肉桂提取物的主要化學成分及藥理活性研究進展

吳修富（泰山醫學院附屬新泰醫院，山東泰安 251400）

肉桂，原名菌桂、牡桂，是樟科（Lauraceae）植物樟屬（Cinnamomum）肉桂（Cinnamomum cassiaPresl）的干燥樹皮，是全世界最重要、最流行的香料之一，且為常用中藥。肉桂的嫩枝（桂枝）、幼嫩果實（桂丁）、葉均可供藥用。肉桂中主要含有揮發油、二萜及其糖苷、黃烷醇及其多聚體，此外還含有黃酮類、多酚類等化合物，其中最重要的活性成分是肉桂醛（Cinnamaldehyde），以反式結構的形式存在于肉桂揮發油中。肉桂中的肉桂醛等成分具有多種藥理活性，如抗氧化、抗炎、降血糖、抗心血管疾病、抗癌等[1-5]。近年來，國內外學者對肉桂提取物的主要化學成分及藥理活性進行了廣泛而深入的研究，本文對PubMed 數據庫、谷歌學術及Elsevier 電子期刊全文數據庫中1980－2014年發表的相關研究文獻進行系統完整地檢索和綜述，旨在為肉桂提取物的深入開發提供參考。

1 化學成分

Geng S等[6]從不同的肉桂揮發油中分離鑒定出41 種不同成分，包括肉桂醛、肉桂酸、肉桂醇乙酸酯等，其組成比例主要取決于肉桂的生長階段和產地。Tung YT 等[7]從土肉桂的嫩枝中提取不同蒸餾時段的揮發油，并利用氣相色譜-質譜聯用（GC-MS）法進行分析，其主要成分包括丁香酚、石竹烯氧化物、β-石竹烯、γ-桉葉油醇、δ-蓽澄茄油烯、δ-杜松醇、L-冰片、E-橙花叔醇等。梁忠云等[8]從肉桂皮揮發油中鑒定出21個組分，包括咕吧烯（Copaene）、反式-肉桂醛、α-依蘭油烯等。

2 藥理活性

2.1 抗氧化

肉桂中的抗氧化化合物在延緩和防止食物變質中發揮著越來越重要的作用，而且該類化合物對因年老引起的自由基損傷和代謝類疾病綜合征等都具有明顯的抑制作用[9]。肉桂提取物的化學成分多為高極性化合物，采用乙醇提取法制備的提取物比超臨界流體技術具有更高的抗氧化活性。Shobana S 等[10]報道，肉桂的乙醚、水以及甲醇提取物具有較強的抗氧化活性，能夠在體外顯著抑制脂肪酸的氧化和脂質的過氧化反應。Aravind R 等[11]的初步研究表明，肉桂葉各類提取物（如正己烷、乙醇、水提取物）中都含有酚類化合物，且該類化合物具有潛在的抗過氧化氫、一氧化氮和脂質過氧化自由基的作用。Dong Y 等[12]研究發現，肉桂提取物的主要抗氧化活性成分為E-肉桂醛，其在肉桂葉中含量高達72%。此外，肉桂提取物作為一種酪氨酸酶活性抑制劑能夠抑制色素沉著、褐變等，在食品、化妝品以及藥品中均發揮著重要的作用[13]。

2.2 抗炎

肉桂植物的抗炎活性于1987 年被首次報道。迄今為止，已有來自不同部位的多種肉桂提取物被發現具有明顯的抗炎活性，其抗炎機制也各有不同。Lee SH等[14]從肉桂皮中提取出的2′-羥基肉桂醛是一種較好的消炎劑，其抗炎機制主要是通過抑制核因子NF-κB 的激活來降低一氧化氮的生成。Yu T等[15]認為，肉桂乙醇提取物主要通過抑制Src/Syk-酪氨酸酶介導的NF-κB的活性來發揮其抗炎活性。同時，有研究指出，多種肉桂提取物可通過抑制中樞神經系統中誘導型一氧化氮（iNO）、環氧化酶2（COX-2）的合成發揮其抗炎活性。由此提示，肉桂提取物可成為炎癥介導的神經變性疾病的預防與治療的潛在新型化合物[16]。此外，肉桂水提物可通過降低人血漿中脂多糖誘導的腫瘤壞死因子α（TNF-α）的表達來發揮抗炎機制[17]。

2.3 降血糖

肉桂提取物對2 型糖尿病的治療作用越來越引起人們的關注，并被譽為“胰島素強化因子”（IPF），其水提物的胰島素增效作用比其他香料高約20倍[18]。

據報道，肉桂水提物中的多酚類化合物在體外和體內均能增強胰島素的生物活性，而且分離純化的肉桂多酚A 型聚合物還可作為胰島素樣分子提高體內葡萄糖的代謝[19-20]。Kim SH 等[21]對肉桂多酚A 型聚合物進行結構改造，得到一種新型羥基肉桂酸衍生物萘甲基酯，對C57BL/Ksdb/db型糖尿病小鼠給藥12 周后，小鼠的血糖水平和脂質過氧化反應均可明顯降低。Cao H等[22]用高效液相色譜（HPLC）法對多酚類化合物進行純化得到一系列化合物，包括蘆丁（9.067 2%）、兒茶素（1.9%）、槲皮素（0.172%）、山柰酚（0.016%）、異鼠李素（0.103%）等，這些化合物均具有胰島素樣活性，能夠參與胰島素受體信號轉導和葡萄糖轉運蛋白的生成。

