论文题目：基于“物相结构”的石膏煅制原理研究
摘要：石膏是硫酸盐类矿物,为中医临床常用药。石膏的常用饮片规格有生石膏（Gypsum fibrosum）和煅石膏（Gypsum ustum）,生石膏甘、辛、大寒,功能清热泻火,除烦止渴,主要用于外感热病,高热烦渴等。煅石膏甘、辛、涩、寒,功能收湿、生肌、敛疮、止血,临床多外用,用于治疗溃疡不敛,外伤出血等。石膏在不同的煅制温度条件下能产生三种不同物相的稳定结构变体,分别为半水石膏、可溶性硬石膏和难溶性硬石膏。不同物相结构的石膏煅制品空间结构具有很大的差异性,不同的空间结构会影响石膏煅制品的理化性质,进而影响临床疗效。本研究以生石膏及三种不同物相结构石膏煅制品为研究对象,对物相结构、理化性质及药效活性进行深入研究,确定石膏煅制品的最优物相结构,为优化石膏煅制工艺,提高煅石膏质量,确保煅石膏临床疗效提供依据。目的通过比较生石膏与不同物相结构石膏煅制品的理化性质和烫伤修复作用,探究生石膏与不同物相结构石膏煅制品的物相结构、理化性质及药效活性,确定煅石膏的最优物相结构,为提高煅石膏质量,确保临床疗效奠定基础,也为阐明石膏“生熟异用”的炮制原理提供依据。方法（1）生石膏及不同物相结构石膏煅制品的制备用热重法模拟石膏的热分解过程,结合高斯分峰拟合方法,得到各个热分解反应阶段的微商热重（DTG）曲线。运用Coats-Redfern法计算得到六个产地石膏的热解活化能。分别选取150℃、350℃和750℃三个煅制温度,煅制1.5h,得到三个不同的石膏煅制品,采用红外光谱法和X射线衍射方法对生石膏（RG）和三个不同石膏煅制品进行表征分析,确定生石膏和三个不同石膏煅制品的物相结构。（2）生石膏及不同物相结构石膏煅制品的理化性质采用扫描电镜、分光测色计、物性分析仪、比表面积和孔径分析仪和低场核磁共振技术考察生石膏及其三种不同物相结构石膏煅制品的微观特征、颜色和质地差异、比表面积、孔体积和孔直径以及水化能力。（3）生石膏及不同物相结构石膏煅制品的皮肤烫伤修复作用研究采用脂多糖（LPS）诱导的巨噬细胞炎症模型,评价生石膏及不同物相结构石膏煅制品的体外抗炎活性。采用稀释涂布平板法考察对大肠杆菌的抑制作用,结合扫描电镜观察大肠杆菌状态和表面结构的损伤程度,综合评价生石膏及不同物相结构石膏煅制品的体外抑菌活性。建立小鼠皮肤烫伤模型,通过观察皮肤外观愈合程度,结合皮肤组织病理切片、皮肤免疫组化,评价生石膏及不同物相结构石膏煅制品的皮肤烫伤愈合作用。结果（1）生石膏及不同物相结构石膏煅制品的制备六个产地石膏的DTG曲线可分峰拟合为两个彼此交叉的高斯拟合峰,当升温速率为10℃/min,第一失水过程的温度区间为70～220℃,活化能E1范围为78.98～96.48 kJ/mol;第二失水过程的温度区间为145～190℃,活化能E2范围为312.05～457.95 kJ/mol。在不同温度条件下得到的石膏煅制品分别为CG150、CG350和CG750,结合样品的红外光谱特征和X射线衍射光谱特征确定:RG的主要物相结构为石膏,CG150的主要物相结构为半水石膏,CG350的主要物相结构为可溶性硬石膏,CG750的主要物相结构为难溶性硬石膏。（2）生石膏及不同物相结构石膏煅制品的理化性质扫描电镜结果表明,RG表面呈板状层叠,结构致密,表面光滑无裂痕;CG150表面结构出现裂隙;CG350表面结构出现断层,质地变得疏松。CG750表面具有裂隙,结构较为致密且断面整齐。RG结构致密,CG150和CG750均有一定的裂隙,但疏松程度较低,CG350结构最为疏松。分光测色计的结果表明,从黑白色度分析,与RG相比,CG150、CG350和CG750的白色更明显。从红绿色度分析,CG350和CG750样品的表面更偏红。RG和CG150样品表面均偏绿,CG150样品表面颜色偏绿程度小于RG。从蓝黄色度分析,CG150、CG350和CG750样品的表面均偏黄色,RG样品表面偏蓝色,黄色偏移程度排序为CG350＞CG750＞CG150。物性分析仪结果表明,从硬度值分析,RG的硬度远大于CG150、CG350和CG750,CG150、CG350和CG750的硬度值排序为:CG350＞CG150＞CG750。从样品粉末的弹性、黏着性、咀嚼性结果可以,CG350样品粉末的弹性、黏着性、咀嚼性最大,CG750最小。比表面积和孔径结果表明,样品的比表面积和孔体积排序为:CG350＞CG150＞CG750＞RG,平均孔直径排序为:RG＞CG750＞CG150＞CG350。