肉桂的化學(xué)成分、藥理活性及臨床應(yīng)用研究進(jìn)展

林紅強(qiáng)，周柏松，譚靜，王涵，吳福林，劉金平，李平亞

（吉林大學(xué)藥學(xué)院天然藥物研究中心，長春 130021）

肉桂為樟科樟屬植物肉桂（Cinnamomum cassia Presl）的干燥樹皮[1]，又名玉桂、牡桂等，是世界上重要的香料和藥材之一，原產(chǎn)于斯里蘭卡，主要分布于東南亞等熱帶及亞熱帶地區(qū)。肉桂主產(chǎn)于廣東省、廣西壯族自治區(qū)、海南省、云南省等地。始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，列為上品，性辛、甘、大熱，歸腎、脾、心、肝經(jīng)，具有補(bǔ)火助陽、引火歸元、散寒止痛、溫通經(jīng)脈之功效。肉桂含肉桂醛等揮發(fā)性成分以及多糖、二萜、多酚、黃酮等非揮發(fā)性成分?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，肉桂具有抗菌、抗氧化、抗炎、抗癌、降血糖等生物活性。臨床上，常與其他藥物配伍使用，具有廣闊的應(yīng)用前景。本文綜述了肉桂的化學(xué)成分、藥理活性以及臨床配伍應(yīng)用的研究進(jìn)展，為其深入研究和開發(fā)利用提供思路與參考。

1 化學(xué)成分

1.1 揮發(fā)性有機(jī)化合物

采用減壓分餾、水蒸氣蒸餾、超臨界二氧化碳流體萃取、超聲波輔助提取、微波輔助提取、頂空固相微萃?。℉S-SPME）等方法提取肉桂中的揮發(fā)性成分。在肉桂揮發(fā)性成分中，肉桂醛含量可達(dá)70%以上[2]，為主要成分，此外，還含有乙酸肉桂酯、香豆素、苯甲醛等含量相對較多的物質(zhì)及乙酸桂皮酯、桂皮酸、乙酸苯丙酯、肉桂醇（-D1，-D2，-D3）、前矢車菊素（-B2，-B3，-B4）、表兒茶精、兒茶精及其衍生物、香豆精、膽堿、谷甾醇、原兒茶酸、反式肉桂酸、香草酸、鞣質(zhì)等含量相對較少[3]的揮發(fā)性化合物。

1.2 非揮發(fā)性有機(jī)化合物

1.2.1 多糖類 Mieko K等[4]從肉桂的干燥樹皮中分離出肉桂多糖AX，經(jīng)甲基化分析、13C核磁共振等技術(shù)鑒定了其結(jié)構(gòu)是摩爾比為4:3的L-阿拉伯糖和D-木糖，分子量約為1.0 106。李莉等[5]利用三氟醋酸對肉桂多糖進(jìn)行水解，并采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）法鑒定出了肉桂多糖是由D-呋喃葡萄糖、D-木糖、D-核糖、D-阿拉伯糖、半乳糖-D-吡喃葡萄糖等6種多糖組成的，其中以D-呋喃葡萄糖所占比例最大，為38.64%。

1.2.2 二萜及其苷類 瑞諾烷類（Ryanodane）二萜及其苷類是肉桂中的特征性成分，種類較多，但每種成分含量較少。5個常見結(jié)構(gòu)如圖1，基本結(jié)構(gòu)均為含氧五元環(huán)系，2、9、12、18 位碳通常由-CH3取代，1、5、7、8、13位碳多被-OH取代，C-1位連接的-OH可被乙?；?、氧化或異構(gòu)化等，11位碳為半縮醛結(jié)構(gòu)，19位碳可成苷，也可被-OH取代[6]；該類成分是在南美大楓子科灌木尼亞那中首次發(fā)現(xiàn)，是一種新型的細(xì)胞肌漿內(nèi)RyR型鈣通道特異性激活劑[7]。這類化合物的發(fā)現(xiàn)對研究RyR型受體具有潛在的重要價值和意義。

圖1 瑞諾烷類二萜化合物的常見結(jié)構(gòu)Fig.1 Common structure of the diterpenoid compounds of Ryanodane

1.2.3 多酚類 可采用水溶劑提取法、有機(jī)溶劑-水復(fù)合溶劑提取法對肉桂中的多酚類化合物進(jìn)行提取。目前，提取并鑒定了多種兒茶素、表兒茶素類等多酚類苷元及其糖苷，包括 3″-甲基-左旋-表兒茶精、5，3′-二甲基-左旋-表兒茶精、左旋-表兒茶精-3-O--葡萄糖甙、原矢車菊素B2-6-C--D-葡萄糖甙、原花青素（-A，-B）、阿魏酸等[6]。

1.2.4 黃酮及其苷類 Chen FC等[8]、梅文莉等[9]分別從蘭嶼肉桂和錫蘭肉桂中分離得到黃酮及其苷類化合物，包括芹菜素、槲皮素、芫花素、山奈酚、山奈酚-3-O--L-鼠李糖苷、山奈酚-3-O-蘆丁苷、葒草苷等。羅小軍[10]等建立了肉桂非揮發(fā)部分總黃酮含量測定的優(yōu)選方法，通過鹽酸鎂粉法測定肉桂中總黃酮的含量為3.67%。

