透析协会期刊48（2）：76～78，2015
电解功能水的特性和应用
―第59届日本透析医学会研讨会―
堀田国元
机能水研究振兴财团
关键词：电解功能水，酸性电解水，次氯酸水，臭氧水，碱性离子水
Ⅰ．何谓电解功能水？
电解功能水是指通过电解含有氯离子（Cl-）的饮用水（原水），从而得到含有从阳极或阴极产生的化合物的，具有可再现功能的水溶液。具体来讲，从阳极获得的酸性电解水，含有具高效杀菌活性和广谱杀菌作用的低浓度次氯酸，对皮肤和粘膜是高度安全的，被用于手指和医疗器械、器具等的清洁消毒和卫生管理当中1,2），具有同样的杀菌活性和范围的臭氧水是大家都知道的。此外还有，在阴极电解自来水时，含有从H2O产生的氢氧根离子（OH-）和氢气（H2 ；纳米气泡状态）、经药事审查认定通过持续饮用具有改善肠胃症状效果的碱性离子水（pH 9～10）3）。
它们当中的共同特点有：（1）低浓度的活性成分；（2）高安全性；（3）使用不会在电解时溶出有害物质的电极（铂金电极等）；④原则上由用户自行操作制备；⑤由于按照所用浓度制备，故此可无需稀释，趁着新鲜状态时直接使用；⑥根据每种电解功能水的特性来使用。由于具有许多与常规消毒剂不同的特性，因此重点是，要在充分理解所使用的电解水的特性和用途的基础上使用。本文将为大家介绍在医疗领域中应用最广泛的酸性电解水（次氯酸水）的可靠性、特点及其应用。
Ⅱ．电解功能水的可靠性
电解功能水要被大家接受，必须在制造和功能方面具备以下条件。在制造方面，（1）生成原理（科学原理），（2）设备标准（参数），（3）生成水标准（参数），这些需要公开，以及（4）公共第三方机构组织的验证。在功能方面，（1）数据可再现，（2）具有科学依据的功能基础，（3）披露用户可自行简易监控的方法，（4）公共第三方机构组织的验证。与生成设备一道已取得政府批准的电解功能水，原则上已满足了这些要求。
Ⅲ．电解功能水的特性和应用
1．酸性电解水（次氯酸水）
从概念上讲，它指的是酸性（pH 2.2～2.7）、主要成分为次氯酸（HClO）的有效氯浓度低（10～100ppm＝mg/L）的电解水。它是通过低浓度氯化钠（0.2％以下）或稀盐酸（2～6％）的阳极电解反应制备，利用电解设备可调节不同的pH范围及有效氯浓度，经单独审查后，与生成设备一同取得了政府药监认可。有强酸性（pH 2.7以下）、弱酸性（pH 2.7～5.0）和微酸性（pH 5.0～6.5）之别，因为没有损害人体健康之虞，所以它们全都取得药监批准，可作为食品添加剂级别的灭菌剂使用。当时，它被命名为次氯酸水（Hypochlorous acid water）。尽管市场上也有通过勾兑盐酸（HCl）等方式调制的酸性的次氯酸钠（NaClO）溶液，但由于它不是电解的，所以不同于次氯酸水。
在医疗领域，以手指清洗消毒（手术时）或消化道窥镜清洗消毒为目的的强酸性电解水生成装置已取得药监认可。此外，它还被用于透析装置管路等医疗器具和环境的清洁消毒等场合。由用户在使用现场自行制备。使用方法原则上是流水冲洗，使用对象如果被有机物污染时，必须在使用前将其清除。日本机能水学会主编并发行了关于生成装置和使用方法的指南1）和手册2）。此外，功能水技师认证制度（暂定名）的建设也在进行中。
次氯酸水（下称HClO水）虽然从化学角度与次氯酸钠的稀溶液（下称NaClO溶液）属于同类，却有许多差异（参见表1）。 HClO水的有效氯浓度虽然比较低，但因为是酸性，其主要成分为杀菌活性很高的次氯酸（HClO）。而NaClO溶液的有效氯浓度很高，但因为是碱性，所以其主要成分则为杀菌活性较低的次氯酸根离子（OCl-）。因此，HClO水的杀菌活性是后者的10～20倍，已知道40ppm的HClO水具有与1,000ppm的NaClO溶液相当或更好的杀菌活性。但是，由于HClO水遇到蛋白质和油脂等有机物时就会发生反应而很容易失活，因此使用前必须先清除掉有机污染物，这是关键。另外，HClO水的稳定性较差，所以要在制备后趁着新鲜的状态下，确认有效氯浓度后使用。这两种消毒剂均对细菌、真菌和病毒具有广谱杀菌效果，但对结核菌和诺如病毒、霉菌则是HClO水更加有效。对细菌孢子的效果两者都较差。
在安全性方面，HClO水不仅可用于医疗器具，也可用于生物体（手指和皮肤），而NaClO溶液则不能用于生物体。顺便提一下，这两种消毒剂对诺罗病毒（乙醇的效果很弱）和流感病毒都非常有效，但能用于机体上的就只是HClO水。虽然两者都被指定为食品添加剂，毒性很低，但看致癌物质（三卤甲烷和溴酸）的含量，因为HClO水处在自来水标准限值内，所以更安全，更放心，对自然环境的影响也几乎没有，即便有也属于非常轻微的程度。
2．臭氧水
关于臭氧水，还没有明确制定它的制造标准（臭氧浓度）。关于使用上的注意事项虽与次氯酸水相同，但由于臭氧的半衰期很短仅30分钟，因此必须严格在制备出来后马上使用。在医疗领域，搭载静音放电式的臭氧发生器的胃肠内窥镜清洁消毒装置，是取得药监许可并在市面有售。
3．碱性离子水
这是用家用电解水生成器（JIS T 2004；通称名“碱性离子水整水器”），通过饮用水的阴极电解，含有从H2O产生的氢氧根离子（OH-）和氢气（H2）的弱碱性（pH 9～10）的直饮碱性电解水，已经严格实施了包括双盲试验在内的先进的比较临床医学试验，并证明了具有肠胃症状改善作用。该机制虽然尚不清楚，但作为一个主要因素，氢气受到了大家关注。实施过如此严格的医学论证的饮用水，在世界范围也是别无他例。
参考資料
1） 日本機能水学会監修．「次亜塩素酸水生成装置に関する指針 第2 版‒追補」，財団法人機能水研究振興財団，2013．
2） 日本機能水学会監修．「機能水による消化器内視鏡洗浄消毒の使用手引き 第1 版」，財団法人機能水研究振興財団，2012．
3） 日本工業標準調査会審議．「家庭用電解水生成器JIS T 2004：2011（HAPI/JSA）」，日本規格協会．