肉桂多酚的药理作用研究进展

胡少平

关键词：肉桂多酚；药理；研究进展

中图分类号：R969文献标志码：A文章编号：1007-2349（2014）05-0079-03

肉桂（cinnamomum cassia presl）为樟科植物肉桂的干燥树皮，性辛甘，归肾、脾心、肝经，具有补火助阳、散热止痛、温通经脉的功效，作为香料与药物有着悠久的历史[1]。肉桂对心血管系统、消化系统和免疫系统疾病均有良好的疗效，具有镇痛、抗菌和抗肿瘤等作用，主要活性成分有肉桂醛，肉桂酸，挥发油，多酚类，多糖类以及无机物等[2]。桂皮醛，肉桂精油等的药理作用已有很深入的研究，对肉桂多酚的药理研究在最近几年取得了重大进步。本文将近年来国内外肉桂多酚在药理作用的研究进行总结，旨在更清晰的了解肉桂多酚并为研究者进一步开发肉桂提供参考。

1肉桂多酚的主要成分及提取工艺

肉桂中含有的已鉴定出结果的多酚主要为类黄酮类及其多聚体化合物，包括儿茶素，表儿茶精，肉桂多酚A2、A 3、A4，甲基羟基査耳酮，表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG），原花青素-A，原花青素-B（单倍体、二聚体、三聚体、多聚体），缩合单宁，阿魏酸等。Luo[3]在肉桂水提物中分离出3种新化合物，两个为木脂素糖苷和一个酚苷。多酚是肉桂中的主要成分，随着其药理作用日渐被人们所关注，体提取工艺也被逐渐优化。平华等[4]最先通过正交试验设计确定提取肉桂中多酚物质的最佳工艺条件：加水量为药物粉末的12倍，温度60℃和提取时间1h，此条件下多酚提取率达到最高，为5.04 mg/g。姜琼等[5]后也对乙醇体积分数、料液比、提取温度、提取时间等条件做了优化，最佳提取工艺为乙醇体积分数30%，料液比1：10，提取温度80℃，提取时间90 min，总多酚平均提取率为3.9%。陆文耀等[6]在肉桂多酚的提取工艺上取得了突破。其在水提法的基础上加了酶催化，在温度40℃，加酶量为0.15%，pH为6时提取2 h，多酚提取率为15.49 mg/g，与水提法比较提高了20.92%。

2肉桂多酚的药理作用研究

肉桂多酚作为肉桂中水溶性部位，具有多种药理作用，现代药理试验表明，主要是对消化系统、心血管系统、免疫系统、内分泌系统以及中枢神经系统的药理作用，具有抗糖尿病，抗氧化，抗肿瘤，神经保护等作用。

2.1抗糖尿病作用姜琼等[5]研究给予链脲佐菌素（STZ）所致糖尿病小鼠肉桂总多酚，检测到血糖较对照组有明显的下降。李诚等[7]观察连续28天给STZ致糖尿病大鼠肉桂水提物（140 mg/kg/day，含肉桂多酚28%），血糖和总胆固醇都明显的下降，分别为43.4%和45.1%。原花青素作为肉桂水提物中的组成成分，被认为是水提物中主要的抗糖尿病的成分[8]。卢兆莲等[9]运用STZ诱导的昆明小鼠，给予肉桂多酚提取物（A型原花青素200 mg/kg，B型原花青素300 mg/kg），与对照组相比，检测到血糖水平明显下降。Anderson等[10]在调查中发现肉桂水提物（富含A型多酚）能够提高代谢综合症和多囊卵巢综合症等胰岛素耐受的相关疾病患者的空腹血糖水平，收缩压，糖耐受和胰岛素敏感性。大量实验证实了肉桂多酚在体外，动物实验和临床研究中的降糖作用，认为其具有治疗糖尿病的作用，尤其作用在2型糖尿病上。

