СТРУКТУРИРОВАННАЯ ВОДА ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ ЗАБОЛЕВАНИЙ ПОЛОСТИ РТА Российский патент 2006 года по МПК A61K8/02 A61Q11/00 

Изобретение относится к медицине, в том числе к стоматологии, но может выть использовано в фармацевтической и пищевой промышленности.

Водные растворы различных веществ используются с древних времен. Известны составы для предупреждения заболеваний полости рта в виде зубных эликсиров, ополаскивателей, приготовленных на основе водных или спиртоводных экстрактов лекарственных растений и других природных биологически активных веществ. Недостатком всех этих составов является использование для их приготовления обычной питьевой или дистиллированной воды, которые в обычных условиях нельзя стандартизировать по биологическим свойствам. Между тем, известно, что вода в зависимости от природных или внешних техногенных условий обладает совершенно различными свойствами.

Свойства воды в жидком и парообразном состоянии объясняются способностью ее молекул образовывать межмолекулярные ассоциаты не только за счет ориентационных, индукционных и дисперсионных взаимодействий (сил Ван-дер-Ваальса), но и за счет водородных связей. Энергия последних (10-40 кДж/моль) заметно превосходит силы Ван-дер-Ваальса (1-4 кДж/моль). Каждая молекула воды способна образовывать четыре водородные связи: две - в качестве донора и две - в качестве акцептора протона.

Рис.1. Геометрия (а), структура молекулы (б) воды, ее способность образовывать четыре водородные связи (в) и состояние ее молекул в жидкой воде (г) (по В.И.Слесареву, 2002) [1].

При этом для водородных и ковалентных связей, образуемых атомами кислорода, характерна определенная пространственная ориентация. Благодаря водородным связям молекулы воды способны образовывать не только случайные ассоциаты, то есть не имеющие упорядоченной структуры, но и кластеры - ассоциаты, имеющие определенную структуру. Между ассоциатами и кластерами, а также внутри них могут быть полости, где блуждают отдельные молекулы воды, не связанные водородными связями. Эти молекулы постоянно меняются местами с молекулами Н₂О, входящими в ассоциаты и кластеры. Средняя продолжительность жизни молекулы воды в связанном состоянии, т.е. в ассоциатах и кластерах, составляет τ_ср.=1×10^-9 c.

Согласно статистическим расчетам в стандартных условиях около 30% всех молекул воды находится в свободном состоянии, 30% приходится на случайные ассоциаты, не имеющие упорядоченной структуры; а оставшиеся 40% входят в состав кластеров [2]. Совокупность отдельных молекул воды и случайных ассоциатов (60%) составляет "деструктурированную" воду, а кластеры "структурированную воду" [3-5]. В "структурированной" воде, то есть в кластерах продолжительность жизни молекул Н₂О больше (τ>τ_ср.), чем средняя продолжительность их жизни в связанном состоянии. А для случайных ассониатов "деструктурированной" воды этот показатель меньше (τ<τ_ср.).

Все возможные состояния молекул в чистой воде энергетически почти не различимы, так как имеющиеся отличия не превышают величину энергии теплового (броуновского) движения молекул и их межмолекулярных образований. Об этом косвенно свидетельствует высокий динамизм молекул Н₂О (τ_ср.=10^-9 с) в жидкой воде. В то же время для характеристики "деструктурированной" части воды из-за большой неупорядоченности в перемещении и взаимодействии ее молекул и ассоциатов существенное значение имеет энтропия (S), а для "структурированной" части - информация (I) вследствие наличия определенной организованности в структуре кластеров, а также в их перемещении и обмене молекулами воды [3]. В этих условиях при формировании структуры водных кластеров, по-видимому, определенную роль играет информационный фактор рассматриваемого взаимодействия, в котором участвует или участвовал данный образец воды. Наличие в воде двух частей - "деструктурированной" и "структурированной" - является абсолютно естественным, так как в открытых динамических системах благодаря саморегуляции действует сохранения и превращения [6]:

S+I=const.

