TW546257B - Method and apparatus for producing electrolytic reduced water - Google Patents

Description

546257 五、發明說明⑴ 發明領域 本發明一般是有關於得自電解還原的水（此後稱為n 電解還原水”），特別是有關於具有抑制癌細胞移轉效果 之電解還原水。本發明也有關於製造這樣的電解還原水之 方法及裝置。 發明背景 近幾年，全世界的癌症死亡率已逐步上升。因為癌症 而死亡的一項主要原因，在許多的例子中，是當給予病患 癌症的診斷時，已發現癌症由遠處移轉至其他的器官。 然而，在目前的癌症治療中，一旦癌症移轉就很難治 癒。解決這個問題將是克服癌症的關鍵。 癌細胞的移轉需要三個步驟：貼附、分解及入侵由膠 原蛋白、昆布素、纖維網蛋白或類似物所形成的基底膜。 藉由癌細胞而活化的金屬催化劑族群，稱為基質金屬蛋白 酶，已知是在移轉中扮演重要的角色。目前，癌症的化學 !治療是集中在已經異常的癌細胞之治療。這樣的治療通常

I 顯示不充足的故杲，這是因為有關於癌症之選擇性、副作 用以及抗性的問題。因此，作為新的癌症治療方法，一種 可抑制移轉，並具有較少副作用的抗癌藥已開始發展。 已知在各種癌細胞株中的細胞内氧化作用，是非常地 高於正常的細胞株。也有報導指出超氧化物陰離子自由基 (此後稱為SAR )，可促進癌細胞的移轉。申請人已提出 由電解而獲得高濃度氫溶解的水，具有可預防或修補由

利早期公開 336 ))。 之兩〉辰度氫 溶解於自來 。此方法具 侧），而且 而’此方法 會大量產生 氧氣酸及氯 。因此，傳 還原水。 546257 五、發明說明（2) SAR所造成的DNA損害之潛力（日本專 iO-118653 (吳國專利申請號Q8/917 為了製造這樣可應用於癌症治療 (也就是，電解還原水），將氯化鈉 促進電解的催化劑，並電解此自來水 就是可不只得到電解還原水（在陰極 還可得到具有氧化性質的殺菌水。然 題，就是在氯化鈉溶液的電解時間， 氯氣’並溶解至電解還原水中。含有 是不適合於飲用並被視為具有致癌性 不能產生高度有效於癌症治療的電解 發明槪：述 本發明是有針對解決上述所提到 要目的是提供完全不含氫氣酸及氯 應用於癌症的治療。 本發明的另一目的是提供一 之方法。 & 仍是本發明的另一目的是提供— 原水之裳置。 一般而言，電解水是在陰極室及 電解而獲得。然而，此處所說明的電 這樣的電解水。還原僅發生在陰極室 水僅會在陰極室中獲得。因此，本發 號 溶解的水 水中作為 有優點， 在陽極側 也引起問 氫氯酸及 氣的水， 統的方法 的問題。本 的電解還原 造這樣的電 種製造這樣 陽極室中， 解還原水並 中’因此， 明所揭露的 發明之主 水，其可 解還原水 的電解還 藉由將水 非指所有 所遠原的 電解還原 546257 五、發明說明（3) _ 水，可定義為已藉由在陰極室中電解而還原的水，、， 具有負值的氧化還原電位。 並且其 恨據本發明的第一形態之電解還原水，县#， 氫氧化納在其中的水電解而獲得。 π#由將包括 由於這樣的氮，化納溶液是完全的不含氯，因… 液的電解不會產生氫氯酸也不會產生氯氣。 洛 在本發明的第二形態之電解還原水中，氣氧 度是從0· 00 0 1 Ν到〇· 02 Ν的範圍内而選擇。乳化納的濃 如果在電解過程中有劇烈的氣泡產生，氣原 由基本身也會偶聯以形成氫氣，並在水中釋放了子及氫自 伴隨有這樣強烈的氣泡之電解中，溶解在電…因此’在 陰極側之精製的水）中之氫自由基的量，是=原，（在 固定的量增加。因此，較好的是在電解過程中:，從一 能量的氣泡，以達到較大量溶解的氫。 生，少可 〇· 02 N的範圍内選擇氫氧化鈉的濃度 Μ 上不：產生氣泡，因此，可得到穩定的電中實質 此外’藉由在這個範圍内選擇氫氧化二。 起大約相同於自來水藉带/ 虱鈉的〉辰度，可引 根據本發明的第三ς η:應、： 的濃度是從〇·〇〇〇1 N^1〇y^ 電解遷原水中，氫氡化鈉 藉由在這個範圍内選擇氫二？”選擇。 增量溶解於其中的氫之電解還i水、。的濃度’可獲得具有 基。根據本發明的第四形態之電解還原水，包括氫自由

