蘭嶼肉桂的化學(xué)成分及其生物活性研究進(jìn)展

許明錄,鄭傳鳳,苑月杰,趙孟陽,王佳

（河南科技學(xué)院,河南新鄉(xiāng)453003）

蘭嶼肉桂（Cinnamomum kotoense）又名平安樹,屬于樟目樟科樟屬,別名紅頭嶼肉桂、紅頭山肉桂、芳蘭山肉桂、大葉肉桂、臺灣肉桂等,原產(chǎn)地在臺灣蘭嶼地區(qū).蘭嶼肉桂為常綠小喬木,樹形端莊,樹皮黃褐色,株高可達(dá)10～15 m,性喜溫暖濕潤,喜光又耐陰,人工繁殖及培育技術(shù)成熟,被廣泛用于觀葉盆景栽培及園景樹種植.肉桂的藥用價值早在《神農(nóng)本草經(jīng)》和《本草綱目》中就分別有記載[1].近年來,從植物中提取天然活性成分用于疾病的控制及化學(xué)預(yù)防越來越受到人們的關(guān)注與青睞.蘭嶼肉桂天然藥物成分的提取分離,對天然活性成分的開發(fā)和提高蘭嶼肉桂的綜合利用價值具有重要意義.

通過查閱文獻(xiàn)資料,目前關(guān)于蘭嶼肉桂化學(xué)成分的研究對象主要是莖和葉,提取分離出47種化合物,包括內(nèi)酯類[2-4]、萜類[5]、黃酮類、酚類[4-5]、甾體類[5]、飽和、不飽和脂肪烴類[2,5-6]、木脂素、苯丙素類[4-5]等；其中蘭嶼肉桂葉含內(nèi)酯類成分較多,而其他類化合物多從蘭嶼肉桂莖中分離得到；有關(guān)生物活性的研究涉及抗腫瘤[7-10]、抗氧化[2,11-12]、抗結(jié)核[4]、抗炎活性[13]等方面.本文對蘭嶼肉桂化學(xué)成分和生物活性國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述.

1 蘭嶼肉桂化學(xué)成分

1.1 內(nèi)酯類化合物

從蘭嶼肉桂葉和枝中均有內(nèi)酯類化合物提取分離,共8種.蘭嶼肉桂葉中分離得到化合物較多,包括KuoPL等人[2]分離的kotomolideA[（4S,3Z）-4-hydroxy-5-methylene-3-octylidenedihy-drofuran-2-one]（1）；Hsu Y L等[3]分離的isokotomolide A[（4S,3E）-4-hydroxy-5-methylene-3-octylidenedihydro-furan-2-one]（2）；Chen C H等[4]分離的kotomolide B[3-（1-methoxynona-decyl）-5-methylene-5 H-furan-2-one]（3）；Yang S S等人[14]分離的cinnakotolactone（4）和isolinderanolide B（5）；Wang H M等人[4]分離的Obtusilactone A（6）；Chen F C等人[5]從蘭嶼肉桂莖中分離得到isoobtusilactone A（7）、linco-molide B（8）.

1.2 萜類化合物

Chen F C等人[5]從蘭嶼肉桂莖中分離得到2種萜類化合物,分別是squalene（9）、trans-phytol（10）.

1.3 黃酮類和黃烷類化合物

黃酮類和黃烷類共7種化合物,由Chen F C等人[5]從蘭嶼肉桂莖中分離,其中黃酮類有化合物apigenin（11）、kaempferol（12）、quercetin（13）、genkwanin（14）,黃烷類有化合物（+）-catechin（15）、（-）-catechin（16）、（-）-4'-hy-droxy-5,7,3'-tri-methoxyflavan-3-ol（17）；Chen C H等[6]也從蘭嶼肉桂葉中分離得到黃烷類化合物（+）-catechin[15]（15）、（-）-catechin[16]（16）.

1.4 酚類化合物

已知酚類化合物6種,分別是由Chen C H等[6]從蘭嶼肉桂葉中分離得到的vanillic acid[17]（18）、isoeugenol[13]（19）.Chen F C等人[5]從蘭嶼肉桂莖中分離的化合物syringaldehyde（20）、vanillin（21）、4-hydroxybenzaldehyde（22）、protocatechuic acid（23）.