По мнению В.И.Слесарева [1], благодаря наличию кластеров для жидкой и парообразной воды и систем на ее основе характерно структурно-информационное свойство. Структурно-информационное свойство воды - это способность ее молекул образовывать кластеры, в структуре которых закодирована информация о взаимодействиях, имевших или имеющих место, с данным образцом воды. Структурно-информационное свойство, естественно, характерно для любого материального объекта, но для воды оно особенно актуально, так как характеристики этого свойства легко изменяются при внешнем воздействии. Именно благодаря способности легко изменять свое структурно-информационное состояние вода является высокочувствительным и универсальным сенсором как в живой [7], так и в неживой природе.

Для жидкой и парообразной воды характерны процессы испарения и конденсации, т.е. массопереноса, которые сопровождаются обменом энергии между водой и окружающей средой. Поэтому для строгого описания воды некорректно использовать понятия термодинамического или химического равновесия, а следует использовать понятие переходного и стационарного состояний. Переходное состояние характеризуется изменением свойств системы во времени. Стационарное состояние системы характеризуется сохранением (постоянством) свойств во времени, которое поддерживается за счет непрерывного обмена веществом, энергией и информацией между системой и окружающей средой [3].

Поэтому в настоящее время воду, как жидкую, так и парообразную, рассматривают в качестве открытой, динамичной, структурно-сложной саморегулирующейся системы, в которой стационарное состояние легко нарушается при любом внешнем воздействии. В результате этого воздействия возникает переходное состояние, характеризующееся изменением разных характеристик, но, прежде всего, структурно-информационного свойства. Это переходное состояние вследствие процессов самоорганизации может привести воду или в исходное или в новое стационарное состояние.

Таким образом, для воды характерно переходное, а не стационарное состояние вследствие высокой динамичности ее структурно-информационного состояния. Изменение (динамичность) характеристик структурно-информационного свойства воды происходит в результате взаимодействия воды с тем или иным источником информации. При этом понятие информации рассматривается как мера организованности движения частиц в системе, т.е. их взаимодействия и перемещения [3]. Учитывая, что организованность материального объекта описывается его структурой, которая определяет взаимодействия ее частиц между собой, структура является носителем закодированной определенным образом информации. Следовательно, информация, поступившая в воду в результате того или иного взаимодействия, должна привести к изменению межмолекулярных взаимодействий в воде, и как следствие, изменению тех или иных ее характеристик: спектральных, реакционной способности и других. Если в основе изменений этих характеристик лежит изменение структурно-информационного состояния воды, то их можно рассматривать как характеристики структурно-информационного свойства воды.

Большинство взаимодействий приводит не к полному переструктурированию воды, а только к частичному. Поэтому не стоит ждать больших изменений в ее состоянии, включая характер межмолекулярных связей. Кроме того, время существования переходного состояния у воды может быть заметным, из-за чего вероятна вариабельность ее спектральных характеристик во времени. Следовательно, для доказательства структурных перестроек в воде, связанных с изменением ее структурно-информационного состояния после или во время взаимодействия, сопровождающегося поступлением или обменом информацией, следует использовать чувствительные спектральные методы, позволяющие проводить высокоскоростную регистрацию спектральных изменений в исследуемой системе, вызванных процессами перестройки межмолекулярных связей.

Известно, что талая вода, возникающая при таянии льда с температурой менее 12С°, содержит повышенное содержание воды с льдообразной структурой. Она является мощным биологическим стимулятором для живых систем и поэтому получила название "живой воды" [8]. Этот эффект структурированной воды объясняют с позиции ее лучшей усвояемости организмом, поскольку кластеры, сформировавшиеся в ней из водных тетраэдров, являются поставщиками готовых структурных оснований для построения и обновления гидратных оболочек вокруг биосубстратов. Организм при этом получает необходимую для своей жизнедеятельности воду с оптимальным структурно-информационным свойством [9].

В последнее время появились работы по исследованию структуризации воды и ее эффектов на физико-химические параметры воды и биологические объекты [1]. Показано, что применение различных методов структуризации воды может изменять рН, удельную электропроводность, вязкость, спектральные и другие свойства воды [16].

Целью изобретения является создание структурированной (активной) воды, полезные свойства которой подтверждены физико-химическими показателями на моделях водных растворов сахарных гранул, и которую следует использовать для приготовления составов ополаскивателей для полости рта, а также составов на основе фруктовых, овощных и ягодных концентратов, отличающихся повышенной биологической активностью.