546257 五、發明說明（4) ----

根據本於日B 基之電解還;;：的第五形態之電解還原水，是包括氫“ 得。 隶水，其可藉由將含有氫氧化鈉的水雷^自由 兒％而獲 A=本發明的第六形態之電解還原水，β ± 由基的水溶液恥& 、原水疋由含有_ Α & μ 之所製得之抗癌藥。 句氧自 才艮據本私 . X月的第七形態之電解還原水，是蕤i 氫氧化鈉的大Φ 疋糟由將人上 μ气π、》 電解而獲得，其具有至多-50毫伏牲含有 的乳化遇原電# 毛仇特（mV ) ,乙 1〜 至多9·5 ppm的溶氧量，以芬石，} ppb的溶氫量。 平L里以及至少3〇〇 中，的第八形態，在製造電解還原水的方法 極室中，氫氧化鈉的水溶液導人至—陰極室及-陽 ”碏由一隔板而分離。隨著陰極電極浸入 陽極電極浸人至陽極室中，在陰極電極及陽極5極 間加電流，以電解含有氫氡化鈉的水溶液。電解還原水 在陰極室中獲得，再從其中吸出。 “ 板據此方法，氫氧化納溶液是作為不含氯的電解質。 因此’可獲得完全不含氫氯酸及氯氣的電解還原水。 根據本發明的第九形態，在製造電解還原水的方法 中，將陰極室及陽極室密封可有效於電解。 因此’當進行電解時可抑制氫氟的產生，藉此增加溶 解氮的量。 根據本發明的第十形態，在製造電解還原水的方法 中’笔解是隨著所選擇的電壓、電旅及時間而進行，使得 陰極室中沒有氫氣的產生 " 546257 五、發明說明⑸ 因 此，可 拫 據本發 括 :過 遽裝置 加 裝置 ’闬以 水 中； 以及一 陽 極室 ’以及 入 〇 由 於此裝 有 氫氡 化鈉的 氯 氣。 根 據本發 中 ，在 氫氧化 以 將含 有氫氧 管 連接 至電解: 二 導管 連接至, 水 。第 一、第， 管 中提. 供，以! 因此，可在陰極室中得到具有大量溶 拫據本發明的第十-形態，=的陰極水。 括：過攄裝置，用以過遽原水以;;造乾=原水f裝置包 加裝置，周以_奇@ _ ，氫氧化納添 水中；以及一雷解#，1豆右+幻由過濾4置過濾的乾淨 ^室，以及將加到其中具有氫化:雖之陰極室及 入。 乳化納，合，夜的乾淨水導 由於此裝置是由氫氧化鈉添 有虱軋化鈉的水溶液 衣置棱供，因此可將含 氯氣。 電解，巾不會產生氫氯酸也不會產生 的第十—形恶，在製造電 时 添加奘罟另齋to M uV原水的衣置 管i;ir解槽，:二=:室導：：=槽中。第二導 ί電解槽，以吸出從陽極；外:第 二制ϊ以開啟/關閉相關的導管此：弟二及第三導 拴制弟一、第二及 今吕此裝置也包括用以 根據本裝置：間門之開啟/關閉的裝置。 险置’可猎由關閉第一、笛— 丢σ至及陽極室 一及第三閥門，將 氫的陰極水。…進仃電解。這可產生含有大量溶解 根據本發明的第十三形 獲^ ° #遇原水是在陰極室中 發明之μ、+、 迷及其他目的、特徵、形態及優點，將由 546257 五、發明說明（6) 以下之發明詳述及附隨的圖示而變得顯而易見。 圖示之簡單說明 第1圖係顯示本發明之氫氧化鈉電解系統的示意圖。 第2圖係顯示本發明之電解槽的示意圖。 第3圖係顯示由氫氧化鈉電解還原水所表現的癌細胞 移轉抑制效果。 第4圖係顯示由氫氧化納電解還原水之細胞毒性試驗 的結果。 第5圖係顯示由酶譜分析明膠酶/第I V型膠原蛋白酶活 性的結果。 I參考標號說明 1 : 陰極電極；2 :陰極室；3 : 陽極電極；4 :陽極 室；5 :隔板；6 :出口導管；7 :排水導管；8 : 進料導 管。 較佳具體實施例之說明 I 此後將說明本發明之具體實施例。 第1圖綱要地顯示製造不含氫氣酸及氯氣的電解還原 水之裝置，其有效於癌症的治療。特別地，第1圖顯示一 氫氧4匕鈉電解的系統。 參考第1圖，原水（自來水）藉由幫浦加壓，並由逆 滲透膜過濾以得到純水。將氫氧化納溶液藉由計量幫浦而 546257 五、發明說明（7) 加到純水中。藉由測量溶液的導電度而控制計旦 、 達到要求的濃度。將氫氧化鈉溶液經由流速=⑽’ u 液，流速變成〇，並且停止訊號由流速感應器而 ^ 制導管。感應到所提供的停止訊號，幫、、者；5 4 工 止，並直電磁閥門1關閉。啟動計時器/ 5量幫浦停 直流電，在指定的時間週期提供至電解槽。：卷W +於電解士之 電磁閥fl2及3開啟’以分別吸出所製造的還：：^ :: 在所製造的水被吸出後，每個電磁閥門到達复、次7 。 並提供氫氧化鈉溶液以用於下一次的電解。"初始狀態， 第2圖綱要地顯示電解槽。此電解"槽包括 電極1之陰極室2 ，以及含有一陽極電極3之=一陰極 及3是藉由一隔板5而分離。一陰極水出口 。=。至2 極室2 ，以吸出陰極水（電解還原水） e 6連接至陰 至陽極室‘，以排放外部的：極水ί酸水；排=口; ?連接J陰極室2及陽極室4，以供給它 進枓V心二 1之具有氫氧化鈉的純水。 加於具〒的 貫施例1 —使用經由逆滲透獏或類似物過濾的純水， 虱氣化鈉溶液並進行電解。由於使衣備0· 01 % 得到完全不含氣氣酸及氣氣：電化液，因， 候，氧氣在陽極侧產生，以及氮氣；解水的時 產生疋因為由電解所產生的氮離子以及由陰極電極提供的 546257