2型糖尿病是由内分泌紊乱引起的代谢性疾病，发病主要因素包括胰岛素抵抗，胰岛β细胞分泌缺陷等。肉桂多酚的降糖机制可能有：①类胰岛素作用。肉桂水提物多酚部位被证明具有明显的胰岛素样作用[11～12]，降低高血糖小鼠的空腹血糖水平的作用，在Cheng的进一步机制研究中发现，肉桂水提物，能够降低肝脏糖异生两个重要相关调节因子（葡萄糖-6-磷酸酶（G-6-Pase）、磷酸烯醇丙酮酸羧激酶（PEPCK））的水平[11]。②增加胰岛素的敏感性，改善胰岛抵抗。Qin，B.等[13]在实验中发现肉桂水溶性部位可以增加胰岛素敏感性相关基因（lr，lrs1，lrs2，Pi3K和Akt1）水平。卢兆莲[14]运用HepG2细胞为模型，肉桂作用24h后检测到胞内葡萄糖转运蛋白2（GLUT2），葡萄糖-6-磷酸酶（G-6-Pase）和磷酸烯醇丙酮酸羧激酶（PEPCK）的mRNA水平明显下降，改善了HepG2胰岛素抵抗。③减少糖原移解酶激酶-3β（GSK-3β）活性。李宗孝[15]研究甲基羟基查耳酮能刺激胰岛素受体的自生磷酸化反应，促进葡萄糖吸收，糖原合成及糖原转移酶（GS）活性，抑制3T3-L1脂肪类固醇，也可抑制糖原移解酶激酶-3β（GSK-3β）活性，刺激糖原合成。④清除自由基，抗脂质过氧化。Jarvill-Taylor等[16]研究发现肉桂中提取的羟基查耳酮可刺激葡萄糖氧化，清除自由基，降低由于自由基增多而加重糖尿病及并发症的发生的可能。

2.2抗氧化多酚类物质具有较强的还原性，可清除生物体内的超氧自由基，抑制脂质过氧化而保护肝肾。大量实验证明，在动物和人体身上肉桂多酚具有抗氧化活性。肉桂水提物用5%乙腈和含有0.1N乙酸的水洗脱，第14和19 min的洗脱成分能够抑制胶原刺激血小板中的ROS的产生[17]。肉桂多酚（0.3，0.6，1.2 g/kg/day）治疗显著降低血清中氧化应激标记物水平，同时，该治疗还显着减少iNOS表达，NF-κB的表达[18]。Khuwijitjaru等在研究中发现DPPH自由基清除能力和总酚含量呈线性正相关，有力的证明了肉桂多酚的抗氧化能力[19]。

2.3抗肿瘤天然植物具有低毒性高药效的作用特点，如今，植物或草本药物提取物被广泛研究用来治疗癌症。肉桂作为一种药用植物，其多酚提取物也被国内外研究其抗肿瘤作用及其机制。Schoene，N.W.研究发现肉桂总多酚抑制急性淋巴性白血病细胞增殖，其可能机制是通过调节p38 MAPK和细胞周期蛋白B1两种信号蛋白，破坏细胞周期G2/ M 期中磷酸化/去磷酸化作用，阻碍细胞周期G2/ M 期的进程[20～21]。Assadollahi，V.[22]在Schoene，N.W.等发现的基础上研提取物抑制HL-60细胞系的增殖，表明该提取物的抗肿瘤效应，其效应与浓度和时间相关，这一过程与肉桂水提物促进肿瘤细胞凋亡，停止细胞周期G1期相关联。Koppikar，S.J.等[23]的研究说明了肉桂水提物在子宫颈癌上的抗肿瘤潜能。肉桂改变了人宫颈癌细胞株（SiHa细胞）细胞的生长动力学，其抗肿瘤机制可能是通过线粒体膜电位的丧失诱导细胞凋亡，或是下调宫颈癌的跨膜受体蛋白Her-2的表达从而抑制恶性肿瘤细胞的转移。endprint

2.4神经保护作用星形胶质细胞肿胀是在缺血性损伤细胞毒性脑水肿的一个组成部分。而星形胶质细胞相关肿胀机制可能多因素，氧化应激，线粒体功能障碍都可能导致这种肿胀。大量实验证明植物多酚因具有抗氧化性在缺血性损伤中起保护作用，防止缺血损伤相关的退行性改变。Panickar[24]在研究中发现CPE减少缺氧缺糖诱导的C6神经胶质细胞（CCL-107）肿胀，可能机制是减弱了线粒体膜电位去极化。Qin用10，20 μg/mL的肉桂多酚作用于C6大鼠胶质细胞24 h，检测到Ca+结合蛋白S100β，沉默信息调节因子1，2，3的含量较对照组均上升。研究结果表明，肉桂多酚通过上调促存活的影响蛋白质，活化促分裂原活化蛋白激酶途径，下调促炎细胞因子蛋白水平，从而促进神经保护作用[25]。

