我们都知道，氢气具有中和羟基自由基的作用，也就是选择性抗氧化的另外一种说法，那么人体是如何产生羟基自由基的，这也是一个比较重要的问题。最近《科学》杂志有论文对这个问题进行了研究，结果发现人体本身就是一个羟基自由基释放源。如此看来，如果在空气中加入一定浓度的氢气或许有利于改造和优化室内空气。
羟基自由基(OH)是一种高度反应性的活性物质，是大多数污染物气体的氧化根源。在室外大气中，羟基自由基主要是由短波长紫外线对臭氧的光解作用形成的，但这些光大部分被玻璃窗过滤掉了，那么室内羟基自由基环境是什么样的呢?Zannoni等人报道，当人们在气候控制的舱内暴露于臭氧时，也发现了高浓度的羟基自由基，这是与皮肤油角鲨烯反应的产物。他们的发现对室内空气质量有影响，最终对人类健康有影响。也就是说，人体也是一种羟基自由基的生产源。
人体是一个各种化学物质的工厂，不断地与周围环境进行分子交换。这些过程类似于大气中发生的情况，在大气中，自然或人为排放不断产生化学物质。在白天的对流层中，释放出的气相物质(如挥发性有机化合物)通过羟基自由基(·OH，这里的点表示一个未配对的电子)的反应发生转变，并产生臭氧。自从发现·OH在大气中的作用以来，科学家对其化学进行了广泛的研究。然而，在更小的范围内，例如在人体周围的空气中，我们对这些反应知之甚少。在2022年9月2日《科学》杂志的第1071页，Zannoni等人报告了他们关于人体如何产生·OH的发现，并对用于测定室内空气质量的模型产生了影响。
建立这种人为氧化场的关键是6-甲基-5-庚烯-2-酮(6-MHO)，它是臭氧与皮肤油角鲨烯反应形成的，随后通过臭氧气相反应有效地生成·OH。一个动态模型被用来显示人类产生的·OH氧化场的空间范围及其对臭氧通过通风流入的依赖性。这一发现对室内化学物质的氧化、寿命和感知以及最终对人类健康产生了影响。
了解室内空气的化学成分很重要，因为许多人在室内的时间多于室外，室内空气质量是一个公共卫生问题。室内的化学过程与大气中的化学过程相似，但受封闭体积、较高的表面积与体积比、较低的阳光水平以及与室外空气的交换率的影响。对室内环境进行的测量表明，室内空气受到人体(3)或化学产品(4)排放的强烈影响。
在大气中，·OH是在阳光存在下驱动气相氧化的关键物种。它经常被称为大气的清洁剂，因为它能分解许多化学物质。然而，有许多VOCs与·OH反应生成包括臭氧在内的多种产物。此外，臭氧光解作用是大气中·OH的主要来源之一。·OH也是一种氧化剂，与VOCs反应可以产生更多的·OH。
为了更好地调节室内和室外空气质量，需要更好地理解·OH及其复杂的化学成分。自20世纪80年代以来，大气·OH化学的研究通过仪器的进步取得了进展，这些仪器允许科学水平的测量和大气化学建模。由于大气·OH的高反应性和低大气浓度，并且其测量容易受到其他浓度较高的化学物质的干扰，因此能够定量大气·OH的仪器的开发尤其具有挑战性。然而，这一挑战已经被克服，部分是通过测量参与·OH氧化循环的化学物质和更好地理解·OH反应性。
在许多室内环境中，·OH的形成主要是臭氧与清洁产品排放的烯烃和萜烯的反应。一项研究也强调了室内光解产生·OH的重要性。将不同条件下的室内测量与建模研究相结合，有助于确定不同途径对室内·OH形成的贡献，并为室内·OH化学提供了进一步的见解。
然而，大多数这些研究都有一个盲点——它们是在没有人的情况下进行的。与人类一样，人类的直接排放具有高度多样性，并受到一个人的饮食、年龄、活动水平和行为的影响。人类皮肤本身是一个复杂的化合物基质，作为一个反应表面。例如，皮肤油脂中含有角鲨烯和脂肪酸等化合物，这些化合物可以与臭氧反应形成一系列羰基物种，其中一些对人体有害。
相对较少的研究关注人类在室内化学中的作用。Zannoni等将测量和建模相结合，深入研究与人体相关的·OH化学。他们使用一个有居住者和不同浓度臭氧的房间，测量了房间内的反应性和·OH和VOCs的浓度。在没有臭氧的情况下，他们发现·OH主要与人呼吸中的异戊二烯反应，而当臭氧存在时，皮肤油中的角鲨烯与臭氧反应，产生6-甲基-5-庚烷-2-酮(6-MHO)等物种。他们还观察到异戊二烯及其与·OH反应的产物也会与臭氧反应产生更多的·OH。所有这些观察结果表明，人类是室内·OH的净来源。作者利用三维模型模拟了不同室内条件下·OH在人体周围的分布。他们观察到人体与室内环境的相互作用类似于地球与大气的相互作用:人体和地球都是化学反应器，在其周围的大气中消耗或产生氧化剂和氧化物质。