肉桂的化學成分、藥理作用及綜合應用研究進展

陳旭 劉暢 馬寧輝 張彤 丁越 張永

中圖分類號 R282 文獻標志碼 A 文章編號 1001-0408（2018）18-2581-04

DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2018.18.29

摘 要 目的：為肉桂的進一步開發(fā)利用提供參考。方法：以“肉桂”“化學成分”“藥理作用”“應用”“Cinnamomi cortex”“Chemical ingredient”“Pharmacology”“Use”等為關鍵詞，組合查詢PubMed、Google Scholar、中國知網、萬方、維普等數據庫中收錄的于2000-2018年發(fā)表的相關文獻，就肉桂化學成分、藥理作用及綜合應用等方面的研究進展進行綜述。結果與結論：共檢索到相關文獻173篇，其中有效文獻56篇。肉桂的主要化學成分為揮發(fā)油、多糖類成分、多酚類成分、黃酮類成分及微量元素等，具有擴張血管、抗胃潰瘍、抑菌、抗氧化等多種藥理作用。肉桂作為我國一味傳統(tǒng)的藥食兩用中藥材，臨床上主要以中藥復方的形式應用于心血管疾病、胃腸道疾病、糖尿病、腎病及風濕類疾病、婦科疾病等方面的治療。此外，肉桂的深加工應用主要集中在食品防腐劑及香料、日用化工產品（抑菌劑、殺蟲劑等）、功能材料產品等領域；桂皮醛還可作為中間體，合成苯甲醛、肉桂醇、氫化肉桂酸、肉桂酸、苯甲酸等多種衍生物，進而應用于香精、醫(yī)藥、農藥等多個領域。

關鍵詞 肉桂；化學成分；藥理作用；綜合應用

肉桂為樟科植物肉桂（Cinnamomum cassia Presl）的干燥樹皮，也稱菌桂、牡桂，在國內主要產于廣西、廣東、海南等地[1]。肉桂呈槽狀或卷筒狀，表面粗糙，易折斷，氣香濃烈；多于秋季剝取后陰干；生用，用時搗碎；其味辛、甘，性大熱，歸腎、脾、心、肝經，主要功效有溫煦氣血、補火助陽、散寒止痛，中醫(yī)常用于治療腎陽虛證、寒凝痛證、月經不調、痛經閉經以及虛陽上浮等[2]。目前對肉桂的有效成分已有多方面的研究，與之相關的臨床藥理作用研究也不在少數，但大多較為冗雜。筆者以“肉桂”“成分”“藥理作用”“應用”“Cinnamomi cortex”“Chemical ingredient”“Pharmacology”“Use”等為關鍵詞，在PubMed、Google Scholar、中國知網、萬方、維普等數據庫中組合查詢2000-2018年發(fā)表的相關文獻。結果，共檢索到相關文獻173篇，其中有效文獻56篇?，F就肉桂的化學成分、藥理作用及綜合應用的研究進展作一綜述，旨在為其在醫(yī)療及工業(yè)領域的進一步開發(fā)利用提供參考。

1 肉桂的化學成分研究

近年來研究表明，肉桂中的化學成分分為揮發(fā)性和非揮發(fā)性成分，其中揮發(fā)性成分（揮發(fā)油）為其主要的活性成分。肉桂中揮發(fā)油的含量約為2%，其中桂皮醛的相對質量分數高達87%[3]。桂皮醛為黃色黏稠狀液體，是一種天然活性成分，具有抗氧化[4]、抗炎[5]、解熱鎮(zhèn)痛[6]、抗腫瘤[7]、抗菌[8]、降糖[9]、抗肥胖[10]和神經保護[11]等多種藥理作用，對心血管疾病也有一定的治療作用，作為預防保健的天然藥物具有較好的臨床和市場潛力[12]。除桂皮醛外，肉桂油中揮發(fā)性成分還有鄰甲氧基肉桂醛[13]、肉桂酸、苯甲醛、苯丙醛、肉桂醇、咕巴烯、乙酸肉桂醛、石竹烯、杜松烯和杜松醇[14]，相對含量均較高。