2.5抗炎免疫作用以往的研究认为肉桂的抗炎生物活性主要是肉桂精油如肉桂醛发挥作用的。肉桂水提取物在anti-CD3诱导的细胞因子反应以及p38，JNK，ERK1/2，STAT4的活化上具有免疫调节作用[26]。Hong，J.W等[27]在体内外研究肉桂水提物LPS诱导的模型的影响中发现，CWE可以显著降低TNF-α，IL-6的水平，有效阻断LPS-诱导的IκBα的降解及JNK，p38和ERK1/2的活化。此外，Hong等还发现CWE的抗炎作用与水提部位的总多酚含量有关[27]。Rathi，B.等[28]在大鼠炎症和类风湿性关节炎模型（急性（角叉菜胶诱导的大鼠爪水肿），亚急性（棉球诱导的肉芽肿）和亚慢性（AIA，大鼠佐剂关节炎））上试验肉桂多酚（CPP）的抗炎作用。结果显示，显示了良好的抗炎作用，和模型组比较，CPP（100和200 mg/kg）增加了大鼠爪水肿缩爪潜伏期（PWT）16.66%和20.73%，减少了棉球肉芽肿干重34.40%和38.92%，显著降低AIA的足体积和血清中TNF-α的水平。Vetal S.等[29]在实验中也证实了肉桂中提取的A型原花青素多酚（TAPP）具有抗炎，抗大鼠关节炎作用。

2.6其他作用

2.6.1平喘Kandharea A.D.等[30]研究中首次证实肉桂中A型原花青素多酚（TAPP）具有抗哮喘作用，显著降低OVA诱导大鼠哮喘的总蛋白（肺和支气管肺泡灌洗液），白蛋白（血清，支气管肺泡灌洗液和肺），杯状细胞增生，和肺组织中炎性细胞浸润的水平。

2.6.2收敛止血肉桂中单宁成分具有收敛剂作用，可以延缓胃排空，内服可治疗胃肠道出血、溃疡和止泻等[31]。肉桂多酚可以防止多元不饱和脂肪酸过氧化反应，保持细胞膜的完整性，可局部止血[32]。

3结语

肉桂作为药食两用的植物，在我国地理分布广，资源丰富。在不断的应用中发现肉桂具有多种药理作用。现国内外对肉桂作用的研究日益增多，主要集中在对肉桂提取物（如肉桂醛，肉桂多酚等）的药理作用及其机制的研究。肉桂多酚是肉桂水提取物中的重要组成部分，具有降糖，抗肿瘤，抗炎等药理活性。有很多研究表明肉桂水提物的总多酚含量与其生理活性呈正相关。现研究在肉桂多酚提取工艺取得了重大突破，为提高肉桂多酚的提取率，望得到进一步优化。

随着中药现代化的不断发展，肉桂多酚，肉桂醛，肉桂酸等提取物在体内外作用研究取得的进展，为进一步深入纯化肉桂中单一化合物，研究其在疾病中的作用及作用靶点提供参考。加强肉桂药理作用的研究，也为其他天然药物的开发提供科学依据。

参考文献：

[1]方琴.肉桂的研究进展[J].中药新药与临床药理，2007（18）：249-252.

[2]贾琦，王瑞，吴喜民.不同种类桂皮化学成分的比较[J].上海中医药杂志，2011，45（5）：82-86.

[3]LuoQ.，Wang S.M.，Lu Q.，et al..Identification of compounds from the water soluble extract of Cinnamomum cassia barks and their inhibitory effects against high-glucose-induced mesangialcells[J].Molecules，2013，18（9）：10930-10943.

[4]平华，张贵君.肉桂中多酚物质水提工艺的研究[J].食品科技，2008，33（6）：158-160.

[5]姜琼，邹盛勤，周伟华.肉桂总多酚的提取工艺优选及降糖作用考察[J].中国实验方剂学杂志，2013，19（20）：21-23.

[6]陆文耀.肉桂多酚提取工艺研究[J].中国民族民间医药，2013，22（19）：12-13.

[7]李诚，周建平.肉桂多酚的研究进展[J].亚太传统医药，2011，7（9）：169-172.

[8]Jiao L.，et al..Proanthocyanidins are the major anti-diabetic components of cinnamon water extract[J].Food ChemToxicol，2013，56：398-405.

[9]Lu Z.，Jia Q.，Wang R.，et al..Hypoglycemic activities of A-and B-type procyanidin oligomer-rich extracts from different Cinnamon barks[J].Phytomedicine，2011，18（4）：298-302.

[10]Anderson R.A..Chromium and polyphenols from cinnamon improve insulin sensitivity[J].ProcNutrSoc，2008，67（1）：48-53.endprint

[11]Cheng D.M.，Kuhn P.，Poulev A.，et al..In vivo and in vitro antidiabetic effects of aqueous cinnamon extract and cinnamon polyphenol-enhanced food matrix[J].Food Chem，2012，135（4）：2994-3002.

[12]Broadhurst C.L.，Polansky M.M.，Anderson R.A..Insulin-like biological activity of culinary and medicinal plant aqueous extracts in vitro[J].J Agric Food Chem，2000，48，849–852.

[13]Qin B.，Dawson H.D.，SchoeneN.W.，et al..Cinnamon polyphenols regulate multiple metabolic pathways involved in insulin signaling and intestinal lipoprotein metabolism of small intestinal enterocytes[J].Nutrition，2012，28（11-12）：1172-1179.

