水是最環保的溶劑,但通常視一般團聚水為在其中進行反應的旁觀者。幾十年來,科學家們一直在討論水在特殊環境中與團聚水不同的特性。最近,研究者開發了各種少量、處理過的水來創造特定的應用。
2014年,我們首次在《ACS Nano》期刊中報導了利用奈米金粒子(AuNPs)的熱電子轉移(HET),來製備可量產、具創新的綜合活性和穩定的電漿活化水(PAW)。在此篇研究中,我們報導了從PAW蒸汽(PAW-V)冷凝的水中收集的純化、無金存在的PAW,且其活性仍然可以全面性地維持。有趣的是,亞穩態PAW-V仍然具有電子摻雜和較弱的氫鍵(HB)結構,此特性可以藉由界達(Zeta)電位和核磁共振(NMR)弛豫時間(T1)得到證實。【左圖:醫學院劉豫川教授】
和PAW一樣,與去離子水(DIW)相比,PAW-V增強了綠能析氫反應(HER)和析氧反應(OER)的效率。由於水分子同質分子之間的HB減少,PAW-V本身表現出較快蒸發的能力,而由於異質分子之間的HB增加,PAW-V/異丙醇溶液的蒸發變得較慢。此外,PAW-V可以清除2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl(DPPH)自由基並還原強氧化劑KMnO4。而純淨之PAW-V水中由於熱電子的存在,在室溫下避光儲存3天後,其獨特活性還能得以保持。冷凝收集、無金存在的PAW-V已成為一種有前途的綠色活性溶劑,適用於物理、化學和生物醫學的各個領域。
PAW水目前已獲得中華民國、日本、中國與美國發明專利,2019年6月已在雙和醫院完成一期的人體臨床試驗,PAW水安全性沒問題且不影響阿茲海默氏症用藥的藥物動力。2021年4月已在雙和醫院進行巴金森氏症患者飲用PAW的安全性與療效評估的臨床試驗,目前已收案6例,目標20~30例。
著作名稱:「Comprehensively active condensed water from vapors of plasmon-activated water」by Shih-Hao Yu, Wei-Yu Kao, Fu-Der Mai, Hui-Yen Tsai and Yu-Chuan Liu*, Chemical Engineering Journal, 426, 130875 (2021)( )(文/劉豫川,臺北醫學大學醫學院生物化學暨細胞分子生物學科教授)