1.5 甾體類化合物

ChenFC等[5]從蘭嶼肉桂莖中分離得到6種甾體類化合物,分別是分別是amixtureofsitostenone（24）、stigmasta-4,22-dien-3-one（25）、β-sitosterol（26）、stig-masterol（27）、β-sitosteryl-3-O-β-D-glucoside（28）、stigmasteryl-3-O-β-D-gluco-side（29）.

1.6 飽和、不飽和脂肪烴類化合物

Chen C H等人[2]從蘭嶼肉桂葉中分離得到化合物secokotomolide A（30）；Chen F C等[5]從蘭嶼肉桂莖中分離得到酯類化合物methyl palmitate（31）、methyl stearate（32）；飽和脂肪酸lauric acid（33）、palmitic acid（34）、margaric acid（35）、stearic acid（36）、docosanoic acid（37）；飽和脂肪烴tetracosane（38）.Chen CH等[6]從蘭嶼肉桂葉中分離得到飽和脂肪酸palmitic acid[18]（34）、stearic acid[19]（36）.

1.7 木脂素和苯丙素類化合物

木脂素類化合物3種：Chen CH等[6]從蘭嶼肉桂葉中分離得到clemaphenol[20]A（39）；Chen C H等[4],Chen F C等[5]分別從蘭嶼肉桂葉和莖中分離得到（±）-syringaresinol[21]（40）、（-）-sesamin[22]（41）；WangH M等人[6]從蘭嶼肉桂葉中也分離得到（-）-sesamin（41）.

苯丙素類化合物2種：Chen F C等[5]從蘭嶼肉桂莖中分離得到trans–ferulic acid（42）、trans–coumaric acid（43）.

1.8 其他

Chen F C等[5]從蘭嶼肉桂莖中分離得到2-acetyl-5-dode-cylfuran（44）、2-acetyl-5-me-thylfuran（45）兩種呋喃類化合物；苯甲酸benzoic acid（46）以及苯醌類化合物2,6-dimethoxy-1,4-benzoquinone（47）.

2 蘭嶼肉桂生物活性

2.1 抗腫瘤

Hsu Y L等人研究isokotomolide A對人類肺癌非小細(xì)胞A549有抗增殖活性[3]；Chen C H等人研究報(bào)道secokotomolide A可誘導(dǎo)HeLa細(xì)胞凋亡[6]；Yang S S等人報(bào)道γ-lactone、cinnakotolactone、isolinderanolide B對人類MCF-7和HT-29癌細(xì)胞系有顯著的反擴(kuò)散作用[14].Wang H M等研究發(fā)現(xiàn)Obtusilactone A和（-）-sesamin能夠誘導(dǎo)人類肺癌細(xì)胞死亡,（-）-sesamin還對人類乳腺癌MCF-7細(xì)胞系具有抗癌活性[4]；KuoP L等人報(bào)道kotomolide A對人類乳腺癌MCF-7細(xì)胞系具有抗癌作用[2]；從蘭嶼肉桂葉中分離的isoobtusilactone A,對人喉癌Hep-2細(xì)胞、中國倉鼠卵巢CHO-K1細(xì)胞、大鼠肝癌HTC[7]和小鼠淋巴白血病P-388[8]等細(xì)胞株有細(xì)胞毒性和遺傳毒性；isoobtusilactone A在Chen CY等和Liu TZ等研究中能夠誘導(dǎo)HepG2肝癌細(xì)胞凋亡,并在Sprague-Dawley大鼠體內(nèi)測試沒有引起細(xì)胞毒性[9-10]；Chen CH等研究中對肺癌A549細(xì)胞有抗癌作用[11].

2.2 抗氧化

KuoP L等人研究的kotomolide A作為抗氧化劑增加人類乳腺癌細(xì)胞的ROS水平[2],誘導(dǎo)的ROS激活JNK[12],隨后引發(fā)線粒體和DR5的凋亡途徑,最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡.Chen C H等研究的secokotomolide A（4）處理HeLa細(xì)胞細(xì)胞可使細(xì)胞內(nèi)H2O2顯著增加,誘導(dǎo)線粒體的跨膜電位（ΔΨm）明顯減少,caspase 3/7活性和p53基因表達(dá)明顯上調(diào),當(dāng)細(xì)胞用細(xì)胞內(nèi)補(bǔ)充谷胱甘肽預(yù)處理后,secokotomolide A誘導(dǎo)的DNA損傷明顯減少,secokotomolide A引起H2O2的增加是導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的主要原因[6].