Приготовление рабочих растворов

В начале выполнены экспериментальные исследования, в том числе исследовали рН, электропроводность, вязкость, оптическую плотность, газоразрядное свечение структурированной воды (вода структр.) и раствора "плацебо" (контроль). Для изготовления водного раствора "плацебо" 42 мг чистой сахарной крупки (без матричного структурированного раствора) добавляли в мерную колбу емкостью 1 л, содержащую 0,5 л питьевой воды, и после закрытия встряхивали ее до полного растворения крупинок. Аналогичное количество сахарной крупки, содержащей матричный структурированный раствор, нанесенный на сахарные гранулы, соответственно использовали для получения структурированной воды.

Статистическая обработка полученных результатов

Каждый из анализов физико-химических свойств водных растворов, а также составов на основе структурированной воды проводили в 6-10-кратной повторности. В том случае если варьирования определяемых величин в варианте после проведения первых трех измерений не наблюдали, повторность анализа была 3-кратной. Статистическая обработка полученных результатов выполнена с помощью программы MS Excel XT. Для оценки достоверности различий между вариантами проводился также однофакторный дисперсионный анализ и анализ методами непараметрической статистики [11].

Определение рН воды

Измерения рН растворов проводили на рН-метре марки р349 по общепринятой методике [17]. Полученные в первой и второй серии экспериментов результаты представлены в табл.1.

Установлено различие между вариантами контроль и вода структурированная.

Таблица 1
рН питьевой воды, плацебо и воды структурированнойВариантПовторностьМДоверительный интервал123456789101. Питьевая вода6,516,536,516,536,516,526,536,516,526,516,5170,0132. Плацебо (контроль)6,576,596,546,586,586,566,546,576,586,576,5680,0443. Вода структр.6,66,596,596,586,596,576,566,586,66,586,584*0,031Примечание: * - Р<0,05 - для вариантов №1:3 - по критерию Вилкоксон-Уитни-Манна [11].

Таким образом, в первой серии экспериментов выявлена достоверная тенденция повышения рН воды структурированной, изготовленной из матричного структурированного раствора, нанесенного на сахарные гранулы, относительно плацебо (контроль) и достоверное отличие от питьевой воды.

Электропроводность воды

Электропроводность питьевой воды, плацебо (контроль) и воды структурированной определялась на установке, состоящей из ультратермостата, ячейки с платиновыми электродами и универсального измерителя электрического сопротивления, индуктивности и емкости Е7-8. Температура в процессе проведения измерений поддерживалась 30°С±0,05°С. Ячейка объемом 50 мл, заполненная в питьевой водой, плацебо или водой структурированной, перед каждым измерением термостатировалась не менее 20 минут (до получения стабильных показателей электросопротивления). Удельная электропроводность растворов рассчитывалась по формуле:

где - постоянная ячейки, равная 0,0328 см^-1, R - электрическое сопротивление раствора, регистрируемое на установке в омах. В таблице 2 приведены полученные результаты [17].

Таблица 2
Удельная электропроводность питьевой воды, плацебо и воды структурированной (×10^-3 ом^-1см^-1)ВариантПовторностьСреднее (×10^-3 ом^-1см^-1Доверит. интервал (×10^-7)12345671. Питьевая вода0,41390,41370,41340,41370,41380,41330,41380,41371,72. Плацебо (контроль)0,41860,41740,41870,41710,41810,41880,41890,41825,43. Вода структр.0,41860,41680,41840,41860,41850,41770,41810,41814,9

Электропроводность питьевой воды и плацебо отличалась достоверно (F≥F_крит., P<0,001).

Таким образом, внесение сахарной крупки в питьевую воду приводит к достоверному увеличению ее электропроводности.

Вязкость воды

Определение вязкости проводили с помощью капиллярного вязкозиметра ВПЖ-4. Диаметр капилляра 0,62 мм. Анализируемые жидкости при проведении измерений термостатировались аналогично тому, как это выполнялось при определении электропроводности. Кинематическая вязкость рассчитывалась в сантистоксах по формуле:

где τ - время истечения питьевой воды, плацебо и воды структурированной в секундах [17].