肉桂中的非揮發(fā)性成分主要有多糖類、多酚類、黃酮類及其他成分[15]。有研究采用柱前衍生化氣相色譜-質譜聯(lián)用法（GC-MS）測定肉桂多糖，共鑒別出6種化合物，其中以D-呋喃葡萄糖含量最高[16]。肉桂中的多酚類成分主要有兒茶素、原兒茶酸等[17-18]，黃酮類成分主要為芹菜素、山柰酚、槲皮素、芫花素等[19-20]，其他成分還包括香豆素及一些無機元素等[15]。

2 肉桂的藥理作用研究

肉桂具有多種藥理作用，對心血管系統(tǒng)、消化系統(tǒng)等具有保護作用，主要表現為擴張血管、抗胃潰瘍、抑菌、抗氧化等方面。

在心血管系統(tǒng)保護作用方面，肉桂在中醫(yī)上有“助心陽”一說，藥理研究表明，其指標性成分桂皮醛能夠擴張外周血管、改善血管末梢血液循環(huán)，同時能改善心肌供血，有一定的抗休克作用[2]。另有研究顯示，肉桂酸預處理后能夠減少大鼠的心肌缺血再灌注損傷，起到保護心肌功能的作用[21]；單體香豆素也可預防靜脈或動脈血栓形成，提高離體心臟的冠脈血流量[22]。

在消化系統(tǒng)保護作用方面，肉桂對胃腸道有溫和的刺激作用，能加強消化功能，疏通消化道積氣，緩解胃腸痙攣，可制成肉桂粉用以治療胃氣脹、胃寒痛；肉桂水提液能增加胃黏膜的血流量、改善循環(huán)，從而預防胃潰瘍的發(fā)生[23]。

在抑菌作用方面，肉桂對體內外細菌均有一定的抑制作用。顧仁勇等[24]通過抑菌試驗證明肉桂精油可同時抑制細菌、真菌和酵母菌，且作用較強。南洋等[25]研究認為，肉桂醇提物對6種肉品中的常見致病菌及腐敗菌都有一定的抑菌活性。

在抗氧化作用方面，肉桂中有天然親脂性的萜烯類化合物，可起到抗氧化作用；其熱水提取物能夠有效消除或抑制與衰老、炎癥、癌癥、動脈硬化、糖尿病等有關的活性氧自由基[26]。李曠代等[27]研究表明，桂皮醛能通過提高胰腺組織抗氧化酶的活性，抑制活性氧自由基等的產生，起到保護線粒體功能和胰腺細胞的作用，進而明顯降低小鼠血糖水平。

另有研究證實，桂皮中的總酚類物質、槲皮苷、山柰酚等在體內和體外試驗中均被證明具有良好的抗腫瘤作用[28]。姚平安等[29]研究表明，肉桂能顯著降低糖尿病大鼠的肝臟指數，對糖尿病肝損傷具有一定的保護作用。肉桂醛和多酚類等成分可通過抑制炎性介質一氧化氮（NO）的合成，從而發(fā)揮解熱、抗炎等藥理作用[12]。此外，肉桂還有神經保護、止咳祛痰、升高白細胞水平及壯陽等作用[2，12]。

3 肉桂的綜合應用研究

肉桂作為我國藥食同源的傳統(tǒng)藥物及香料，既可供臨床治療使用，亦可作食品調料使用。而隨著技術發(fā)展和研究深入，肉桂越來越多地被加工成醫(yī)藥中間體、香精及飼料的輔料等。

3.1 肉桂在中藥復方中的應用

肉桂作為一味具有溫里作用的傳統(tǒng)中藥，始載于《神農本草經》并被列為上品，在《新修本草》《太平惠民和劑局方》等也均有記錄。2015年版《中國藥典》（一部）收載了肉桂的皮、枝及枝葉提取的揮發(fā)油，分別命名為肉桂、桂枝、肉桂油。其中，肉桂油為常用的驅風藥及健胃藥，桂枝和肉桂則常應用于很多傳統(tǒng)中藥復方中，如保元湯、右歸丸、八味丸、桂附杜仲湯等。傳統(tǒng)中醫(yī)認為，肉桂味辛、甘，性大熱，歸腎、脾、心、肝經，常用于治療虛陽上浮、命門火衰、腎陽虛弱、脘腹冷痛、沖任虛寒的閉經及痛經等證[30]。其在傳統(tǒng)中醫(yī)復方中起到溫煦的作用，如右歸丸、金匱腎氣丸等，可用于心血管疾病、胃腸道疾病、糖尿病、腎病、風濕類疾病及婦科疾病等的治療。

