chlorgas aufweist und das nicht nicht nur für eine medizinische Behandlung, sondern auch zum Trinken und für andere Verwendungszwecke geeignet ist.
Obgleich die Erfindung im Einzelnen beschrieben und dargestellt wurde, wird hervorgehoben, dass dies nur der Illustration und als Beispiel dient und nicht als Einschränkung zu verstehen ist, wobei der Schutzbereich der Erfindung nur durch die beigefügten Patentansprüche begrenzt wird.

Claims

Verfahren zur Herstellung von elektrolytischem reduziertem Wasser, das folgende Schritte umfasst: – Einführung einer Wasserlösung, die NaOH aufweist, sowohl in eine Kathodenkammer als auch in eine Anodenkammer, die durch eine Membran getrennt sind, wobei die Konzentration des NaOH in dem Bereich von 0,0001 N bis 0,02 N liegt; – Anlegen von Elektrizität zwischen einer Kathodenelektrode, die in die Kathodenkammer eingetaucht ist, und einer Anodenelektrode, die in die Anodenkammer eingetaucht ist, unter Bedingungen bezüglich Spannung, Strom und Zeitspanne, die so gewählt sind, dass kein Wasserstoffgas in der Kathodenkammer erzeugt wird, um eine Elektrolyse der NaOH aufweisenden Wasserlösung durchzuführen, wobei während der Durchführung der Elektrolyse die Kathodenkammer und die Anodenkammer abgedichtet sind, und – Entnahme von elektrolytischem reduziertem Wasser, das an der Kathodenkammer gewonnen wurde.
Verfahren zur Herstellung von elektrolytischem reduziertem Wasser nach Patentanspruch 1, bei dem die NaOH aufweisende Wasserlösung bei einer Spannung von 5 V bis 100 V, einem Strom von 5 mA bis 20 A und einer Zeitspanne von 5 Minuten bis 120 Minuten elektrolysiert wird.
Vorrichtung zur Herstellung von elektrolytischem reduziertem Wasser, die Folgendes umfasst: – ein Filtermittel zum Filtern von unbehandeltem Wasser zur Erzeugung von Trinkwasser, – ein NaOH-Zufügungsmittel zum Zufügen einer NaOH-Lösung zu dem von dem Filtermittel erzeugten Trinkwasser, – einen Elektrolysebehälter mit einer Kathodenkammer und einer Anodenkammer, die durch eine Membran getrennt sind, um das Trinkwasser mit der zugefügten NaOH-Lösung darin einzuführen, – eine erste Leitung, die zwischen dem NaOH-Zufügungsmittel und dem Elektrolysebehälter vorgesehen ist, um das Trinkwasser mit der zugefügten NaOH-Lösung in den Elektrolysebehälter einzuführen, – eine zweite Leitung, die mit dem Elektrolysebehälter verbunden ist, um Kathodenwasser, das aus der Kathodenkammer ausgelassen wurde, nach außen zu leiten, – eine dritte Leitung, die mit dem Elektrolysebehälter verbunden ist, um Anodenwasser, das aus der Anodenkammer ausgelassen wurde, nach außen zu leiten, – ein erstes Ventil, das in der ersten Leitung vorgesehen ist, zum Öffnen/Schließen der ersten Leitung, – ein zweites Ventil, das in der zweiten Leitung vorgesehen ist, zum Öffnen/Schließen der zweiten Leitung, – ein drittes Ventil, das in der dritten Leitung vorgesehen ist, zum Öffnen/Schließen der dritten Leitung, und – ein Steuerungsmittel zum Steuern des Öffnens/Schließens des ersten, des zweiten und des dritten Ventils.