包含氢的组合物的制作方法

本申请根据35U.S.C§120主张2014年5月12日提交的美国临时专利申请第61/992,043号、2014年5月12日提交的美国临时专利申请第61/992,049号、和2015年2月13日提交的美国临时专利申请第62/116,339号的优先权，将其整个公开援引加入本文。

技术领域

本公开涉及包含氢的组合物和其制备方法。

背景技术：

近来，由于已报告的通过摄入抗氧化剂和将抗氧化剂局部用于皮肤而获得的健康益处，抗氧化剂获得大量关注。市场中的许多食品、饮料和皮肤护理产品已由于其抗氧化性质而获得赞扬。

氢为强抗氧化剂。已引入组合物例如含低ppm水平的氢的水。然而，已不可能将水和饮料组合物中的氢的量增加至大于3.0ppm。此外，由于氢为挥发性气体，其快速地从含氢组合物中蒸发。

对于正常的细胞功能而言，体内的氧化是自然的。正常的细胞功能产生小百分比的自由基，但那些自由基通常不是大问题。它们通过健康身体自然产生的抗氧化剂而受到良好的控制。

成问题的是外部毒素、二手烟和空气污染。后者为自由基生产者。食物和水也容纳农药和其它食品添加剂毒素形式的自由基。压力、睡眠缺乏和过量运动均产生自由基。

食物是最好的药的说法已不再适用。人们经常接受水果、蔬菜、全谷、坚果、和豆类中的许多不同且有效的抗氧化剂。这些年来，这些抗氧化剂或植物营养素已作为使食物口味更佳、具有更长的保存期和更加的外观的副产物而被食品工业降低。当农业用地逐渐消失时，农场主被迫生产具有较少植物营养素的水果和蔬菜。

希望容易地购买提供一些额外的健康益处的包装水的USA消费者可能购买天然矿泉水或人工合成的矿泉水(离子水)。后者没有任何的医学评价以确认显著的健康益处。也可以使用氢棒，所述氢棒包含放出稀释氢气但在水中留下镁和钙副产物的镁。

一些可从亚洲国家商购的水包含少量的氢，然而，由于其包装至消费者的方式，水损失大量的氢。

需要用于摄入或局部使用的组合物，其包含增加的浓度的氢，且其中氢在组合物中保持较长的时间，由此提供较长的保存期。需要用于生产具有增加的浓度的氢的组合物的方法。

技术实现要素：

本发明公开了含氢组合物，其包含液体载体和分子氢。所述液体载体中分子氢的浓度大于3ppm。

在本公开的一些实施方案中，液体载体中氢的浓度为大于3ppm至约10ppm。在其它实施方案中，液体载体中氢的浓度为3.5ppm至6ppm。在一些实施方案中，液体载体中氢的浓度为4ppm至5.5ppm。

在一些实施方案中，所述液体载体还包含除氧剂。所述除氧剂包括选自由以下组成的组中的至少一种：柠檬酸、抗坏血酸、碳酸氢钠、抗坏血酸钙、抗坏血酸钠、蔓越莓补充剂、姜、绿茶、乙二胺四乙酸、及其组合。

在本公开的一些实施方案中，所述组合物为饮料。在一些实施方案中，当液体为饮料时，液体可以选自由以下组成的组：水、汁液、酒精饮料、基于大豆的饮料、软饮料、能量饮料、咖啡、茶和乳饮料。所述汁液包括果汁和/或蔬菜汁。

本公开的一些实施方案还包括原花青素。

在一些实施方案中，所述液体载体选自由以下组成的组：水、汁液、醇类、基于大豆的饮料、软饮料、能量饮料、咖啡、茶、乳饮料、油、甘油、二甲亚砜、及其组合。液体载体可以选自由以下组成的组：酒精饮料、甲醇、乙醇、异丙醇、植物油、芥花油(canola oil)、葵花油、花生油、橄榄油、棕榈油、鱼油、椰子油、芝麻油、蓖麻油、杏仁油、矿物油、及其组合。

在本公开的一些实施方案中，所述含氢组合物为护肤组合物。在一些实施方案中，所述护肤组合物为药剂，在其它实施方案中为化妆品配制物。在一些实施方案中，护肤组合物为溶液、搽剂、泡沫、喷雾或气雾剂。在一些实施方案中，护肤组合物包含固体部分。在一些实施方案中，护肤组合物为洗液、乳膏、凝胶、糊、贴、膏、或软膏。

在本公开的一些实施方案中，含氢组合物为护发产品、沐浴产品或美容产品。

本公开的另一个实施方案为含氢护肤组合物，其包含含分子氢的液体载体和固体部分。所述液体载体中分子氢的浓度为大于0.1ppm。所述护肤组合物可以为药剂或化妆品配制物。

