肉桂的化学成分、药理活性及临床应用研究进展

林红强，周柏松，谭静，王涵，吴福林，刘金平，李平亚

（吉林大学药学院天然药物研究中心，长春 130021）

肉桂为樟科樟属植物肉桂（Cinnamomum cassia Presl）的干燥树皮[1]，又名玉桂、牡桂等，是世界上重要的香料和药材之一，原产于斯里兰卡，主要分布于东南亚等热带及亚热带地区。肉桂主产于广东省、广西壮族自治区、海南省、云南省等地。始载于《神农本草经》，列为上品，性辛、甘、大热，归肾、脾、心、肝经，具有补火助阳、引火归元、散寒止痛、温通经脉之功效。肉桂含肉桂醛等挥发性成分以及多糖、二萜、多酚、黄酮等非挥发性成分。现代药理学研究表明，肉桂具有抗菌、抗氧化、抗炎、抗癌、降血糖等生物活性。临床上，常与其他药物配伍使用，具有广阔的应用前景。本文综述了肉桂的化学成分、药理活性以及临床配伍应用的研究进展，为其深入研究和开发利用提供思路与参考。

1 化学成分

1.1 挥发性有机化合物

采用减压分馏、水蒸气蒸馏、超临界二氧化碳流体萃取、超声波辅助提取、微波辅助提取、顶空固相微萃取（HS-SPME）等方法提取肉桂中的挥发性成分。在肉桂挥发性成分中，肉桂醛含量可达70%以上[2]，为主要成分，此外，还含有乙酸肉桂酯、香豆素、苯甲醛等含量相对较多的物质及乙酸桂皮酯、桂皮酸、乙酸苯丙酯、肉桂醇（-D1，-D2，-D3）、前矢车菊素（-B2，-B3，-B4）、表儿茶精、儿茶精及其衍生物、香豆精、胆碱、谷甾醇、原儿茶酸、反式肉桂酸、香草酸、鞣质等含量相对较少[3]的挥发性化合物。

1.2 非挥发性有机化合物

1.2.1 多糖类 Mieko K等[4]从肉桂的干燥树皮中分离出肉桂多糖AX，经甲基化分析、13C核磁共振等技术鉴定了其结构是摩尔比为4:3的L-阿拉伯糖和D-木糖，分子量约为1.0 106。李莉等[5]利用三氟醋酸对肉桂多糖进行水解，并采用气相色谱-质谱联用（GC-MS）法鉴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种多糖组成的，其中以D-呋喃葡萄糖所占比例最大，为38.64%。

1.2.2 二萜及其苷类 瑞诺烷类（Ryanodane）二萜及其苷类是肉桂中的特征性成分，种类较多，但每种成分含量较少。5个常见结构如图1，基本结构均为含氧五元环系，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位连接的-OH可被乙酰化、氧化或异构化等，11位碳为半缩醛结构，19位碳可成苷，也可被-OH取代[6]；该类成分是在南美大枫子科灌木尼亚那中首次发现，是一种新型的细胞肌浆内RyR型钙通道特异性激活剂[7]。这类化合物的发现对研究RyR型受体具有潜在的重要价值和意义。

图1 瑞诺烷类二萜化合物的常见结构Fig.1 Common structure of the diterpenoid compounds of Ryanodane

1.2.3 多酚类 可采用水溶剂提取法、有机溶剂-水复合溶剂提取法对肉桂中的多酚类化合物进行提取。目前，提取并鉴定了多种儿茶素、表儿茶素类等多酚类苷元及其糖苷，包括 3″-甲基-左旋-表儿茶精、5，3′-二甲基-左旋-表儿茶精、左旋-表儿茶精-3-O--葡萄糖甙、原矢车菊素B2-6-C--D-葡萄糖甙、原花青素（-A，-B）、阿魏酸等[6]。

1.2.4 黄酮及其苷类 Chen FC等[8]、梅文莉等[9]分别从兰屿肉桂和锡兰肉桂中分离得到黄酮及其苷类化合物，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-芦丁苷、荭草苷等。罗小军[10]等建立了肉桂非挥发部分总黄酮含量测定的优选方法，通过盐酸镁粉法测定肉桂中总黄酮的含量为3.67%。