3.1.1 在治療心血管疾病方面的應用 肉桂歸心、肝經，溫補氣血，常在治療心血管疾病的中藥方劑中作為臣藥，發(fā)揮益氣助陽的功效。有臨床研究表明，以肉桂為臣藥的保元湯可用于治療慢性心力衰竭[31]、冠心病[32]、緩慢性心律失常[33]等心血管疾病，療效確切；以桂皮醛為主要成分制成的氣霧劑可治療寒證心痛癥[34]；含有肉桂成分的復方龍氏加味溫膽湯[35]、柏子養(yǎng)心丸[36]對心血管神經癥有一定的功效。

3.1.2 在治療胃腸道疾病方面的應用 肉桂中含有的揮發(fā)油對胃腸道有溫和的刺激作用，可加強消化功能、增強食欲。研究證實，肉桂五味散對胃病有一定的治療作用，能夠有效控制功能性消化不良的癥狀[37]。戴艷等[38]使用肉桂散作為外用介質進行推拿，可助小兒調和脾胃、治療厭食癥。肉桂亦可添加入動物飼料，以加強其胃腸道運動、增進其食欲并促進生長[39]。

3.1.3 在治療糖尿病方面的應用 肉桂常以單味藥或復方中的佐使藥的形式用于糖尿病及其并發(fā)癥的治療。以肉桂為佐藥的金匱腎氣丸內服可用于治療陰陽兩虛型2型糖尿病，有效率達91.7%[34]。此外，口服單味肉桂亦可改善2型糖尿病患者的血糖、三酰甘油、低密度脂蛋白和總膽固醇水平[40-41]。張玉芬[42]采用含肉桂的中藥對糖尿病患者進行足浴治療，發(fā)現其對糖尿病足療效顯著，總有效率達到90.91%。

3.1.4 在治療腎病及風濕類疾病方面的應用 肉桂具有助陽、散寒及通脈的功效，主要以君藥或臣藥的形式用于腎病及風濕類相關疾病的治療。張愛國[43]研究發(fā)現，溫陽補腎湯（以肉桂為主藥）對治療脾腎陽虛型病癥具有確切療效。張振中等[44]使用腎康敷劑（以肉桂為主藥）治療腎病綜合征40例，結果顯示患者尿蛋白及血漿白蛋白水平有明顯改善。以桂皮醛為主要成分的陽和膠囊，可用于治療風濕、類風濕疾病[45]。

3.1.5 在治療婦科疾病方面的應用 肉桂味辛，性大熱，具溫通經脈之效，常用于配伍補益氣血藥治療痛經、閉經及產后腹痛等疾病。痛經一般分為原發(fā)性痛經和繼發(fā)性痛經，含肉桂的中藥復方在防治原發(fā)性痛經方面有顯著的效果，如痛消飲[46]。羅廣云[47]研究發(fā)現，使用肉桂粉敷貼神闕穴并配合溫針灸對痛經的效果顯著。

3.1.6 其他方面的應用 肉桂油可兼內外使用，常用于風濕及皮膚瘙癢、脾胃陽脫、肢冷脈微、脘腹冷積、腹痛泄瀉、寒疝奔豚等證；另可配于萬金油、紅花油中，有散寒止痛及消炎等作用[48]。

3.2 肉桂的深加工

肉桂作為一種藥食兩用的藥材，常作為食品添加劑和調味品使用；加之其具有殺菌、保鮮、除臭等功能以及良好的持香作用，常被研發(fā)成新型的食品防腐劑、香科、抑菌劑和殺蟲劑等。

3.2.1 加工成食品防腐劑及香料 由于肉桂中的肉桂醛具有保鮮、防腐、防霉的作用，常作為防腐劑用于方便面、口香糖、檳榔等休閑食品及面包、蛋糕等焙烤食品中；肉桂有良好的保留香氣作用，常用于配制櫻桃、杏、蜂蜜等型香料[49]。黃飛等[50]利用肉桂酸和環(huán)己醇，用微波協(xié)同稀土固體超強酸SO42-/TiO2/La3+催化合成了肉桂酸環(huán)己酯，可作為食用香料使用。