在护肤组合物的一些实施方案中，液体载体中氢的浓度为大于0.1ppm至约10ppm。在一些实施方案中，液体载体中氢的浓度为大于1ppm至约7ppm。在一些实施方案中，液体载体中氢的浓度为大于2ppm至约6ppm，在其它实施方案中，液体载体中氢的浓度为大于3ppm至约5ppm。

在一些实施方案中，所述含氢护肤组合物为洗液、乳膏、凝胶、糊、贴、膏、或软膏。

在含氢护肤组合物的一些实施方案中，液体载体选自由以下组成的组：水、醇、油、甘油、二甲亚砜、及其组合。液体载体可以选自由以下组成的组：甲醇、乙醇、异丙醇、植物油、芥花油、葵花油、花生油、橄榄油、棕榈油、鱼油、椰子油、芝麻油、蓖麻油、杏仁油、矿物油、及其组合。

在一些实施方案中，含氢护肤组合物的固体部分选自由以下组成的组：粘土、滑石、云母、硅石、二氧化钛、氧化镁、氧化铝、氧化锌、氧化钙、铁氧化物、硫酸镁及其组合。

含氢护肤组合物可以另外包含乳化剂和增稠剂中的一种或多种。在一些实施方案中，护肤组合物还包含蜡、石蜡、乳木果油、羊毛脂、凡士林、辣椒素、安息香树脂、和水杨酸甲酯中的一种或多种。护肤组合物还可以包含原花青素。

本公开的另一个实施方案为制备含氢组合物的方法，其包括将液体脱气，搅拌液体，和冷却液体。将压力高于大气压的氢气通入到液体中。液体中分子氢的浓度为大于3ppm。

在本公开的一些实施方案中，搅拌液体包括混合液体或振动液体。在一些实施方案中，脱气和搅拌液体同时进行。在一些实施方案中，脱气和冷却液体同时进行。在一些实施方案中，搅拌和冷却液体同时进行，在一些实施方案中，脱气、搅拌和冷却同时进行。

在一些实施方案中，将液体冷却至大于0℃至约20℃的温度。

在一些实施方案中，将压力高于大气压的氢气鼓泡吹入液体中。在一些实施方案中，通过同时使氢气和液体通过一个或多个过滤器而将氢气鼓泡吹入液体中。

附图说明

图1为制备如本公开所述的实施方案的含氢组合物的示例性流程图。

图2显示了制备如本公开所述的实施方案的含氢组合物的装置。

具体实施方式

本发明公开了含氢组合物，其包含液体载体和分子氢。所述液体载体中分子氢的浓度为大于3ppm。

根据本公开的一个实施方案，制备含氢组合物的方法100包括这里所述的步骤。如图1中所示，制备含氢组合物的方法包括使液体脱气的步骤102、搅拌液体的步骤104、和冷却液体的步骤106。在步骤108中将压力高于大气压的氢气通入到液体中。

在本公开的一些实施方案中，搅拌液体包括混合液体或振动液体。在一些实施方案中，所述脱气和搅拌液体同时进行。在一些实施方案中，脱气和冷却液体同时进行。在一些实施方案中，搅拌和冷却液体同时进行，在一些实施方案中，脱气、搅拌和冷却同时进行。

在一些实施方案中，将压力高于大气压的氢气鼓泡吹入液体中。在一些实施方案中，通过同时使氢气和液体通过一个或多个过滤器而将氢气鼓泡吹入液体中。

图2显示了制备如本公开的实施方案所述的含氢组合物的装置10。如图2中所示，将液体例如水泵入不锈钢真空处理罐12以被脱气。通过使用真空泵14在液体上施加真空以将夹带的气体从液体中抽出，从而完成脱气。在一些实施方案中，将处理罐12中的压力降低至380托或更低。在一些实施方案中，在脱气期间，液体将被搅拌。可以通过机械混合器16进行搅拌。在其它实施方案中，通过振动搅拌液体。在一些实施方案中，可以通过超声波振动产生搅拌。

在一些实施方案中，当液体被脱气时，液体的温度降低，例如使用标准冷冻冷却器18通过使用泵20将液体泵送通过冷却器18中的液体/液体换热器。在一些实施方案中，将液体冷却至大于0℃至约20℃的温度。在一些实施方案中，液体的目标温度为约1℃。

用于本公开的术语“约”包括所述数值的任一侧的5％的范围。

在一些实施方案中，在液体被冷却之后，使用泵24将其泵入不锈钢额定压力处理罐22。所述额定压力处理罐22包含氢气。随着液体水平增加，罐22中的压力也将增加。在罐22内，使用泵28将液体泵送通过排放管26。泵送水通过排放管26在管26中产生低的压力。在排放管26内为过滤器的阵列，其通过液体将氢均匀混合。在一些实施方案中，过滤器为10微米烧结的不锈钢过滤器。在一些实施方案中，10微米细孔的烧结的不锈钢过滤器产生大量的极小的氢气泡。所述大量的气泡产生大的表面积用于将氢转移至被泵送经过气泡的水。