1.2.5 木脂素類 肉桂中也發(fā)現(xiàn)了多種木脂素類化合物[11，12]，例如：Cinnamophilin、Cinnamomumolide、(+)-syrmgaresmol等。

1.3 無機(jī)元素

李寶國等[13]采用原子熒光光譜（HG-AFS）、電感耦合等離子光譜（ICP-OES）、電感耦合等離子質(zhì)譜（ICP-MS）等方法測定了肉桂中的無機(jī)元素，共檢測出Ca、Cu、Fe、Mg、Zn、Sr、V、Cd、Cr、Co、Al、Mn、Mo、Ni、P、Pb、As、Se等 18 種無機(jī)元素。陳少東等[14]采用電感耦合等離子體（ICP）法測定了肉桂中的24種無機(jī)元素，該方法檢出限低、分析速度快，在測定的24種元素中，含量最高的是Ca，其次是K、Mn、Mg，含量最少的是Be元素。

2 藥理活性

2.1 抗菌作用

RenSC等[15]發(fā)現(xiàn)，肉桂的乙醇提取物對食物中的6種真菌具有較強(qiáng)的抵抗能力。南洋等[16]研究了肉桂的乙醇提取物對肉中常見的腐敗菌和致病菌包括大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、黑曲霉、青霉菌、啤酒酵母均有較強(qiáng)的抑制作用，其中對青霉菌的抑制效果最好。肉桂的主要成分-反式肉桂醛對阪崎克羅諾腸桿菌的抑制作用使其有潛力作為天然的抗菌物質(zhì)應(yīng)用于奶粉等食品中，從而有效地預(yù)防和減少阪崎克羅諾腸桿菌引起的相關(guān)食源性疾病[17]。JVisvalingam等[18]的研究也表明，肉桂醛可能是通過增強(qiáng)耐藥性菌株對抗生素的敏感性而起到抗菌的作用。

2.2 抗炎作用

肉桂精油能夠降低角叉菜膠誘導(dǎo)的小鼠足跖皮膚組織中的細(xì)胞因子（TNF-和 IL-1）、一氧化氮（NO）和前列腺素E2（PGE2）的水平，此外，Western印跡分析顯示，小鼠足跖組織中的COX-2和iNOS表達(dá)也顯著降低[19]。

肉桂醛及其衍生物與精油有類似的抗炎活性，主要也是通過抑制NO的生成而發(fā)揮抗炎作用，故富含肉桂醛及其衍生物的肉桂有望成為一種新型的 NO抑制劑[20]。

2.3 抗氧化作用

肉桂中起抗氧化作用的主要是具有還原性的多酚類物質(zhì)。Chan S等[21]研究發(fā)現(xiàn)，肉桂和其它6種常用中藥的抗氧化能力相對較高，并發(fā)現(xiàn)富含總酚類化合物的甲醇萃取物通常表現(xiàn)出比其他萃取物更強(qiáng)的抗氧化能力。肉桂乙醇提取物可清除超氧化物陰離子，具有抗超氧化物的活性[22]，故其可能是天然抗氧化劑新的潛在資源。

2.4 保護(hù)消化系統(tǒng)的作用

肉桂具有脾胃升溫的功效，對多種潰瘍模型有效，并對由藥物導(dǎo)致的小鼠腹瀉會產(chǎn)生顯著對抗作用；也可以通過促進(jìn)有益細(xì)菌的生長、抑制致病細(xì)菌的生長而顯示益生元樣活性，表明肉桂在調(diào)節(jié)腸道微生物群和增強(qiáng)胃腸道健康方面具有潛在的作用[23]。肉桂的主要成分肉桂醛，還可調(diào)節(jié)腸道上皮細(xì)胞中緊密連接蛋白和氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá)[24]，改善腸粘膜屏障功能，促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。

2.5 降血糖和降血脂作用

研究表明，肉桂提取物能增強(qiáng)胰島素的活性。chen L等[25]研究發(fā)現(xiàn)，肉桂中的多酚類物質(zhì)可改善胰島素敏感性，起主要作用的為兒茶素或表兒茶素的A型雙鏈原花青素低聚物，它可以增強(qiáng)胰島素作用，并可能有益于控制葡萄糖的不耐受。肉桂可延遲胃排空，降低餐后血糖而不影響飽腹感[26]。肉桂中的某些成分還可以起到類胰島素、清除自由基、抗脂質(zhì)過氧化等作用，故肉桂對糖尿病的治療有很好的輔助作用。

此外，肉桂提取物還可通過抑制脂質(zhì)積累、增加能量消耗來控制實(shí)驗(yàn)肥胖小鼠的體重增加，其作用機(jī)制是通過上調(diào)骨骼肌細(xì)胞中的線粒體生物活性，從而達(dá)到降低血脂、避免肝臟中的脂質(zhì)積累的效果[27]。

