中药桂枝的规格等级标准研究开题报告

1. 研究目的与意义

桂枝是肉桂类植物的干燥嫩枝，中药学名为Ramulus Cinnanlomi。其体轻,色赤,有升无降,柔嫩细条,芬芳馥郁,轻扬升散,为味辛甘而性温之品,归心、肺、膀胱经。是一味常用的中药材，分布于广东、广西、海南、云南、福建等省区。樟科植物肉桂的皮、枝、叶均可入药，其挥发油中的主要成分桂皮醛、肉桂醇，尚含少量苯甲醛、苯丙醛、反式桂皮醛、桂皮酸、对甲氧基桂皮醛、邻甲氧基桂皮醛、香豆素等五十多个成分。

内容

在现有的桂枝药材规格等级的基础上，对现行的药品的等级进行分析研究，测定不同规格等级桂枝的灰分、浸出物以及运用HPLC的方法含量测定等，以找到内在活性成分和中药材等级的相关性。

2. 文献综述

桂枝的文献研究

[摘 要] 桂枝是一味常用的中药材，既可以用于外伤感染的治疗，也可以用于内感疾病。是常用的配伍药材之一，近年来, 对其化学成分、质量控制、炮制、临床等方面开展了一系列研究工作, 并取得了一定成果。但是目前对于桂枝的等级划分的标准主要是外观性状，例如切面直径、碎叶（枝）程度、色泽等。而桂枝的药理活性与桂枝中有效成分的含量和提取方式有着较大的关联，本次综述旨在对桂枝的产地、药理活性、炮制加工和含量测定等各个环节的考察为桂枝的等级划分工作提供科学的依据。

[关键词]桂枝；化学成分；含量测定；等级划分；商品规格

1.桂枝的概况

桂枝是樟科樟属常绿乔木肉桂的干燥嫩枝，其体轻,色赤,有升无降，柔嫩细条，芬芳馥郁，轻扬升散，为味辛甘而性温之品，归心、肺、膀胱经，是一味常用中药材。

1.1产地

肉桂类植物原产于中国西南地区^[1]，又名中国肉桂、玉桂和牧桂等，目前我国肉桂种植面积达3.310⁵hm²，年产桂皮1.310⁸kg，桂油2.010⁶kg，种植面积和年产量均居世界首位。

广东省处于我国大陆南部，属于东亚季风区。从北向南分别为中亚热带、南亚热带和热带气候，年均降雨量超过1700mm，是我国光、热和水资源最丰富的地区之一^[2]。目前，广东已成为我国肉桂的主产区，种植面积占全国30%以上。

广西的肉桂的生产主要分布在大容山、大瑶山一带和十万大山南麓，广西产量占全国50%。防城区现有肉桂面积2.67 万hm^{2 [3]}。

云南的河口肉桂原产越南的清化，由1959年由越南清化引入在云南河口种植。引种越南清化肉桂的主要目的是填补我国肉桂生产中的不足，提高我国的整体品质和经济效益，满足市场的需求。

1.2桂枝的栽培

1.2.1种子处理和育苗

肉桂种植模式主要为单作，由于经营目标不同株行距不同。种子繁殖，可长成通直的树干、有利剥皮、长势强、寿命长。肉桂的种子有明显的热带属性特征，属于短命种子，种子无休眠期，室内存放5天完全丧失发芽能力，因此通常采用随采随播，若采用9℃下湿沙贮藏则可以明显延长储存时间。育苗通常采用有荫蔽的湿润土壤，向阳的土壤中的树苗^[4]。

1.2.2桂枝的栽培

通过间伐、修枝、施肥等综合技术措施实现肉桂高产、增效、提高品质的定向培育。对现有中幼肉桂林进行2-3次强度间伐，保留密度在600-1000株/hm²，在培育大桂的同时^[5]，对间伐植株萌芽林加强抚育，形成大小桂树交错，充分利用光照条件且大桂可以为幼小桂树遮挡阳光。同时采取配方肥措施。

2.桂枝的炮制加工

2.1桂枝的干燥方法

2.1.1烘干

将新鲜采集的桂枝样品置于烘箱内加热到40℃直到样品干燥，大约用时1至2天，此方法效率较高但消耗能量最大，对桂枝内挥发油成分有一定的破坏。

2.1.2晾干

将新鲜桂枝置于室内通风的环境当中，自然干燥，大约需要15天时间，该方法对桂枝挥发油成分的破坏较小，并且可以保持桂枝香气浓郁，这也是桂枝市场上评价桂枝的等级的重要依据。

2.1.3晒干

将新鲜桂枝置于自然光下干燥，大约需要3-6d。经过晒干的桂枝表面为棕红色，色泽较好，但是气味大大降低，挥发油的含量损失较大。

2.2桂枝的炮制方法

根据《全国中药材炮制规范》桂枝炮制前一般需要除杂、洗净、润透、切薄片晾并筛去碎片。《广东省中药材炮制规范》对切片做了更加详细的要求，软化后的切片方法为取原药，除杂后将桂枝粗细药材分开，切斜薄片，晾干或低温干燥。