供应气泡的氢来自充满压缩氢的罐“顶空”30的顶部。在一些实施方案中，将可获自Linde的99.999％纯H₂气体用作氢源。将氢自顶空的顶部抽入到过滤器中通过管32向下至排放管26过滤器阵列。安装在罐22的一侧中的任选存在的计量器可以测量液体中的氢的浓度，由此确保液体中适合的浓度。当获得期望的氢浓度时，将含氢液体从罐22分配至适合的包装中。

生产需求将决定处理水所需的罐的大小和数量。在一些实施方案中，使用至少3个真空脱气罐以满足生产需要。例如，在过程中的给定的点处：

一个罐是充满进料水；

第二个罐是将水冷却和脱气；且

第三个罐是将水进料至含氢的处理罐。

在一些实施方案中，每个罐均实施全部3个步骤。三个罐可以同步，且在罐之间的切换可以使用促动器自动地完成。3个真空脱气罐的处理顺序可以如下所示。

罐1-填充/冷却、脱气/进料

罐2-冷却、脱气/进料/填充

罐3–进料/填充/冷却、脱气。

在一些实施方案中，将冷却的经脱气的水随后进料至3个处理罐。例如，在过程中的给定的点处：

经脱气的冷却水填充第一个罐；

在第二个罐中使用水渗滤氢；且

第三个罐为水提供包装线。

全部3个处理罐均可以进料包装线。正如脱气过程，所述罐可以各自为不同的工序，且可以使用促动器自动地切换。3个处理罐的处理顺序可以如下所示：

罐1-填充/氢渗滤/包装供应

罐2-氢渗滤/包装供应/填充

罐3–包装供应/填充/氢渗滤。

包装填充速率取决于达到水中期望的氢浓度所需的时间。

在如本公开所述的含氢组合物中，液体载体中氢的浓度为大于3ppm至约10ppm。在其它实施方案中，液体载体中氢的浓度为3.5ppm至6ppm。在一些实施方案中，液体载体中氢的浓度为4ppm至5.5ppm。

液体载体可以为适于摄入或局部施用的任何液体。适合的液体载体包括水；饮料，包括汁液、酒精饮料、基于大豆的饮料、软饮料、能量饮料、咖啡和茶，包括冰咖啡和冰茶、以及乳饮料；油，包括植物油、芥花油、葵花油、花生油、橄榄油、棕榈油、鱼油、椰子油、芝麻油、蓖麻油、杏仁油和矿物油；甘油；二甲亚砜；醇，包括甲醇、乙醇、和异丙醇；及其组合。

在一些实施方案中，通过向液体添加与氧反应的清除剂例如抗坏血酸来降低液体中氧的量。由于抗坏血酸具有医学价值，因此抗坏血酸的使用是进一步有益的。

在本公开的其它实施方案中，除氧剂包括选自由以下组成的组的至少一种：柠檬酸、抗坏血酸、碳酸氢钠、抗坏血酸钙、抗坏血酸钠、蔓越莓补充剂、姜、绿茶、乙二胺四乙酸(EDTA)、及其组合。

在一些实施方案中，液体或饮料可以包含原花青素以在液体中提供增加的氢浓度。可以将原花青素直接添加至液体，或可以将具有足够高的原花青素浓度的组分添加至液体。所述组分可以为例如含原花青素的水果、蔬菜、谷物或坚果，或其汁液或提取物。

可以用于液体的实施方案中的原花青素的来源包括：蓝莓，包括种植的高丛蓝莓和矮丛蓝莓；蔓越莓；黑莓；马里恩莓；花楸果；覆盆子；草莓；黑加仑；樱桃；葡萄，包括绿葡萄和红葡萄；干葡萄籽；苹果，包括具有或不具有果皮的蛇果、具有和不具有果皮的金冠、澳洲青苹果、嘎啦果、富士、和苹果酱；桃，包括浓糖浆中的罐装桃；梨，包括绿色品种；油桃；李子，包括黑李和宝石黑李；杏；猕猴桃，包括金奇维；鳄梨；芒果；枣，包括鲜椰枣；香蕉；原印度南瓜；高粱，包括漆树皮、漆树全谷粒、高单宁全谷粒、高单宁全谷粒挤出物；花豆，包括原材和经炖的；小红豆；红芸豆；大麦；黑眼豆；黑豆；榛实；美州山核桃；开心果；杏；核桃；烘干花生；花生酱；腰果；巧克力，包括烘焙的巧克力、不加糖的巧克力、黑巧克力、和牛奶巧克力；巧克力牛奶；红酒；啤酒；蔓越莓汁鸡尾酒；葡萄汁；苹果汁；肉桂粉；咖喱粉；姜黄；及其组合。在一些实施方案中，原花青素来源可以为蔓越莓汁、李子、或其它高浓度的原花青素来源。