В таблице 3 представлены данные, полученные при определении вязкости питьевой воды, плацебо и воды структурированной в сантистоксах.

Таблица 3
Вязкость питьевой воды, плацебо и воды структурированнойВариантПовторностьСреднееДоверит. интервал (×10^-3)12345671. Питьевая вода0,9220,9240,9220,9330,9160,9240,9180,92294,12. Плацебо (контроль)0,9230,9230,9240,9390,920,9190,9160,9235,53. Вода структр.0,9110,9110,9210,9090,920,9150,9120,914*7,2Примечание: * - Р<0,05 для вариантов №№; 2:3 по критерию Вилкоксон-Уитни-Манна

Предварительный анализ с помощью параметрических методов статистики не выявил значимых изменений вязкости. В то же время с помощью непараметрических методов статистики выявлено достоверное снижение вязкости воды структурированной, изготовленной из матричного структурированного раствора, нанесенного на сахарные гранулы, относительно плацебо (контроль).

Оптические свойства растворов

Оптическую плотность [18] питьевой воды, плацебо и воды структурированной и растворов измеряли на спектрофотометре Cary-100 в режиме сканирования с шагом в 1 нм в диапазоне длин волн от 200 до 800 нм с автоматической коррекцией нуля и базовой линии. В таблице 4 приведены полученные средние значения (М) и доверительные интервалы (±m) оптической плотности питьевой воды, плацебо и воды структурированной с шагом в 10 нм в диапазоне 200-340 нм. Для длины волны 270 нм был проведен дисперсионный анализ различий между вариантами.

Таблица 4.
Изменение оптической плотности питьевой воды, плацебо и воды структурированной в диапазоне 200-340 нмДлина волныПитьевая водаПлацебоВода структурированнаяМ±д.и.М± д.и.М± д.и.12345672001,8080,0071,8600,0071,8280,0092101,4310,0071,4610,0051,4380,0062200,6970,0080,7180,0080,7050,0092300,2400,0080,2560,0070,2510,0092400,1180,0070,1310,0080,1280,0052500,0930,0060,1050,0090,1010,0062600,830,0050,0960,0080,0910,0062700,780,0040,0900,0090,0850,0062800,0740,0030,0850,0090,0810,0052900,0690,0020,0790,0070,0750,0053000,0650,0010,0730,0060,0700,0043100,0610,0010,0680,0050,0660,0033200,0580,0010,0640,0050,0620,0033300,0550,0000,0610,0040,0590,0033400,0530,0000,0580,0040,0570,003

Предварительный анализ с помощью методов параметрической статистики в целом не выявил значимых отличий спектральных характеристик исследуемых проб. В то же время с помощью непараметрических методов статистики выявлены достоверные отличия - снижение оптической плотности структурированной воды, изготовленной из матричного структурированного раствора, нанесенного на сахарные гранулы, относительно плацебо.

Газоразрядное свечение воды структурированной и плацебо

Исследование выполнено с помощью метода газоразрядной визуализации (ГРВ) профессора К.Г.Короткова [12]. Метод основан на "эффекте Кирлиана", под которым подразумевается визуальное или приборное наблюдение свечение газового разряда, возникающего вблизи поверхности исследуемого объекта, помещенного в электромагнитное поле высокой напряженности. Метод ГРВ позволяет с высокой достоверностью исследовать состояния биологических полей различных объектов - от структурного состояния воды до уровня до уровня энергетического гомеостаза человека, используя комплекс аппаратуры и методик для компьютерного исследования их газоразрядных характеристик. Эксперименты выполнены на аппаратуре фирмы "Кирлионикс Текнолоджис Интернейшнл". Исследовали параметры ГРВ: интенсивность и площадь свечения капель проб.

Исследовали вида 3 образцов:

1. Дистиллированную воду,

2. Плацебо на дистиллированной воде, и

3. Структурированная вода на дистиллированной воде.

При исследовании ГРВ использовали режим ГРВ, дающий более стабильное и нефрагментированное, но меньшее по интенсивности и площади ГР свечение.