2.2.1生桂枝

取生桂枝，除去杂质，用水浸泡4h，捞起，堆放在阴处，外盖湿的布，润1-2天，每天淋洗2次，至润透中心木质部，再洗干净，切薄片，干燥。

2.2.2炒桂枝

取桂枝入锅炒热后，以文火持续炒至深黄色，直到出现略有焦斑，取出。经炒制后桂枝的辛散之力减弱，挥发油成分减少，而温通之功增强。适用于年老体弱之外感风、伤风有汗，而又不可过于辛散耗气者。

2.2.3蜜炙桂枝

取炼蜜，加少量开水稀释后，淋于生桂枝片中搅拌；焖制一段时间，用文火炒至深黄色不粘手时取出放晾

2.2.3.1蜜煎

方法为用炼蜜二升煎取得一升，最早记载于《金匮要略》的大乌头煎中。

2.2.3.2蜜焙

先用蜜水浸过或蒸后再加以烘焙，以上两种方法需要消耗较多量的蜜，且时间较长，目前已很少沿用^[6]。

2.2.3.3蜜炙

炙是烘烤的意思，蜜炙的原意是涂蜜火烤，宋代的蜜炙逐渐脱离了涂蜜火烤的狭义，炙法开始向加蜜炒制过渡。蜜炙法应用较广泛，流传至今。具体制法已演化为炼蜜加水润药后炒制，对于改变的原因是过去的直火加热不易控制温度和受热均匀。

2.2.4桂枝木和肉桂

取桂枝去皮，稍加浸泡，润透，切片，晾干，筛去灰碎。其走表解肌发汗之力比较弱而温经通络较强。桂皮做干燥处理后，呈棕红色或紫红色，气味香浓。

3.桂枝的商品规格现状

3.1规格划分的依据

目前的中药材桂枝的质量控制主要是以传统性状鉴别来辨别真伪^[7]，通过外观性状，如颜色、气味、直径和长度等，对市场上桂枝商品规格的划分依据主要是切制的方法，如生切或干切，干切的皮、无皮片等和直径。通常而言，直径越小，枝条越嫩越好。主要的限定因素有皮、无皮片、碎片、细致、细枝和碎叶。

3.2规格等级的部分标准

3.3桂枝商品规格的总结

对于桂枝饮片主要在于饮片含量与桂枝饮片皮部颜色相关性较大，香气浓者含量较高。同时药典规定饮片粗端直径在0.3-1cm之间，猜想饮片的质量可能与直径的粗细有关。桂枝饮片药材的性状特征主要由厚度、颜色、断面和气味等构成。其中最鲜明的特征是皮部颜色和直径。以深红色皮部为佳^[8]，桂枝皮部桂皮醛和桂皮酸等含量比木质部高，因此直径越小者有效成分含量越高。在桂枝的市场调查中也可以发现，桂枝的规格粒的平均价格约4元左右而桂枝大粒价格在1.8元上下，总体不超过2元；大片为3元，小片为5.5-6元。总体说来，桂枝的直径越小市场价格越高，等级也越高，猜想其有效成分含量应当桂枝的外观性状有较大的关联。

4.桂枝的化学成分

4.1桂枝的主要化学成分

桂枝的化学成分主要是桂枝皮中的成分，主要为挥发油成分，含桂皮醇、桂皮醛以及衍生物，其中桂皮醇的含量最高。

4.2现代技术中发现桂枝精细的化学成分

含有的挥发油成分：桂皮醛(cinnamaldehyde)、桂皮醇（cinnamic alcohol）甲氧桂皮醛（Methoxycinnamaldehyde）、苯甲醛（Benzenepropanal）、3-羟基苯甲醛（3-Hydroxy-benzaldehyde）、2-丙烯-1-醇-3-苯基乙酸乙酯（2-Prepen-1-ol-3-phenyl-acetate）、莰烯（camphene）、桉叶素-对花伞烃（1,8-cineole-β--cymene）、萜烯-4-醇（Terpinen-4-ol）、α-胡椒烯（α-Copane）、β-榄香烯（β-Elonene）^[9]，主要是利用UPLC-MS以及GC-MS的手段检测

含有的有机酸成分：桂皮酸（Cinnamicacid）、2-甲氧及肉桂酸（2-Methoxycinnamicacid）、反式-邻羟基桂皮酸（E-o-Hydroxycinnamicacid）、对羟基苯甲酸（4-Hydroxyhbenzoic acid）、2-甲氧基苯甲酸（2-Methoxybenzoic acid）、原儿茶酸^[14]（Protocatechuicacid），不同产地的桂枝中各种含量差别较大，尤其是不同季节的桂枝，其中夏季桂枝中各成分含量总体较高，桂枝的质量总体以广东、广西地区为佳。