2.6 抗腫瘤作用

Schoene NW等[28]發(fā)現(xiàn)，肉桂總多酚能調(diào)節(jié)p38MAPK信號蛋白和細(xì)胞周期B1信號蛋白，通過破壞處于G2/M期推動細(xì)胞中關(guān)鍵磷酸化/去磷酸化信號事件來抑制白血病細(xì)胞系中的增殖。王旭林等[29]發(fā)現(xiàn)，肉桂醛可能通過調(diào)節(jié)p21和CDK4的蛋白表達(dá)來抑制人肝癌細(xì)胞HepG2的增殖。除此之外，肉桂醛也可能通過參與細(xì)胞內(nèi)PI3K/Akt/mTOR信號通路的調(diào)節(jié)過程表現(xiàn)出對宮頸癌細(xì)胞的抗腫瘤生物活性[30]。

2.7 其它作用

肉桂還具有止痛作用[19]，通過調(diào)節(jié)5-還原酶抑制睪酮誘導(dǎo)的良性前列腺增生[31]，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)可發(fā)揮鎮(zhèn)靜作用，還可通過調(diào)節(jié)內(nèi)分泌系統(tǒng)調(diào)整體溫使其維持在正常值，除此之外還具有殺蟲作用、抗醛糖還原酶等活性。

3 臨床應(yīng)用

臨床上，肉桂多與其它中藥配伍制成方劑后應(yīng)用。

3.1 婦科病的治療

肉桂味辛，性大熱，可助氣血運(yùn)行，具溫通經(jīng)脈之效。肉桂與補(bǔ)血活血的當(dāng)歸、赤芍及其他藥材配伍，可補(bǔ)血祛疲、行血止痛，可用于治療胞宮阻滯所致的閉經(jīng)、痛經(jīng)、產(chǎn)后腹痛、跌打損傷導(dǎo)致的疲腫疼痛等。當(dāng)歸養(yǎng)血丸、大黃湯、萬靈散等方劑在治療婦科疾病方面均有較好的療效[32]。

3.2 糖尿病的治療

糖尿病常伴有其它并發(fā)癥，嚴(yán)重影響患者正常生活和工作。近年來通過對肉桂的研究表明，肉桂在治療糖尿病等脂質(zhì)代謝異常疾病方面有很好的療效，可降低血糖、血脂，且對糖尿病肝損傷具有一定的保護(hù)作用，其機(jī)制與抑制氧化應(yīng)激和調(diào)控肝臟能量代謝有關(guān)[33]。阮永隊(duì)等[34]發(fā)現(xiàn)，加服“溫陽健脾湯”（肉桂與熟附子、生黃芪、干姜等配伍）可明顯增加胰島素敏感指數(shù)以及體內(nèi)降糖能力。

3.3 腎病及尿頻疾病的治療

Zhao L等[35]報(bào)道了含肉桂的配方水提物可減弱由氫化可的松所致的大鼠在代謝水平上的改變，對腎臟起到一定的保護(hù)作用。Yoon JJ等[36]發(fā)現(xiàn)，中藥方劑Oryeongsan（肉桂與東方澤瀉、豬苓、白術(shù)等配伍）對腎臟纖維化和炎癥具有很好的改善作用，可保護(hù)腎臟。Lee WC等[37]研究發(fā)現(xiàn)，“八味地黃丸”（肉桂與熟地黃、干山藥、薯蕷、茯苓等配伍）也可以減輕由環(huán)磷酰胺引起的膀胱過度活動癥。

3.4 其他疾病的治療

肉桂與丁香配伍所制備的“丁桂散”可有效促進(jìn)潰瘍面愈合，臨床上用于治療慢性潰瘍性疾病。

肉桂與黃芪、黨參、坤草等配伍所制備的“益氣強(qiáng)心湯”具有明顯的改善心血管系統(tǒng)疾病的作用，可用于治療慢性心力衰竭。

還有更多的方劑對痹證、肌肉勞損、囊腫等疾病均有很好的治療效果[32]。

4 總結(jié)及展望

綜上所述，作為一種藥、食兩用的獨(dú)具特色的中藥材，肉桂中含有肉桂醛、肉桂多糖AX以及瑞諾烷類二萜等區(qū)別于其它中藥材的特征性成分，同時這些獨(dú)特成分又具有較強(qiáng)的生物活性，對開發(fā)RyR型鈣通道特異性激活劑、替代化學(xué)殺菌劑的天然食品防腐劑、調(diào)節(jié)腸道微生物群和增強(qiáng)胃腸道健康藥物和保健食品具有潛在的重要價值和意義。

至今，肉桂的化學(xué)研究主要集中在成分的分離、提取和鑒定方面，生物活性的篩選也只局限于總提取物及肉桂醛提取。故在今后的研究中應(yīng)采用現(xiàn)代化的研究手段和技術(shù)，進(jìn)一步精準(zhǔn)辨識其功效成分，建立組效關(guān)系，明確其作用機(jī)制，以進(jìn)一步提高肉桂的價值，擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域。

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