当如本公开所述的液体例如水被摄入时，水首先被过滤，或在一些实施方案中经历反渗透。或者，可对水进行臭氧化或紫外线光处理以将水消毒。

在本公开的一些实施方案中，含氢组合物为护肤组合物。在一些实施方案中，含氢组合物为药剂，在其它实施方案中为化妆品配制物。在一些实施方案中，护肤组合物为溶液、搽剂、泡沫、喷雾或气雾剂。在一些实施方案中，护肤组合物包含固体部分。在一些实施方案中，护肤组合物为洗液、乳膏、凝胶、糊、贴、膏、或软膏。

在本公开的一些实施方案中，含氢组合物为护发产品、沐浴产品或美容产品。

在本公开的另一个实施方案中，提供了包含分子氢的护肤组合物。含氢护肤组合物包含含分子氢的液体载体和固体部分。液体载体中分子氢的浓度为大于0.1ppm。

含分子氢的护肤组合物可以防止皱纹和来自暴露于UVA照射的损伤。护肤组合物也可以用于治疗湿疹和银屑病。

在护肤组合物的一些实施方案中，液体载体中氢的浓度为大于0.1ppm至约10ppm。在一些实施方案中，液体载体中氢的浓度为大于1ppm至约7ppm。在一些实施方案中，液体载体中氢的浓度为大于2ppm至约6ppm，在其它实施方案中，液体载体中氢的浓度为大于3ppm至约5ppm。

在一些实施方案中，护肤组合物为药剂，在其它实施方案中为化妆品配制物。在一些实施方案中，护肤组合物为溶液、搽剂、泡沫、喷雾或气雾剂。在一些实施方案中，护肤组合物包含固体部分。在一些实施方案中，护肤组合物为洗液、乳膏、凝胶、糊、贴、膏、或软膏。

在一些实施方案中，组合物的固体部分包括选自以下中的一种或多种：粘土，包括高岭土、凹凸棒土、蒙脱石、伊利石、海泡石、和坡缕石；滑石；云母；硅石；二氧化钛；氧化镁；氧化铝；氧化锌；氧化钙；铁氧化物；和硫酸镁。

在一些实施方案中，护肤组合物包括乳化剂和增稠剂中的一种或多种。

在一些实施方案中，护肤组合物包括一种或多种蜡，包括蜂蜡和巴西棕榈蜡；石蜡；乳木果油；羊毛脂；凡士林；辣椒素；安息香树脂；和水杨酸甲酯。

在本公开的另一个实施方案中，提供了含分子氢的护发产品、沐浴产品和美容产品。含氢护肤组合物包含含分子氢的液体载体和固体部分。液体载体中分子氢的浓度为大于0.1ppm。

在护发产品和沐浴产品和美容产品的一些实施方案中，液体载体中氢的浓度为大于0.1ppm至约10ppm。在一些实施方案中，液体载体中氢的浓度为大于1ppm至约7ppm。在一些实施方案中，液体载体中氢的浓度为大于2ppm至约6ppm，在其它实施方案中，液体载体中氢的浓度为大于3ppm至约5ppm。

此外，在护肤组合物、护发产品和沐浴产品和美容产品中常见的其它成分也可以被包括入本公开的实施方案中。

发明人已发现，与先前公开的含氢液体和饮料相比较，本公开中描述的含氢组合物在液体载体中具有出人意料地增加的分子氢的浓度。

发明人已发现，与先前公开的液体和饮料相比较，本公开的方法在液体和饮料中产生具有出人意料地增加的分子氢的浓度的液体载体。

发明人已发现，与先前公开的液体和饮料相比较，在液体载体或饮料中大于3ppm的分子氢的浓度为出人意料的改善。

发明人已发现，与先前公开的护肤组合物相比较，在护肤组合物、护发产品、和沐浴和美容产品的液体载体中大于0.1ppm分子氢的浓度是出人意料的。

本公开中说明的实施方案仅出于示例说明的目的。其不应被解释为限制权利要求。如本领域技术人员已知的，此公开涵盖此处未具体地说明的广范围的实施方案。尽管已根据示例性的实施方案描述了本公开组合物和方法，但对本领域技术人员而言显而易见的是可以对本发明所述的组合物和方法以及步骤和步骤的顺序进行改变而不脱离本发明的概念、精神和范围。