肉桂主要化学成分及药理作用研究概况

2018-02-14 17:23邓淑蓉潘宇政
现代中西医结合杂志 2018年4期
关键词:肉桂疾病研究

邓淑蓉,潘宇政

(1. 广西医科大学研究生学院,广西 南宁 530021; 2. 广西医科大学第一临床医学院,广西 南宁 530021)

肉桂属樟科植物的干燥树皮,其中全球最具使用价值的四个肉桂品种为:斯里兰卡肉桂、越南肉桂、印尼肉桂及中国肉桂,我们常用的肉桂通常是指锡兰肉桂和中国肉桂[1]。国内主要分布于广西、广东,在我国传统用药中,肉桂于秋季剥取,刮去栓皮,阴干生用煎服,宜后下或焗服研末冲服。其药性辛、甘,大热,归肾、脾、心、肝经,功效为补火助阳,散寒止痛,温经通脉,引火归原,用于阳痿、宫冷、腹痛、寒病、腰痛、胸痹等。肉桂在日常生活中及临床上应用广泛,目前对肉桂的研究已经达到了分子细胞水平,本文主要回顾近10年来肉桂的研究进展。

1 本草考证

汉唐时期,桂枝、肉桂、桂心均用皮,属异名同物,“三桂”的运用并无明显区别;宋金元时期,桂枝和肉桂用药部位开始分化;上世纪五十年代末,桂枝和肉桂明确区分:桂枝统一为嫩枝条,肉桂统一为干皮和/或枝皮[2]。《本经逢原》云:“益火消阴,大补阳气下焦火不足者宜之,其性下行导火之源。”《医学衷中参西录》提到“温通血脉,治周身血脉因寒而痹,故治关节腰肢疼痛及疮家白疽”。陈亚群等[3]研究发现,在肉桂基源认识上,各医家所持观点不同,对于肉桂与桂枝之间的使用部位与功效上是否能相互替代,各医家也有不同的认识,未来有待进一步探讨。

2 主要化学成分

许多研究发现,肉桂因产地、树龄、植物部位、萃取方法等的不同其含量会有所不同,但其成分基本一致。肉桂的基本成分有:肉桂油、肉桂多糖、肉桂多酚、肉桂黄酮及其他成分。其中,肉桂油是肉桂的主要成分,肉桂油中主要化学成分以芳香醛类、芳香酯类、脂肪酸类和萜类化合物为主,以15个碳以下的小分子化合物为主,其中以肉桂醛含量最多[4]。肉桂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、肉桂鞣质、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、缩合单宁等[5]。Killday等[6]发现原花青素有显著的抗氧化、清除自由基性质而对心血管疾病的预防以及增强免疫、抗炎、抗癌具有较好作用。肉桂多糖是由D-木糖和L-阿拉伯糖以3∶4的比例组成的,而在实际生活中其有0.5%的平均提取率,并通过碳廓清试验证明了该多糖有显著的增强网状内皮系统功能,也有一定的抗补体活性[7];此外,肉桂中还含有少量黄酮类及脂类成分,其中,肉桂脂类成分主要为脂肪酸化合物[8];肉桂中尚含有肉桂皂苷、香豆素、桂皮醇、桂皮酸、色素、脂肪酸;陈少东[9]以ICP-MS/ICP-AES法联合测定肉桂中的24个无机元素,其中钙元素含量最高。