Chen CY等研究的isoobtusilactone A處理肝癌Hep G2細(xì)胞,Chen CH等研究的isoobtusilactone A處理肺癌A549細(xì)胞,二者均表現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)早期細(xì)胞內(nèi)活性氧（ROS）的增加,引起線粒體跨膜電位ΔΨm的破壞,而使用活性氧清除劑（N-乙酰-L-半胱氨酸）和NADPH氧化酶抑制劑阻斷活性氧（ROS）的生產(chǎn),抑制細(xì)胞凋亡[9,11].

2.3 抗結(jié)核

Chen F C等人根據(jù)Middlebrook 7H10瓊脂比例法[23]研究所提取化合物對結(jié)核分枝桿菌90-221387的體外抗結(jié)核活性并確定MIC值.MIC值是肉眼檢測的所測定化合物完全抑制結(jié)核分枝桿菌90-221387生長的最低濃度.研究發(fā)現(xiàn),isoobtusilactoneA、incomolideB、methylpalmitate和methylstearate的混合物,palmitic acid、margaric acid和stearic acid的混合物,具有較低的MIC值,即MIC值分別為22.48 μM、10.16 μM、45 μg/mL、25 μg/mL,表明具有較強(qiáng)的抗結(jié)核作用[5,23].

2.4 抗炎

Shen Y C等人研究A.camphorata培養(yǎng)的菌絲體提取物在適度的藥理濃度下可通過抑制活性氧（ROS）的產(chǎn)生在人體白細(xì)胞內(nèi)顯示抗炎活性.進(jìn)一步研究由PDB和C.kanehirae（CK）、C.micranthum（CM）、C.osmophloeum（CO）、C.camphora（CC）、C.kotoense（CKO）五種肉桂的水溶性組分培養(yǎng)A.camphorata菌絲體,取所培養(yǎng)的菌絲體的甲醇提取物,即PDB-ext、CK-ext、CM-ext、CO-ext、CC-ext、CKO-ext,對在周圍人的中性粒細(xì)胞（PMN）或單核細(xì)胞（MNC）內(nèi)由N-甲酰甲硫-亮氨酰苯丙氨酸（FMLP）或佛波醇-12-肉豆蔻13-醋酸酯（PMA）誘導(dǎo)的活性氧（ROS）生產(chǎn)的影響.PMN和MNC細(xì)胞內(nèi)ROS的產(chǎn)生是炎癥介質(zhì),預(yù)示著免疫反應(yīng).研究發(fā)現(xiàn)由提取物處理的PMN和MNC細(xì)胞內(nèi)ROS的產(chǎn)生成濃度依賴性減弱,且提取物中CM-EXT、CO-EXT、CKO-EXT表現(xiàn)出比其他提取物更高的效力[24].

3 蘭嶼肉桂觀賞及經(jīng)濟(jì)價值

蘭嶼肉桂植株豐滿,樹形端莊,四季常綠,是非常漂亮的盆景觀葉植物及園景樹,又因其能散發(fā)香氣,凈化空氣,保護(hù)人體健康,國內(nèi)作為行道樹被大量引進(jìn)栽種.蘭嶼肉桂又名平安樹,有樹保平安之意,在花卉市場十分俏銷,價格不菲,但依然受到人們的追捧,經(jīng)濟(jì)價值十分可觀.

4 展望

據(jù)相關(guān)研究報(bào)道,蘭嶼肉桂的栽培及繁殖技術(shù)成熟,活性成分的種類和數(shù)量多,其生物活性多樣等.但化學(xué)成分的研究僅限于莖和葉,其他部位尚未見報(bào)道,生物活性研究有抗腫瘤、抗氧化、抗結(jié)核、抗炎等方面.為提高蘭嶼肉桂的綜合開發(fā)利用,蘭嶼肉桂其他部位的化學(xué)成分及其生物活性等方面有待于研究.

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