Исследовали 5 капель из каждой пробы. ГРВ каждой капли изучали в динамике (300 кадров за 10 с) по показателям средней площади свечения. Результаты обработаны с помощью фирменного пакета компьютерных программ. Исследование ГРВ дистиллированной воды, плацебо и воды структурированной выявило достоверные отличия площади свечения структурированной воды. Площадь газоразрядного свечения воды структурированной была на 74,8% больше, чем у раствора плацебо, и на 81,6% - дистиллированной воды.

Средние величины площади газоразрядного свечения исследованных пробПоказательВода дистиллированнаяПлапебоВода структурированная1234Площадь ГР свечения, усл.ед.120,4±69,2125,1±48,7218,7±40,4*Примечание: * - Р<0,05 - по критерию Вилкоксона-Уитни-Манна

Таким образом, вода структурированная наряду с другими ранее выявленными физико-химическими особенностями отличается от плацебо и дистиллированной воды большей площадью газоразрядного свечения.

Кристаллографические особенности воды структурированной и плацебо

Метод "чувствительной" кристаллографии был разработан Р.Штейнером в начале XX века [13] для разработки некоторых гомеопатических средств из растений. Последнее время этот метод применяют при исследовании энергоинформационной составляющей сверхнизких концентраций (10^-60-10^-400) гомеопатических препаратов и биологических жидкостей человека [14].

Исследовали кристаллообразование в 5% водном растворе медного купороса (CuSO₄) в присутствии дистиллированной воды, воды структурированной и плацебо и сахарных гранул плацебо и матричного структурированного раствора, нанесенного на сахарные гранулы.

Исследуемые пробы растворы 0,1 мл или гранулы (1 шт.) соединяли с кристаллообразующим раствором (0,1 мл) на предметном стекле. После окончательного формирования кристаллов их рисунки изучали визуально и по цифровым фотографиям, сделанным с помощью цифрового компьютерного микроскопа Inte^®Play™ QX3™ Computer Microscope [15] при увеличении 10^х и 60^х в отраженном и проходящем свете. Учитывали латентный период (ЛП) образования кристаллов, форму, строение кристаллов и их структурную упорядоченность.

Результаты представлены в таблице 5.

Таблица 5
Средние величины латенции кристаллообразования исследованных пробПоказательВода дистиллированнаяПлацебоВода структурированная1234Латентный период кристаллообразования, мин102±5580±3162±34*Примечание: * - Р_3,4<0,05 - по критерию Вилкоксона-Уитни-Манна

Как видно из таблицы 5, ЛП кристаллизации в пробах со структурированной водой был достоверно меньше, чем в пробах с раствором плацебо. Образующиеся кристаллы отличались по форме или структурной упорядоченности, которую исследовали, подбирая близкие по форме и рисунку кристаллические пейзажи.

Это контролировали через микроскоп с помощью цифровых фотографий, выполненных в проходящем и отраженном свете, а также с помощью технологии цифровых отпечатков (stamp) в красном и зеленом свете.

Структурированная вода значимо отличалась от плацебо по влиянию на процесс кристаллизации. Для отпечатков кристаллов в пробах воды структурированной были характерны более яркие потоки отраженного света (красные тона), чем в группе плацебо - (зеленые тона). Это происходило вследствие большей структурной упорядоченности кристаллических пейзажей группы "Вода структурированная".

Таким образом, в эксперименте обнаружены основные отличия физико-химических свойств структурированной воды: достоверное повышение рН, снижение вязкости и оптической плотности, увеличение площади газоразрядного свечения, ускорение начала кристаллизации и отличие структуры кристаллов при исследовании методом "чувствительной" кристаллизации, что придает ей особые свойства и позволяет ее использовать как самостоятельно, так и в виде составов ополаскивателей для полости рта и других, например, с концентратами фруктов, ягод и овощей.

Источники информации

1. Слесарев В.И. Отчет о выполнении НИР по теме: "Воздействие фрактально-матричных транспарантов "Айерс" на характеристики структурно-информационного свойства воды" СПб.: СПбГМА им. Мечникова И.И., 2002. - 14 с. http://www.aires.ru/pdf/res_center/ph_ch/otchet_slesarev.pdf.

2. Синюков В.В. Вода известная и неизвестная. М.: Знание, 1987. - 284 с.