五、發明說明（8)

電子’偶聯以形成原子態的氫，然後兩個氫原子偶聯以形 成氫氣。如同之後將說明的，所因此得到的電解還原水^ 具有預防或抑制癌細胞之生長及移轉的能力，這被認為是 歸因於原子態的氫之強抗氧化性質的結果。因此，所想2 的是大量以其原子態形式的氫溶解在水中。利用高電壓從 高電流電解反應獲得的陰極水中，大部分的氫易於被氣 化’藉此減少原子態的氫之溶解量。為了避免這樣的現 象’較佳地是在可避免產生氫氣的條件下，在一段長的時 間内進行電解。換句話說，電解較佳地是在低電壓及低電 流的條件下，在一段長的時間内進行。發現如果氫氧化鈉 溶液是在5伏特到1 0 0伏特電壓、5毫安培到2安培電流、5 到1 2 0分鐘的條件下進行電解，則可得到電解還原水而不 會產生氫氣。所得到的電解還原水顯示pH u · 5以及〜85〇 毫伏特的ORP (氧化還原電位）。

此處，氧化還原電位是在室溫下，使用購自T〇a Electronics (Toa Denpa K〇gy〇 )的”氧化還原電位儀 藉由將其電極浸入測試水中而測量。 所得到的電解還原水之特徵，顯示在表i及2中。 顯示在表1及2中的結果是彼此相似的，但它們是在不 同天取不同的水樣品而測量。下表的比較，顯示可得到罝 有好的再現性的數據。 /、 。”衣3顯示電解的條件，也就是電流密度值，相對應於 電解程度15。自來水的電流密度是表示為〇·〇毫安培/平 方公分’因為它已不會進行電解作用。由微電腦控制的電

第11頁 546257 五、發明說明（9) 流密度是電解最重要的條件之一。一旦決定電流密度，電 壓及氫氧化鈉濃度就因此而決定。 在表1及2中’浴氧置是使用購自Electronics (Toa Denpa Kogyo)的D0-14P型之溶氧儀而測量。溶氫 量也是使用購自Toa Electronics的DH1-1型之溶氫儀而測 量 ° 表1