其中CG350的表面积和孔体积最大,但平均孔直径最小,表明该样品结构内微孔十分密集且数量多。低场核磁共振结果表明,生石膏及不同物相结构石膏煅制品的水化作用强弱的顺序为 CG150＞CG350＞CG750≈RG。（3）生石膏及不同物相结构石膏煅制品的皮肤烫伤修复作用生石膏及不同物相结构石膏煅制品的体外抗炎活性如下:CG150和CG350的抗炎效果均强于RG和CG750,并且CG150和CG350的抗炎效果无明显差异。生石膏及不同物相结构石膏煅制品的体外抑菌活性如下:CG150、CG350和CG750均具有一定抑菌活性,而RG无明显抑菌活性。CG150和CG750对于大肠杆菌的表面造成轻微的损伤,在CG350组中大肠杆菌的细胞壁和细胞膜严重破坏,皱缩最为严重。CG150和CG750的抑菌作用均弱于CG350,表明CG350抑菌效果最好,生石膏及不同物相结构石膏煅制品的皮肤愈合作用如下:CG750和CG350具有明显的皮肤烫伤愈合作用,RG和CG150不具有明显的皮肤烫伤愈合作用。CG750和CG350可以抑制炎症反应,促进纤维组织、肉芽组织和毛囊组织新生,下调IL-1β表达和上调TGF表达。但是相比于CG750,CG350的愈合作用更好。因此,CG350对小鼠皮肤烫伤组织的愈合作用最好。结论石膏经过不同温度煅制失去结晶水的同时,物相结构也在发生变化,生成半水石膏、可溶性硬石膏和难溶性硬石膏。主要物相结构为可溶性硬石膏的CG350样品其表面结构酥松,颜色符合煅石膏传统性状特征,质地更加酥脆,表面积和孔体积更大,具有一定的水化作用,体外抗炎作用、体外抑菌作用和皮肤烫伤组织的愈合作用更好,表明可溶性硬石膏为煅石膏的最佳物相结构。在高温煅制的条件下,石膏完全失去结晶水,物相结构发生变化,适宜的物相结构是煅石膏发挥收湿敛疮作用的物质基础,从烫伤修复作用角度说明了石膏煅制前后药效具有明显差异,阐释了石膏生熟异用。
关键词：煅石膏;理化特性;炮制原理;生石膏;物相结构;药效作用
学科专业：中药炮制学
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一部分 文献综述
第一章 石膏基原、炮制和应用历史沿革的研究
第一节 石膏基原考证
第二节 石膏炮制历史沿革
第三节 生石膏和煅石膏的“古今”临床应用
1 生石膏的“古今”临床应用
2 煅石膏的“古今”临床应用
第四节 生石膏和煅石膏成方的现代临床应用
1 生石膏成方的现代临床应用
2 煅石膏成方的现代临床应用
第二章 石膏和煅石膏的现代研究
第一节 鉴别方法
第二节 元素以及微观结构
第三节 药效研究
1 药性研究
2 生石膏的药效作用
3 煅石膏的药效作用
第三章 石膏的热解过程及其脱水相研究
第一节 石膏热分解研究进展
第二节 石膏及其脱水相研究
参考文献
第二部分 实验研究
前言
第一章 生石膏及不同物相结构石膏煅制品的制备
第一节 基于高斯分峰拟合法探究石膏热解过程
1 仪器与材料
2 实验方法
3 实验结果
4 讨论
第二节 石膏样品的煅制与物相结构分析
1 仪器与材料
2 实验方法
3 实验结果
4 讨论
第三节 小结
第二章 生石膏及不同物相结构石膏煅制品的理化性质研究
第一节 生石膏及不同物相结构石膏煅制品的扫描电镜分析
1 仪器与材料
2 实验方法
3 实验结果
4 讨论
第二节 生石膏及不同物相结构石膏煅制品的色差分析
1 仪器与材料
2 实验方法
3 实验结果
4 讨论
第三节 生石膏及不同物相结构石膏煅制品的质构分析
1 仪器与材料
2 实验方法
3 实验结果
4 讨论
第四节 生石膏及不同物相结构石膏煅制品的比表面积与孔径分析
1 仪器与材料
2 实验方法
3 实验结果
4 讨论
第五节 生石膏及不同物相结构石膏煅制品的水化作用分析
1 仪器与材料
2 实验方法
3 实验结果
4 讨论
第六节 小结
第三章 生石膏及不同物相结构石膏煅制品的烫伤修复作用研究
第一节 生石膏及不同物相结构石膏煅制品的体外抗炎活性
1 仪器与材料
2 实验方法
3 实验结果
4 讨论
第二节 生石膏及不同物相结构石膏煅制品的体外抑菌活性
1 仪器与材料
2 实验方法
3 实验结果
4 讨论
第三节 生石膏及不同物相结构石膏煅制品的烫伤愈合作用
1 仪器与材料
2 实验方法
3 实验结果
4 讨论
第四节 小结
结语
参考文献
致谢