在灰分的检测中，主要成分为钾，其次是镁、钠、锰、钙、磷、铁、铝、锑、硅、钡、钛以及微量的铜、铬、铅等^[10]。

4.4桂枝内在活性成分的总结

综上所述，其中桂枝的挥发油成分平均约为1.2%左右，而桂皮醛的含量在挥发油中则占有大约70%，是挥发油的主要成分。其他成分在桂枝指标中未见有所报道，但是在药理活性中有着或多或少的协同作用，而且挥发性成分的容易流失并不能适合多样化的用药环境，需要建立一个新的标准作为桂枝药材的衡量准则。

5.桂枝药材的药理活性

5.1抑菌作用

桂皮醛被确定为肉桂精油中最有活性的抑制微生物生长的成分，其最低抑菌浓度的测定使得其成为一个有力的天然抗菌成分。对金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌、绿脓杆菌等都有明显的抑制作用，并有抑制补体活性和较强的抗过敏作用，最低抑菌浓度为2.08%^[13]。鉴于其抗菌谱广的特点，桂枝的桂皮醛成分在消毒方面会有较大的应用。

5.2抗炎作用

目前关于桂枝抗炎作用机制研究主要涉及Toll样受体与核因子-κB（NF-κB）信号通路。桂枝的抗炎作用显著，对感染性和非感染性炎症都有较为显著的抑制作用，可以显著降低急性肺损伤大鼠模型肺组织中的炎症因子，拮抗或抑制核因子通路的过度表达，这也是目前桂枝抗炎机制的主要方式之一^[11]。

桂皮醛同样具有较好的抗炎作用，能显著抑制二甲苯所致大鼠和小鼠的耳廓肿胀及醋酸致小鼠腹腔毛细血管通透性亢进。对COX-2和iNOS的表达具有抑制作用。

由此可见，桂枝成分和桂皮醛的抗炎效应是通过多种途径协同作用而实现的，因此仅仅以桂皮醛的含量作为桂枝商品规格和鉴定的标准是远远不够的。

5.3其他药理作用

桂皮醛对多种白血病细胞株具有抑制作用，可通过不同的途径诱导细胞凋亡，体现了其在抗肿瘤方面有着广阔的前景^[12]；骨骼肌细胞膜上葡萄糖转运蛋白4（glucosc transporter， GLUT4）能提高骨骼肌中的糖的利用，同时也能缓解高血糖状态。而桂皮醛可以通过上调小树骨骼肌GLUT4基因水平的表达来下调血糖表现出明显的降糖作用；桂皮醛还具有保护血管内皮功能的作用，可通过激活Nrf2，上调其下游靶蛋白血红素氧化酶、醌氧化还原酶抗体、过氧化氢酶以及谷胱甘肽过氧化酶1,来调节血管内皮功能的紊乱。

5.4桂枝药理活性的展望

桂枝的主要成分桂皮醛的药理活性很多，桂皮醛是一种小分子的醛类挥发性化合物。但是桂枝本身是一个复杂的混合物很多成分的功效没有深入的研究，因此桂枝的各种药理活性究竟是桂皮醛的主要效果还是各成分协同作用目前上没有明确定论。同时，桂皮醛的用量、浓度等问题也值得注意，其药理作用在抗炎的同时对免疫细胞也有所抑制，在中药材的规范化过程中如何调整浓度做到疗效最大化是目前的一大考验。

5.展望

桂枝是常用的中药材之一，主要有效成分为挥发油类，如桂皮醛，桂皮醇和皮部的有机酸类肉桂酸等。其中主要有效成分为桂皮醛，同时也是《中国药典》规定的检查项。但是目前市场上对桂枝药材的等级划分仍然以外、气味为主，而饮片则无明确的等级划分，因此希望通过对桂枝化学成分的分析寻找到与桂枝的外观性状与某一或某几个有效成分的关系，从而更加严格的划分桂枝的优劣等级，而桂枝中最主要和特征的成分为桂皮醇、桂皮醛、肉桂酸和香豆素等，期望可以找到成分比例和商品等级的相关性，从而找到合适的标准。

参考文献

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3. 设计方案和技术路线

研究方案

1.购买不同批次的桂枝药材饮片

2.测定不同批次药材水分、灰分、浸出物含量的差别

3.不同商品批次桂枝药材有效成分的含量测定

4.试图寻找可以作为指标成分的差异性含量

5.学习HPLC的应用和相关的数据分析方法

6.用测得的数据对不同批次的药材进行等级划分

技术路线

4. 工作计划

5. 难点与创新点

桂枝的有效成分与外观形状的关联性和商品规格的具体标准的方法尚未见文献报道。

我们尝试从内在品质对分级标准进行提高，以HPLC为手段分析桂枝中有效成分的含量的不同规格等级的区别。

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