1.2.5 木脂素类 肉桂中也发现了多种木脂素类化合物[11，12]，例如：Cinnamophilin、Cinnamomumolide、(+)-syrmgaresmol等。

1.3 无机元素

李宝国等[13]采用原子荧光光谱（HG-AFS）、电感耦合等离子光谱（ICP-OES）、电感耦合等离子质谱（ICP-MS）等方法测定了肉桂中的无机元素，共检测出Ca、Cu、Fe、Mg、Zn、Sr、V、Cd、Cr、Co、Al、Mn、Mo、Ni、P、Pb、As、Se等 18 种无机元素。陈少东等[14]采用电感耦合等离子体（ICP）法测定了肉桂中的24种无机元素，该方法检出限低、分析速度快，在测定的24种元素中，含量最高的是Ca，其次是K、Mn、Mg，含量最少的是Be元素。

2 药理活性

2.1 抗菌作用

RenSC等[15]发现，肉桂的乙醇提取物对食物中的6种真菌具有较强的抵抗能力。南洋等[16]研究了肉桂的乙醇提取物对肉中常见的腐败菌和致病菌包括大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、黑曲霉、青霉菌、啤酒酵母均有较强的抑制作用，其中对青霉菌的抑制效果最好。肉桂的主要成分-反式肉桂醛对阪崎克罗诺肠杆菌的抑制作用使其有潜力作为天然的抗菌物质应用于奶粉等食品中，从而有效地预防和减少阪崎克罗诺肠杆菌引起的相关食源性疾病[17]。JVisvalingam等[18]的研究也表明，肉桂醛可能是通过增强耐药性菌株对抗生素的敏感性而起到抗菌的作用。

2.2 抗炎作用

肉桂精油能够降低角叉菜胶诱导的小鼠足跖皮肤组织中的细胞因子（TNF-和 IL-1）、一氧化氮（NO）和前列腺素E2（PGE2）的水平，此外，Western印迹分析显示，小鼠足跖组织中的COX-2和iNOS表达也显著降低[19]。

肉桂醛及其衍生物与精油有类似的抗炎活性，主要也是通过抑制NO的生成而发挥抗炎作用，故富含肉桂醛及其衍生物的肉桂有望成为一种新型的 NO抑制剂[20]。

2.3 抗氧化作用

肉桂中起抗氧化作用的主要是具有还原性的多酚类物质。Chan S等[21]研究发现，肉桂和其它6种常用中药的抗氧化能力相对较高，并发现富含总酚类化合物的甲醇萃取物通常表现出比其他萃取物更强的抗氧化能力。肉桂乙醇提取物可清除超氧化物阴离子，具有抗超氧化物的活性[22]，故其可能是天然抗氧化剂新的潜在资源。

2.4 保护消化系统的作用

肉桂具有脾胃升温的功效，对多种溃疡模型有效，并对由药物导致的小鼠腹泻会产生显著对抗作用；也可以通过促进有益细菌的生长、抑制致病细菌的生长而显示益生元样活性，表明肉桂在调节肠道微生物群和增强胃肠道健康方面具有潜在的作用[23]。肉桂的主要成分肉桂醛，还可调节肠道上皮细胞中紧密连接蛋白和氨基酸转运蛋白的表达[24]，改善肠粘膜屏障功能，促进营养物质的吸收。

2.5 降血糖和降血脂作用

研究表明，肉桂提取物能增强胰岛素的活性。chen L等[25]研究发现，肉桂中的多酚类物质可改善胰岛素敏感性，起主要作用的为儿茶素或表儿茶素的A型双链原花青素低聚物，它可以增强胰岛素作用，并可能有益于控制葡萄糖的不耐受。肉桂可延迟胃排空，降低餐后血糖而不影响饱腹感[26]。肉桂中的某些成分还可以起到类胰岛素、清除自由基、抗脂质过氧化等作用，故肉桂对糖尿病的治疗有很好的辅助作用。