3 现代药理作用

肉桂具有多种药理作用,然而,中医上的归经与其作用靶向有关联,但并不完全吻合。

3.1 抗菌作用 肉桂的抗菌作用在国内外均有广泛的研究。肉桂对临床菌株如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、大肠杆菌、肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌、绿脓杆菌等具有抗炎活性[10-13],并发现其可制作对抗上述菌株耐药的微生物制剂[14],尚有学者发现肉桂可与抗生素起到协同作用[15]。此外,肉桂对痤疮丙酸杆菌和表皮葡萄球菌所致痤疮、口腔感染、人型支原体引起的细菌性炎症、杜克雷嗜血杆菌引起的免疫缺陷病毒(HIV-1)和软下疳亦具有抗菌作用[16-19]。张赟彬等[20]从多方面阐述了肉桂醛的抑菌机制:①扫描电镜图显示出肉桂醛破坏了菌体细胞的形态,细胞表面褶皱,胞体扭曲,凹陷;②肉桂醛影响了菌体胞膜的通透性,小分子物质泄漏,离子稳态瓦解;③由于肉桂醛的作用,胞膜完整性遭到破坏,大量核酸、蛋白质释放,菌体生长繁殖受阻;④肉桂醛降低菌体细胞膜电位,影响细菌的新陈代谢活性,最终导致其死亡。食源性病菌性传染病是世界范围内日益严重的公共卫生问题。近年来许多研究已经表明肉桂精油在体外对食物中毒菌的抗微生物活性,并研究了肉桂在食物和化妆品中能替代化学防腐剂,从而抑制病原体的生物活性包装[21-22]。感染性疾病是致死率高的疾病,因抗生素或抗生素耐药患者不断增多,中药肉桂具有很好的抗菌、抗炎作用,且具有多靶点双向调节等优势。随着多耐药患者不断增多,开发新型的、不良反应小且经济的治疗药物具有积极的作用。有望将肉桂的抑菌作用于动物实验,完善相关研究后再进一步制成药品制剂应用于临床。

3.2 对炎症、免疫系统及肿瘤的影响 炎症反应某种程度上可以看做是免疫反应的一种形式或者一部分;同时,慢性炎症亦是许多恶性肿瘤发生的高危因素。已有大量研究表明,不同部位的肉桂其抗炎机制各有不同;肉桂醛在体内外对多种肿瘤细胞也具有明显的杀伤、抑制或细胞毒作用,其作用机制亦不同,如:宫颈癌、乳腺癌、白血病、卵巢癌、肝癌、结肠癌、肺癌等。Muhammad等[23]发现肉桂醛通过抑制幽门螺旋杆菌诱导的NF-kappaB通路起到抗炎作用,可以通过体内和临床研究用于幽门螺杆菌所致的相关胃疾病。黄君龄等[24]发现肉桂油可以通过增强吲哚胺2,3-双加氧酶(IDO)活性产生N-(3,4-二甲氧基肉桂酰)邻氨基苯甲酸(3,4-DAA)进而抑制皮肤移植小鼠的排斥反应。肉桂水提物能够活化T细胞IFN-γ的表达而不改变IL-2产生,并抑制p38、JNKERK1/2、STAT4的表达,因此肉桂可用于炎症性疾病中的免疫调节作用[25]。Akber等[26]研究显示T细胞抑制剂4-羟基肉桂酸的衍生物4-羟基-3-甲氧基肉桂醛(4H3MC)明显抑制了PKC激酶的活性以及T细胞中PKCθ的磷酸化作用以减少黑色素瘤黑色素的产生,因此4H3MC可作为以蛋白激酶C-θ为靶点的新型免疫抑制剂。Assadollahi等[27]研究发现,肉桂水提取物能抑制急性髓系白血病细胞HL-60的增殖,剂量和时间呈现依赖性,这与其能阻滞细胞周期于G1期有关。接下来,需要进一步深入研究而确保其标准化、安全性、实用性等。

3.3 对内分泌系统及基础代谢的影响 肉桂酚类及其他衍生物仍对其他内分泌及代谢性疾病有相关作用,如糖尿病、高血压、高脂血症、肥胖等。肉桂被誉为“胰岛素强化因子”(IPF),通过动物实验及临床试验,肉桂及肉桂有效提取物的降糖作用已得到肯定:肉桂水提物中的多酚类化合物在体外和体内均能增强胰岛素的生物活性,而且分离纯化的肉桂多酚A型聚合物还可作为胰岛素样分子提高体内葡萄糖的代谢[28]。Sahib等[29]在空腹血糖和糖基化血红蛋白(HbA1c)控制不佳的2型糖尿病患者中发现肉桂有很好的控制血糖作用。Sheng等[30]的研究显示肉桂水提取物可以激活高热量诱导的肥胖(DIO)db/db小鼠体内过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR),从而改善胰岛素抵抗,并且在降低空腹血糖的同时,能够游离脂肪酸,降低低密度脂蛋白和天冬氨酸转氨酶。此外,Zheng等[31]提取出了一系列的肉桂挥发油成分,该类成分能靶向激活核因子E2相关因子2(Nrf2),改善糖尿病肾病引起的代谢紊乱,保护肾功能。糖尿病、高血压是心脑血管疾病的相关危险因素,老年人为高发人群,故该药在老年性疾病当中具有很好的前景,目前肉桂有效成分研究仍在进一步的探索阶段。