3. Слесарев В.И. Основы химии живого. - СПб.: Химиздат.2001 - 784 с.

4. Слесарев В.И., Шабров В.А. Влияние структуры воды на ее статические и динамические свойства // Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине: Тезисы II Международного конгресса. - СПб., 2000. - С.102-103.

5. Слесарев В.И., Шабров В.А. Структурно-информационное свойство воды и явление аквакоммуникации // Вестник Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И.И.Мечникова. - 2001. - №4. - С.135-138.

6. Волькенштейн М. В. Биофизика. - М.: Наука, 1985. - 575 с.

7. Лобышев В.И. Вода как сенсор и преобразователь слабых воздействий физической и химической природы на биологические системы. // Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине: Тезисы II Международного конгресса. - СПб, 2000. - С.99-100.

8. А.А.Onatskaya, N.I.Muzalevskaya "Activated water" in a book "Chemistry - traditional and paradoxical". ("Химия - традиционная и парадоксальная." Л.: Изд. ЛГУ, 1985., с.88-113.)

9. S.V.Zenin Abstract from the doctoral thesis "Structured condition of water of water as a basis for controlling behaviour and safety of living systems." - Moscow, 1999.

10. Антонченко В.Я., Давыдов А.С., Ильин В.В. Основы физики воды. - Киев: Наукова думка, 1991. - 635 с.

11. Гублер Е.В. Вычислительные методы анализа и распознавания патологических процессов - Л.: Медицина, - 1978., 296 с.

12. Коротков Г.К. Korotkov K.G. Human energy field: study with GDV bioelectrography. - BACKBONE PUBLISHING Co., Fair Lawn, NJ, USA, 2002. - 360 pp.

13. Штейнер Р., Вегманн И. Основы искусства врачевания согласно духовно-научному познанию // Антропософский медицинский журнал. Москва, 1997, С.3-6.

14. Воробьев А.В., Воробьева В.А. Кристаллография в гомеопатии / Сб.: Итоги и перспективы развития традиционной медицины в России. - М., ФНКЭЦ ТМДЛ МЗ РФ, 2002. - С.230-231.

15. Intel^®Play™ QX3™ Computer Microscope. Activity Book. Intel corporation, 2003 - http://support.intel.com/support/intelplay/qx3/engact.html.

16. Мамаева Н.Л., Шантарин В.Д., Бабин В.А. Структурированная вода. Что это такое? - http://www.ecolog.info/tezis/2002belnoch-mamaeva.shtml.

17. Физико-химические методы анализа. Практическое руководство. Под ред. В.В.Алесковского. Ленинград.: Химия, ленинградское отделение, 1988.

18. Унифицированные методы анализа вод. Изд. второе. Под редакцией Ю.Ю.Лурье. М.: Химия, 1973.

Изобретение относится к области стоматологии и может быть использована также в пищевой промышленности. Структурированная вода для профилактики заболеваний полости рта получена из матричного структурированного раствора в результате поэтапного замораживания, оттаивания с последующим нанесением на сахарные гранулы, растворения сахарных гранул в результате последовательного послойного нанесения талой воды с последовательным высушиванием, при котором происходит извлечение молекул, образующих кластеры с измененными физико-химическими и биологическими свойствами и сохраняющая свои свойства при температуре 30±0,05°С. Отличаясь особыми биологическими свойствами, она активирует и значительно усиливает полезное (профилактическое) действие составов, содержащих биологически активные вещества, улучшая их целебные и профилактические свойства. 5 табл.

Структурированная вода для профилактики заболеваний полости рта, полученная из матричного структурированного раствора в результате поэтапного замораживания, оттаивания с последующим нанесением на сахарные гранулы, высушиванием, при котором происходит извлечение молекул, образующих кластеры с измененными физико-химическими и биологическими свойствами, подтвержденными результатами исследований газоразрядного свечения и кристаллизации, при этом рН структурированной воды составляет 6,553÷6,615; удельная электропроводность (0,4176÷0,4186)·10^-3 ом^-1см^-1, вязкость 0,907÷0,921 сантистоксов, оптическая плотность 0,079÷0,091 ед. оптической плотности при длине волны 270 нм и, сохраняющая свои свойства при температуре 30±0,05°С.