此外，肉桂提取物还可通过抑制脂质积累、增加能量消耗来控制实验肥胖小鼠的体重增加，其作用机制是通过上调骨骼肌细胞中的线粒体生物活性，从而达到降低血脂、避免肝脏中的脂质积累的效果[27]。

2.6 抗肿瘤作用

Schoene NW等[28]发现，肉桂总多酚能调节p38MAPK信号蛋白和细胞周期B1信号蛋白，通过破坏处于G2/M期推动细胞中关键磷酸化/去磷酸化信号事件来抑制白血病细胞系中的增殖。王旭林等[29]发现，肉桂醛可能通过调节p21和CDK4的蛋白表达来抑制人肝癌细胞HepG2的增殖。除此之外，肉桂醛也可能通过参与细胞内PI3K/Akt/mTOR信号通路的调节过程表现出对宫颈癌细胞的抗肿瘤生物活性[30]。

2.7 其它作用

肉桂还具有止痛作用[19]，通过调节5-还原酶抑制睾酮诱导的良性前列腺增生[31]，对中枢神经系统可发挥镇静作用，还可通过调节内分泌系统调整体温使其维持在正常值，除此之外还具有杀虫作用、抗醛糖还原酶等活性。

3 临床应用

临床上，肉桂多与其它中药配伍制成方剂后应用。

3.1 妇科病的治疗

肉桂味辛，性大热，可助气血运行，具温通经脉之效。肉桂与补血活血的当归、赤芍及其他药材配伍，可补血祛疲、行血止痛，可用于治疗胞宫阻滞所致的闭经、痛经、产后腹痛、跌打损伤导致的疲肿疼痛等。当归养血丸、大黄汤、万灵散等方剂在治疗妇科疾病方面均有较好的疗效[32]。

3.2 糖尿病的治疗

糖尿病常伴有其它并发症，严重影响患者正常生活和工作。近年来通过对肉桂的研究表明，肉桂在治疗糖尿病等脂质代谢异常疾病方面有很好的疗效，可降低血糖、血脂，且对糖尿病肝损伤具有一定的保护作用，其机制与抑制氧化应激和调控肝脏能量代谢有关[33]。阮永队等[34]发现，加服“温阳健脾汤”（肉桂与熟附子、生黄芪、干姜等配伍）可明显增加胰岛素敏感指数以及体内降糖能力。

3.3 肾病及尿频疾病的治疗

Zhao L等[35]报道了含肉桂的配方水提物可减弱由氢化可的松所致的大鼠在代谢水平上的改变，对肾脏起到一定的保护作用。Yoon JJ等[36]发现，中药方剂Oryeongsan（肉桂与东方泽泻、猪苓、白术等配伍）对肾脏纤维化和炎症具有很好的改善作用，可保护肾脏。Lee WC等[37]研究发现，“八味地黄丸”（肉桂与熟地黄、干山药、薯蓣、茯苓等配伍）也可以减轻由环磷酰胺引起的膀胱过度活动症。

3.4 其他疾病的治疗

肉桂与丁香配伍所制备的“丁桂散”可有效促进溃疡面愈合，临床上用于治疗慢性溃疡性疾病。

肉桂与黄芪、党参、坤草等配伍所制备的“益气强心汤”具有明显的改善心血管系统疾病的作用，可用于治疗慢性心力衰竭。

还有更多的方剂对痹证、肌肉劳损、囊肿等疾病均有很好的治疗效果[32]。

4 总结及展望

综上所述，作为一种药、食两用的独具特色的中药材，肉桂中含有肉桂醛、肉桂多糖AX以及瑞诺烷类二萜等区别于其它中药材的特征性成分，同时这些独特成分又具有较强的生物活性，对开发RyR型钙通道特异性激活剂、替代化学杀菌剂的天然食品防腐剂、调节肠道微生物群和增强胃肠道健康药物和保健食品具有潜在的重要价值和意义。

至今，肉桂的化学研究主要集中在成分的分离、提取和鉴定方面，生物活性的筛选也只局限于总提取物及肉桂醛提取。故在今后的研究中应采用现代化的研究手段和技术，进一步精准辨识其功效成分，建立组效关系，明确其作用机制，以进一步提高肉桂的价值，扩大其应用领域。

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