3.2.2 加工成日用化工產品 （1）抑菌劑。肉桂醛有極佳的抑菌和除臭效果，常被應用于藥膏、口氣清新劑等，同時其對大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、變形鏈球菌、黏性放線菌、黃曲霉、煙曲霉、黑曲霉等亦有良好的抑制作用[5，51]。研究表明，添加了肉桂醛的漱口液可使唾液及舌后的厭氧菌數量顯著減少[52]。（2）殺蟲劑。梁靖涵等[53]使用石油醚萃取的肉桂醇提物進行殺滅離體多子小瓜蟲實驗，最終分離純化得到具有抑殺多子小瓜蟲活性的化合物，并鑒定出其殺蟲活性成分為肉桂醛。國外已有申請過專利的殺蟲劑成品，用肉桂油驅蟲天然無害、值得推廣。肉桂油還可作生發(fā)劑及口香糖香料等，能起到生發(fā)和保健等作用[49]。

3.2.3 制成功能材料產品 聚乙烯醇肉桂酸酯是由桂皮醛的衍生物肉桂酰氯與聚乙烯醇反應制成的化合物，其感光功能良好，廣泛應用于集成電路等領域[54]。

3.2.4 作為制備其他化合物的中間體 肉桂油經過進一步的純化，可得到反式肉桂醛，即桂皮醛，以它為原材料可加工出其他產物。（1）制備苯甲醛。苯甲醛是一類重要的食品添加劑，可通過桂皮醛采用直接氧化法和催化氧化法制得[49]。楊祖金等[55]利用β-環(huán)糊精功能化碳納米管對肉桂油進行高效催化氧化，以制備苯甲醛，而后者可用于制備櫻桃、可可、香子蘭、杏仁香精等。（2）制備肉桂醇。桂皮醛在一定反應條件下加氫，可制得肉桂醇粗品，再經蒸餾可得精制化合物[49]，后者可用于配制水果型香精、化妝品香精和皂用香精。（3）制備氫化肉桂酸。桂皮醛通過鈀催化劑和加壓加氫，再經過硝酸鈉及相關氧化反應，精制后可得到純度為99.9%的氫化肉桂酸[56]，后者可用作香料的定香劑、醫(yī)藥中間體等。（4）制備肉桂酸或苯甲酸。桂皮醛以鈷、錳等催化劑經過氧化反應可制得肉桂酸及苯甲酸，其中肉桂酸作為重要的有機合成中間體，廣泛用于醫(yī)藥、香料、農藥、塑料和感光樹脂等精細化工生產，并可衍生出肉桂酸甲酯、肉桂酸乙酯、肉桂酸丙酯、肉桂酸異丙酯等化合物[56]。

4 結語

我國肉桂資源豐富，到目前為止，對肉桂的中藥性味功效、中醫(yī)方劑應用已有較為成熟的知識理論，且對其主要的化學成分及藥理作用都有一定的研究。肉桂的主要化學成分為揮發(fā)油、多糖類成分、多酚類成分、黃酮類成分及微量元素等，具有擴張血管、抗胃潰瘍、抑菌、抗氧化等多種藥理作用。然而其作為常用中藥在臨床上的應用，只占很少的一部分，其主要是作為香料來使用。正是由于肉桂具有藥食兩用特性，近年來關于其對預防和遏制糖尿病的發(fā)生發(fā)展及抗腫瘤作用的報道[7，9，27，30]也逐漸增多。但目前對肉桂藥理作用機制研究還不夠充分，如關于其抗炎活性機制具體是通過抑制何種炎性介質而發(fā)揮作用，各類文獻的說法不一、沒有定論。未來應系統(tǒng)地研究肉桂各種藥理作用的具體機制，完善其理論基礎。

在肉桂的臨床應用方面，國外使用單味肉桂進行臨床試驗，得出的結論能很清楚地反映肉桂的醫(yī)藥價值；而國內大多使用含肉桂的中藥復方進行研究，其臨床效果雖較為顯著，但卻難以證明肉桂在治療中是否起到關鍵作用。另外，在肉桂綜合應用方面，國外藥物、香料及化工產品基本制定有嚴格的標準，而我國一些肉桂相關的簡易日用品則主要以民間配方制備，如采用肉桂醛制成殺蟲劑是我國傳統(tǒng)習用產品，缺乏規(guī)范化的質量標準，因此今后還有待深入、系統(tǒng)地研究，進而發(fā)展規(guī)范化、標準化的相關制品生產。

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（收稿日期：2017-12-21 修回日期：2018-07-02）

（編輯：段思怡）