CQ PH 氡化還原電位 (毫伏特） 溶氣量 (PPm) 溶氫量 (ϊΦ) 氣自知 、祕否 自來水 13.1 7.5 +652 10.0 23-2.6 X ED:1 12.7 9.8 -94 9.4 400-450 0 ED:2 13.2 10.3 -247 8.6 690-720 0 還原水 ED:3 13.2 10.4 -494 8.2 880ΪΧΧ) 0 ED:4 13.7 10.7 -729 7.2 1030-1060 0 ED:5 14.0 11.5 -850 6.8 1090-1130 0 ED :電解程度 第12頁 546257 五、發明說明（ίο) 表2 ps 氡化還原電位 溶氡量 溶氫量 氫自由基之 cc) (毫伏特） (ppm) m 出現與否 自來水 12.5 6.8 +681 10.2 2.4-2.6 X ED:1 12.6 9.6 -70 9.5 360410 0 還^水 ED: 2 12.8 9.9 -211 8.7 660-700 0 ED:3 13.1 10.2 -452 8.4 840-890 0 ED：4 13.4 10.4 -676 7.4 980-1040 0 ED :電解程度

表3 自來水 〇.〇毫安培/平方公分 電解程度：i 3.2毫安培/平方公分 電解程度：2 6.4毫安培/平方公分 電解程度：3 12.9毫安培/平方公分 電解程度：4 16.2亳安培/平方公分 電解程度：5 25.8毫安培/平方公分

表1及2也包括顯示氫自由基出現與否的結果。其中， X顯示不包括氩自由基；〇顯示包括氫自由基。氮自由基

第13頁 546257 五、發明說明（11) (原子態的氫）之出現盥 s 性而證實。氧化鶴具有以特定=式吸==^ =狀）的特 並且當吸附氫自由基時 ς =由基的能力， 水與氡化鎢接觸，已# β &成=，4所仔到的電解還原 已疋性地測定氫自由基的出現與否了原 實施例2 以下將說明所彡圼；5；丨 ^ ^ 、 所诗到的電解還原水（且右# 1由从$ 王又二5之癌細胞移轉抑制效果的評估姓果义。、“解 弟3圖顯示電解還 轉 對抗高度移轉性的人相μ 1 J抄轉候式糸統中， 果。此處，使細胞株HT1 080之抑制致

ATCC(吴國））的 HTl〇8〇 細胞。 丁 A 立將HT1 080細胞在5%c〇2/95%空氣的環境下，以π。。 培養在1 〇 %胎牛血清添加之MEM培養液中。將化學趨性的 濾紙（孔徑：8微米）以2 5微克/濾紙的基質膠塗佈。將尚 未長滿的HT1 080細胞懸浮於含有〇· i %牛血清白蛋白（bsa ^的M EM培養液中，並將細胞數目調整至4 X 1 0 5 /毫升。 取2 0 0微升的細胞培養物加到槽的上部空間。在添加細胞 之後’迅速將70 〇微升含有1 〇微克/毫升纖維網蛋白的MEM (最低必須營眷需求培養液；培養液含有最低可能量的營 養成份），加到槽的下部空間（具有24孔的培養盤）（24 孔培養盤側），並在⑶2培養箱中培養。6小時之後將槽取 出。將細胞以槔花芽從濾紙的上表面而移除，並移至含有 WST- 1 (—種指示劑，其可根據專一性於活細胞的代謝能