[14]卢兆莲，黄才国.肉桂多酚改善HepG2 细胞胰岛素抵抗的分子机制[J].中国实验方剂学杂志，2012，18（24）：276-179.

[15]李宗孝，温普红，袁美娟.肉桂中查耳酮的类似胰岛素作用[J].中医药学报，2004，32（5）：30.

[16]Jarvill-TaylorK.J.，AndersonR.A.，and GravesD.J..A hydroxychalcone derived from cinnamon functions as a mimetic for insulin in 3T3-L1 adipocytes[J].J Am CollNutr，2001，20（4）：327-336.

[17]Anderson R.A.，Broadhurst L.，Polansky M.M.，et al..Isolation and characterization of polyphenol type-A polymers from cinnamon with insulin-like biological activity[J].J Agric Food Chem，2004，52（1）：65-70.

[18]Li R.，Liang T.，Xu L.，et al..Protective effect of cinnamon polyphenols against STZ-diabetic mice fed high-sugar，high-fat diet and its underlying mechanism[J].Food ChemToxicol，2013，51：419-425.

[19]Khuwijitjaru P.，et al..Subcritical water extraction of flavoring and phenolic compounds from cinnamon bark（Cinnamomumzeylanicum）[J].J Oleo Sci，2012，61（6）：349-355.

[20]Schoene N.W.，Kelly M.A.，Polansky M.M.et al..Water-soluble polymeric polyphenols from cinnamon inhibit proliferation and alter cell cycle distribution patterns of hematologic tumor cell lines[J].Cancer Lett，2005，230（1）：134-140.

[21]Schoene N.W.，Kelly M.A.，Polansky M.M.，et al..A polyphenol mixture from cinnamon targets p38 MAP kinase-regulated signaling pathways to produce G2/M arrest[J].J NutrBiochem，2009，20（8）：614-620.

[22]Assadollahi，V.，Parivar K.，Roudbari N.H.，et al..The effect of aqueous cinnamon extract on the apoptotic process in acute myeloid leukemia HL-60 cells[J].Adv Biomed Res，2013，2：25.

[23]KoppikarS.J.，Choudhari A.S.，Suryavanshi S.A.，et al..Aqueous cinnamon extract（ACE-c）from the bark of Cinnamomum cassia causes apoptosis in human cervical cancer cell line（SiHa）through loss of mitochondrial membrane potential[J].BMC Cancer，2010，10：210.

[24]Panickar K.S.，PolanskyM.M.，and AndersonR.A..Cinnamon polyphenols attenuate cell swelling and mitochondrial dysfunction following oxygen-glucose deprivation in glial cells[J].ExpNeurol，2009，216（2）：420-427.endprint

[25]Qin B.，PanickarK.S.，and AndersonR.A..Cinnamon polyphenols regulate S100beta，sirtuins，and neuroactive proteins in rat C6 glioma cells[J].Nutrition，2013.

[26]Lee B.J.，Kim Y.J.，Cho D.H.，et al..Immunomodulatory effect of water extract of cinnamon on anti-CD3-induced cytokine responses and p38，JNK，ERK1/2，and STAT4 activation[J].ImmunopharmacolImmunotoxicol，2011，33（4）：714-722.

[27]Hong J.W.，Yang G.E.，Kim Y.B.，et al..Anti-inflammatory activity of cinnamon water extract in vivo and in vitro LPS-induced models[J].BMC Complement AlternMed，2012，12：237.

[28]Rathi B.，Bodhankar S.，Mohan V.，et al..Ameliorative Effects of a Polyphenolic Fraction of Cinnamomumzeylanicum L.Bark in Animal Models of Inflammation and Arthritis[J].SciPharm，2013，81（2）：567-589.

[29]Vetal S.，Bodhankar S.L.，Mohan V.，et al..Anti-inflammatory and anti-arthritic activity of type-A procyanidine polyphenols from bark of Cinnamomumzeylanicum in rats[J].Food Science and Human Wellness，2013，59-67.

[30]Kandharea A.D.，Bodhankara S.L.，Singh V.，et al..Anti-asthmatic effects of type-A procyanidine polyphenols from cinnamon bark in ovalbumin-induced airway hyperresponsiveness in laboratory animals[J].Biomedicine & Aging Pathology，2013，23-30.

[31]Newall C.A.，et al..Herbal medicine：a guide for health care professionals[M].London：The Pharmaceutical Press，1996.

[32]Joseph Daughty，et al.，Cinnamon extract enriched for polyhpenols and methods of preparing same[S].US2006073220.2006.

（收稿日期：2014-03-17）endprint