3.4 对心血管系统的影响 现代药理学研究表明[32],肉桂能够增加冠脉血流量,改善冠脉循环和心肌营养状况,常用于冠心病、心律失常、风心病、心源性高血压等心血管疾病的预防与治疗。Hwa等[33]从肉桂中分离提取出化合物2-甲氧基肉桂醛 (2-MCA),并利用成年大鼠缺血再灌注模型证实该化合物能减少TNF-α活化的内皮细胞中血管细胞黏附分子1(VCAM-1)表达以及诱导血红素氧合酶1(HO-1)生成来改善局部缺血/再灌注(I/R)损伤。这一作用与中医上的温经通脉相类似。

3.5 对中枢系统的影响 脑卒中是全世界死亡的第二大原因,肉桂油、反式肉桂醛(TCA)对脑缺血再灌注损伤具有保护作用,这可能是通过衰减的一氧化氮合酶(INOS)、环氧化酶(COX-2)表达和核转录因子kappaB(NF-κB)信号传导途径抑制神经炎症进而发挥潜在神经保护作用[34]。此外,肉桂对改善阿尔茨海默氏病(AD)、变态反应性脑脊髓炎(EAE)即多发性硬化(MS)、帕金森病及高脂肪-高果糖饮食诱导的脑认知功能障碍等有很好的作用[35-38]。由此提示,肉桂提取物可成为炎症介导的神经变性疾病的预防与治疗的潜在新型化合物。

3.6 抗氧化作用 肉桂的化学成分如E-肉桂醛、酚类化合物等都是抗氧化活性成分,在食品、化妆品以及药品中均发挥着重要作用并得到广泛研究和认可,用于日常生活中的防腐剂、保鲜剂、防霉等。目前国内外大部分学者认为,无论代谢类疾病如糖尿病、肥胖、大血管或微血管疾病、炎症、衰老、癌症都有一个共同的发病机制-氧化应激[39]。这些研究提示,肉桂的抗氧化治疗有望成为这一系列疾病治疗的新途径。

3.7 其他作用 肉桂可以是一种有效的宫缩抑制剂,可以用于减轻与痛经相关的经痛或预防妊娠早期不必要的子宫活动。尚有抗病毒、镇咳祛痰平喘、老年性夜尿、抗前列腺增生、镇静催眠、解热、祛风、杀虫等作用。此外,肉桂用作个人卫生用品的成分,如香皂、漱口水、牙膏、饮料和烘焙产品的成分以及树胶的调味剂。

4 毒性作用

尽管各项研究表明肉桂可以在食品和化妆品中推广使用,但是只推荐小剂量的口服或皮肤的应用,不建议长期使用。大部分人推荐使用的安全剂量是每日6g,周期为6周以下[40]。Hossein等[41]发现肉桂中的肉桂酸在接触后会发生接触性皮炎、口周皮炎、口腔炎、龈炎等。

5 临床应用

西医方面,大部分学者认为肉桂有很高的治疗潜力,也有大量相关的临床研究。Nabavi等[42]分析发现临床试验主要集中在肉桂的糖尿病治疗相关方面;少数的临床实验研究关于肉桂的生物利用度和对某些疾病的疗效,如牙龈炎、多囊性卵巢综合征、营养性肥胖、糖尿病患者的血糖等。

中医上,在中药学教材里归为温里药一类,中药发展至今,已经很少单行用药,几乎都是配伍用药,肉桂临床应用广泛[43-44],可用于妇科病,如盆腔炎、痛经、不孕症;肠胃疾病如腹泻、功能性胀气;心血管疾病如慢性心衰;以及水肿、小便不利如小儿脑积水、产后尿潴留,痹证、肌肉劳损、口疮、冻疮等。其中疗效佳的方剂被制成药剂或药膏,如盆腔炎Ⅲ号、丁桂儿剂贴、丁桂散等。

6 展 望

本文简要回顾了关于肉桂的本草考证、主要化学成分、药理作用,毒性方面及临床应用。综上所述,肉桂提取物中含有丰富的化学成分并具有多种药理活性,这对于揭示肉桂提取物的药效物质基础提供了有力的依据,也为相关多活性新药的研发奠定了基础。

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