Zheng H等[23]提取出了一系列的肉桂揮發油成分，該類成分能靶向激活核因子E2相關因子2（Nrf2），改善糖尿病腎病引起的代謝紊亂，保護腎功能。另有研究顯示，肉桂提取物能競爭性抑制哺乳動物α-葡萄糖苷酶的活性，降低餐后高血糖，從而使整體血糖趨于平穩，這與阿卡波糖的降糖作用相似[24]。

2.4 抗心血管疾病

現代藥理學研究表明，肉桂能夠增加冠脈血流量，改善冠脈循環和心肌營養狀況，故常用于冠心病、心律失常、風心病等心血管疾病的預防與治療[25]。

據報道，肉桂揮發油中的主要成分肉桂醛、肉桂酸等均能夠保護模型大鼠伴發缺血性心肌損傷，這與二者減少一氧化氮的生成、抗炎、抗氧化的活性有關[26]。Hwa JS等[27]從肉桂中分離提取出化合物2-甲氧基肉桂醛（2-MCA），并利用成年大鼠缺血再灌注模型證實該化合物能減少TNF-α活化的內皮細胞中血管細胞黏附分子1（VCAM-1）表達以及誘導血紅素氧合酶1（HO-1）生成來改善局部缺血/再灌注（I/R）損傷。Xue YL 等[28]研究表明，肉桂醛能夠擴張內皮非依賴性大鼠血管平滑肌的舒張，這與其能夠阻滯Ca+通道有關。

此外，肉桂提取物對心血管的保護作用研究較多的是一種木脂素類化合物Cinnamophilin。該化合物是一種新型的血栓素A2受體拮抗藥（TXA2）和潛在的血栓素合成酶抑制劑，能夠抑制血栓素受體介導的血管平滑肌細胞的增殖，對預防血管疾病和治療動脈粥樣硬化具有潛在作用[29]。

2.5 抗癌

近年來，水溶性聚合物肉桂多酚類化合物的抗腫瘤作用日益引起關注。Schoene NW 等[30-31]研究發現，肉桂總多酚能抑制急性淋巴性白血病細胞的增殖，其可能機制是通過調節p38 絲裂原活化蛋白激酶（p38 MAPK）和細胞周期蛋白B1 兩種信號蛋白，破壞細胞周期G2/M 期中磷酸化/去磷酸化作用，阻礙細胞周期G2/M 期的進程。Assadollahi V 等[32]研究發現，肉桂水提取物能抑制急性髓系白血病細胞HL-60的增殖，并且呈現劑量和時間依賴性，這與其能阻滯細胞周期于G1期有關。

此外，肉桂醛在體內外對多種腫瘤細胞也具有明顯的殺傷、抑制或細胞毒作用。King AA 等[33]研究發現，用最小濃度（0.5～2.5 mmol/L）的肉桂醛體外作用于結腸癌HCT 細胞4～6 h 即可以明顯誘導腫瘤細胞DNA 損傷發生，抑制其DNA 修復重組，減少自發性突變的發生。給予雄性轉基因小鼠CB6F1-TgHras2（rasH2）5 000 ppm 肉桂醛26 周后發現，甲基鹽硝氨基吡啶（NNK）誘發的肺癌發生率以及腫瘤的基因多態性均明顯降低[34]。Cabello CM 等[35]研究發現，反式-肉桂醛是一種親電的邁克爾反應受體分子，其在低濃度時能夠抑制黑色素瘤細胞的增殖，且對荷黑色素瘤的SCID小鼠（T、B淋巴細胞缺陷型）模型也表現出明顯的治療作用。

2.6 其他

肉桂提取物除了上述藥理活性之外，還具有止咳、治療神經系統疾病以及抑制晚期糖基化終末產物（Advanced glycationend products，AGEs）形成等活性[衰老、阿爾茨海默病（Alzheimer disease，AD）及動脈粥樣硬化的發生、發展跟體內AGEs的慢性蓄積有著密切的關系]。

侯仙明等[36]利用小鼠哮喘模型觀察肉桂的鎮咳、平喘機制，發現肉桂能夠通過顯著降低小鼠血清中的白細胞介素2和5（IL-2、5）的含量，減少內皮素（ET）的分泌，以及抑制內源性一氧化氮和IL-5 的分泌等，達到舒張支氣管和減輕炎癥反應的作用。

AD 是一種中樞神經系統退行性疾病，AD 老年斑的核心成分是β-淀粉樣蛋白多肽聚合物（Aβ）。Frydman-Marom A等[37]從肉桂皮中提取出一種天然化合物CEppt，該化合物能夠顯著減少毒性Aβ聚合物的形成與沉淀，且在體外能有效抑制神經嗜鉻細胞瘤（PC12）細胞的活性。對AD轉基因小鼠口服100μg/ml CEppt化合物4個月后，發現小鼠腦內56 KDa Aβ聚合物水平明顯降低，其認知行為也發生了明顯的改善。

從肉桂中提取分離的酚類化合物，如表兒茶素、兒茶酸和原花青素B2等能夠顯著抑制AGEs的形成[38]。而AGEs與單核細胞表面特異性受體結合可產生一系列的病理學作用，導致慢性腎衰竭患者遠期并發癥如心血管病變、動脈粥樣硬化及透析相關性淀粉樣變的發生和發展。

3 結語

綜上所述，肉桂提取物中含有豐富的化學成分并具有多種藥理活性，其中肉桂醛類、酚類等是肉桂提取物中發揮藥理活性的主要有效成分，這對于揭示肉桂提取物的藥效物質基礎提供了有力的依據，也為相關多活性新藥的研發奠定了基礎。但是，對具有多種生理活性的肉桂提取物的分離提取率的提高及藥理活性的分子機制的揭示尚需更進一步的研究。

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