第14頁 546257 五、發明說明（12) ”活η目而改變其顏色）的μ孔培養盤中。培養16 =里450 nm的吸光值。參考第3圖，”對照組，' # ^'田矣彳&水％的結果，以及"氫氧化鈉混合液"代表當 丄的電解程度：5所得之電解還原水時的結果。 ίΓ ,:與對照組的例子比較，ΗΤ1_細胞的入侵 移轉’在氫氧化納混人淡 心护一店Ρ ρ 4 匕口 /夜的例子中是顯著地降低。這代表 還原水已抑制人類纖維肉瘤細胞的入侵移轉。 胞典不由—週細胞毒性試驗的結果。將ΗΠ 080細 藉由U纯ΐΐ牛血清添加之MEM培養液中，此培養液已 :解還原水（具有電解程度：5)而製 量、、舌加人WST—1，並以45。_的吸光值測 用電解還原水（氫氧照組）所得的結果，與使 有發現明顯的差；所得的結果之間，並沒 長，不會具有不利的影變還原：對於健康細胞的生 明顯地，氮氧化納電解；原：：從表3及4所示的結果’ 不會引起細胞秦性。〜’、k可抑制入侵移轉的活性，而 考弟5圖，分讲其暂人ρ 轉上所扮演的重要角色"，尤、复屬蛋白酶（MMP)在癌細胞移 涉及癌症移轉所特別強烈熟=集中在，及議，其為 的結！5。= 由== 時' 然後將培養細胞的上清、;在化學趨性槽上培養48小 後回收。將12微升的上清用離心裝置而純化，然 加到含有1毫克/毫升明膠的1 〇 546257 五、發明說明（13) %聚丙稀醯胺凝 X -1 0 0清洗1小時 以 〇·1 %P〇nceau 色的背景上以一 色條帶，代表愈 分析的結果 MMP9的表現並沒 從上述結果 由抑制MMP2的活 抑制癌細胞 重要的，而且對 制，以及避免癌 癌細胞移轉的藥 最少可能的副作 原水可抑制癌細 使用這樣的水作 來可是微對癌症 如以上所解 種具有抗氧化性 )的水5其不只 用及其他的用途 雖然本發明 限定本發明，任 和範圍内，當可 夕 在電泳過後’將凝膠以2 % T r i t ο η ’並保持在37 °C中60分鐘。此後，將凝膠 S染色，以偵測明膠酶的活性，其在一彩 色的條帶表示。在第5圖中，愈寬的白 ^的促進癌細胞移轉之MMP活性。 絲員不’氫氧化鈉電解還原水對於MMP2及 ，影響，但明顯地抑制MMP2的活化。 觀察’明顯地，氫氧化鈉電解還原水可藉 化’而具有癌細胞移轉的抑制效果。 移轉的機轉，不僅對於移轉本身的預防是 由於癌細胞的入侵活性造成的血管化之抑 細胞變成惡性，也是重要的。此外，抑制 物，其效果必須維持一段時間，並且具有 用。在本發明中，已證明氫氧化鈉電解 月^ 1移轉’而不會損害細胞。這顯示每日 二飫用水，可預防癌症的進展，因此， 治療具有重要性。 不 由本發明所得到的電解還原水，是— 貝：且不含氧化物（例如，氫氣酸及 。 °療，而且可適合於作為飲 已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 何熟悉此技藝者，/ 义 用Μ 作各種之更動鱼們嚴 ^ ^ 與潤飾，因此本發明之保護

第16頁 546257 五、發明言兒明（14) 範圍，當視後附之申請專利範圍而所界定者為準。

Claims (1)

1. 修正库一 修正 >% % n b b 種電解還原水的製造方法，包括下列步驟： 將包括有濃度介於0. 0 0 0 1 N到0. 02 N的範圍内之氫氧 匕納水/谷；夜導入至藉由一隔板而分離之一陰極室及一陽極 室中； e 在浸入至該陰極室的陰極電極以及浸入至該陽極室的 陽極電極之間施加電流，以電解該包括有氫氧化鈉的水溶 /夜’其中该電解是以密封該陰極室及陽極室之狀態，電壓 為5V 100V，電流為5mA〜2A，且電解時間為5分鐘至120分 鐘的電解條件下而進行；以及 吸出在該陰極室中所獲得的電解還原水。 2· —種製造電解還原水的裝置，包括： 過；慮叙置’用以過濾原水以製造乾淨水； 氯氧化納添加裝置，用以將氫氧化衲溶液加到由該過 濾裝置過濾的乾淨水中； ^ 一電解槽，其具有由一隔板5所分離、且密封之陰極 至2及陽極室4 ’以將加到复φ 1古h , m 」再中具有虱虱化鈉溶液的乾〉尹水 導入； 一第一導管8，係在兮气备心 之間；u 人；έ—虱巩化鈉添加裝置及該電解槽 解槽中； 分’從的乾淨水導入至该電 一弟一官6，其連接至兮雷紐祕 室外部排放的陰極水； ^ 日，以吸出從该陰極 一第三導管7 ’其連接至嗜雷Μ 室外部排放的陽極水 亥杨槽’以吸出從該陽極

   546257 案號 89117054 曰 修正 六、申請專利範圍 一第一閥門，係在該第一導管内提供，以開啟/關閉 該第一導管； 一第二閥門，係在該第二導管内提供，以開啟/關閉 該第二導管； 一第三閥門，係在該第三導管内提供，以開啟/關閉 該第三導管；以及 控制裝置，以控制該第一、第二及第三閥門之開啟/ 關閉。

   2075-3397-pf3.ptc 第19頁