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氢气的医学应用【韩国最新综述】

氢气作为一种医学气体,受到学术界越来越大的关注。主要是发现氢气通过选择性抗氧化作用,能对多种氧化相关疾病和损伤具有改善作用,且在产生改善作用的剂量下未发现明显的不良作用,这种安全有效的特征是生物医学领域长期追求的理想药物特征。

氢气天生具有这些优良品质,自然会受到学术界的重视和持续研究。2020年以来,许多学者通过各种角度撰写大量综述论文,给这个领域过去的研究进行系统总结,也通过不同角度指出这个领域存在的各种困难和问题,并提出一些建议和问题解决方案。

这是来自韩国学者的最新综述,虽然是泛泛而谈,但全面系统,也值得我们有空时阅读一下。

The Medical Uses of Hydrogen

Myung-Hee Chung,1,2 and Jai Youl Ro3

1Department of Pharmacology, Seoul National University College of Medicine, Seoul, Korea.

2Neuroscience Research Institute, Gachon University, Incheon, Korea.

3Department of Pharmacology, School of Medicine, Sungkyunkwan University Natural Sciences Campus, Suwon, Korea.

Correspondence: Myung-Hee Chung. Department of Pharmacology, Seoul National University, 103 Daehak-ro, Jongno-gu, Seoul 03080, Korea. Email: mhchung@snu.ac.kr

氢(H2)作为一种无污染燃料一直是工业关注的焦点。氢也是医学上的一个热门话题。最近,动物和人的实验表明,氢在改善各种疾病方面是有效的,提高了开发氢作为一种新的改善剂的可能性。氢的改善作用是由于其抗氧化作用,有效地清除活性氧。目前已知活性氧参与了几乎所有影响人类的疾病。Ohsawa及其同事在2007年首次报道了氢的改善效果。他们通过缺血再灌注诱导大鼠脑损伤,发现吸入氢气(2%)通过抑制活性氧的作用显著抑制脑损伤。此后,许多研究人员发现,在动物模型和患者中,氢对活性氧增加导致的氧化损伤相关疾病(糖尿病、肾透析肾脏并发症、急性脑梗死、皮肤、肌肉和关节炎症性疾病、放疗副作用、皮肤皱纹和运动后疲劳)有效。特别是氢气与传统的抗氧化剂比较,具有1)容易穿过细胞膜,因此,很容易分发给我们身体的所有器官和组织,2)独特的清除最有毒的羟基自由基,和3)所有实验报告(0.4和1.6 ppm)中使用的剂量都没有发现不良或毒性作用。基于这些实验的结果,使用氢作为改善药物的尝试正在积极进行中。鉴于我们体内不断产生活性氧,使用氢气或氢化水被认为有助于通过改善或预防疾病来保持健康。

1766年,亨利·卡文迪许在英国发现了无色、无味、无嗅的氢气(H2)。氢在氧气(O2) (2H2+O2→2H2O)作用下燃烧生成水。从这一现象中,单词hydrogen来源于希腊语单词“hydro”,意思是水,“gennao”,意思是生产。

氢(元素符号:H,原子量:1.00749 g/mol,氧的十六分之一;氧的原子量:15.999 g/mol),氢是地球上最轻的元素。氢原子相互结合形成气态的氢分子(H2)。氢气反应性强,与空气或氧气接触时容易爆炸。如果空气中混合了超过4%的氢,在没有外界刺激的情况下,它会被热、细静电、光、高温点燃和爆炸(空气中燃烧浓度是4-74%,爆炸浓度是19-60%)。氢曾被用来飞行飞艇和气球,但由于其高可燃性而被氦所取代。由于其反应性,氢被用来与氮(N2)形成氨(NH3),与一氧化碳(CO)形成甲醇(CH3OH),与氯(Cl2)形成盐酸(HCl),从不饱和液体脂质中生产饱和固体脂,如人造黄油,并从石油中去除硫。

最近,它作为一种无污染的汽车和发电厂燃料而备受关注。这是因为氢气的燃烧热最高,为143千焦/克(纯碳、甲烷和汽油分别为33千焦/克、64千焦/克和47千焦/克),每公斤氢气可以使普通轿车行驶100公里以上。

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