【川芎的化学成分及药理作用研究6600字（论文）】

目录TOC\o"1-2"\h\u18908摘要 131356引言 2136841.川芎主要化学成分研究 2168651.1酚类和有机酸 2181851.2苯酞类化合物 2207281.3生物碱 3237881.4多糖类 466492药理作用研究 4259872.1抗炎、镇痛 4190762.2抗血栓形成 555222.3促进血管舒张 549652.4对呼吸系统的作用 6218662.5抗肿瘤 750103结论 826727参考文献 1川芎的化学成分及药理作用研究摘要我国的传统中药中，川芎因为其独特的抗炎症、止痛、扩张血管防止血栓堵塞、防止哮喘、抗纤维化等作用，让其活跃在我国的中药市场中。在川芎的活性物质中，用途最广的是苯酞类化合物、川芎嗪和阿魏酸，其次洋川芎内酯和藁本内酯也发挥了十分重要的作用。目前，川芎有效化学成分在临床应用中的作用机制尚未深入研究，其药理作用有待进一步研究。本文对川芎化学成分及药理作用研究的新进展进行综述，以期为进一步探索川芎药用的医学前景提供更多的科学依据，和理论数据对其临床试验进行详细参考。关键词：川芎；化学成分；药理作用；研究进展引言川芎也叫做芎穷，是一种伞形科植物，直接约为2.5-8.5厘米，表面粗糙皱缩，有沙土般触摸感，外观呈灰黄色。传统中药川芎质地坚实，用手不易折断，外观像波浪形的雨伞，具有油性，用鼻子可闻到一股香气。川芎的根茎与其他植物相比更为干燥，主产于我国四川、贵州、云南等气候湿润且阳光充足的西南地区。川芎因其药性温和、补气壮阳、味道偏苦、微辛，且在阴阳五行学说中，川芎还能归肝、胆、心包经，除此之外川芎还能活血化瘀、止痛、行气、祛风除湿、祛风。寒冷的。这味中药是我国使用最广泛的中药。因其性温、气壮、味苦、辛，流入肝、胆、心包经，能活血化瘀、止痛、行气、祛风除湿。且川芎在《神农本草经》的中药材中，属于上品的存在。苯酞、有机酸和生物碱都是川芎的活性成分。其中对川芎嗪和阿魏酸进行了深入研究迄今为止，已经鉴定或分离出260种化合物。与其他中草药多糖相比，川芎的多糖具有抗肿瘤、衰老、调节免疫系统、清除游离基等许多积极作用。在抗炎、镇痛、抗血栓形成、促血管舒张、抗哮喘、抗呼吸抑制、抗纤维化、抗阻塞性疾病及抗肿瘤等方面也因其化学成分及药理作用发挥出一定功效。1.川芎主要化学成分研究1.1酚类和有机酸川芎含有至少18种酚类和有机酸，其中酚类和有机酸是川芎饮料中特有的生物活性成分[1]。在川芎的研究领域中，相关研究人员对川芎的有机酸研究较多，他们的研究基本都集中在有机酸的阿魏酸、绿原酸和咖啡酸的研究中。且川芎中药的芳香成分中具有抗血小板聚集和抗血栓的作用。可以让咖啡酸和绿原酸通过一系列代谢的方式或者途径从而衍生成为阿魏酸，而阿魏酸又是桂酸，同时也是肉桂酸的衍生酸之一，它的化学名称为4-羟基3-甲氧基肉桂酸[2]。它在小肠中的吸收需要特定转运蛋白的参与。实验研究表明，阿魏酸想要抑制体内的环芳烃的吸收，就要先通过抑制人体的有机阴离子转运蛋白（hOAT）的活性。因此，阿魏酸与一些涉及转运蛋白的药物之间可能存在较大的相互作用。在大鼠中，与单独给药相比，氯吡格雷使阿魏酸的AUC和峰值浓度(C_max)分别增加了63.5%和74.3%。氯吡格雷可增强大鼠阿魏酸的吸收和生物利用度。1.2苯酞类化合物川芎的苯酞类母核的结构多达45种，其中的藁本内酯、洋川芎内酯A、洋川芎内酯H、洋川芎内酯I、欧当归内酯A和丁烯基苯酞的含量越高，其琼穿的母核活性越好[4]。体外实验证实可以通过川芎内酯A、藁本内酯和川芎内酯I来让某些药物对血脑屏障的通透性增加，由此得出结论，川芎中的这些芳香成分可能是其物质基础，用于诱导药物。苯酞类化合物会与谷胱甘肽、半胱氨酸、葡萄糖醛酸和硫酸等物质发生结合反应，同时苯酞类化合物会在体内进行代谢，从而转变为别的物质，例如肝脏通过氧化烷基苯酞类化合物，从代谢生成羟基苯酞类化合物。可以通过氧化、异构化或者聚合的方式来让川芎中的烷基苯酞类物经过光热后转变为羟基苯酞和苯酞二聚体。川芎有机溶剂提取物中含量最高的藁本内酯，是川芎的主要活性成分，占川芎挥发油的30%。川芎体内的洋川芎内酯I、洋川芎内酯H和正丁基苯酞都是它的代谢物。虽然川芎内酯在大鼠口服后的生物利用度仅为2.6%，但是可以在极短的时间内（约40分钟）在大鼠体内可迅速达到峰值浓度，其中经过研究发现，大鼠的小脑内部组织分部最为密集、浓度最高，其次是更容易穿透血脑的屏障。川芎内酯主要通过CYP3A4、CYP2C9和CYP1A2代谢，最后在大鼠的肾脏中主要以羟基化形式消除，这点已经在体外大鼠肝微粒体实验证实。川芎内酯能剂量依赖性地减轻模型大鼠动脉血栓形成的重量，减少二磷酸腺苷诱导的血小板聚集，从而发挥抗动脉粥样硬化的作用。有学者证实，通过抑制细胞外信号相关激酶（ERK）、c-Jun正端蛋白激酶（JNK）、p38等的表达活性，拮抗活性氧（ROS）的产生，川芎内酯能抑制碱性成纤维细胞生长因子（bF-GF）和血清诱导的平滑肌细胞增殖。1.3生物碱川芎嗪三甲基吡嗪（TMP）属于四甲基吡嗪酰胺类生物碱。口服磷酸川芎嗪胶囊后可迅速被人体吸收，大约需要30分钟的时间才能让人体内的峰值达到最高。血浆蛋白结合率为64.64%表，观分布容积大于60L[8]，且根据相关数据表明，动物在口服吸收该物质后的三小时半衰期内，胃内残留浓度高于肠壁内的残留浓度。有学者通过同位素示踪技术研究了主要活性代谢产物为2-羟甲基-3,5,6-三甲基吡嗪(HTMP)，川芎嗪在体内代谢产生其甲基氧化产物。这时大鼠的体外肝微粒转化率低于30%，川芎嗪大约在12分钟左右在大鼠体内达到峰值最高丨，此时的生物利用率达到50.4%。川芎嗪在体外主要通过人肝微粒体中的CYP3A4、CYP2C9和CYP1A2代谢，活性代谢物HTMP进一步通过UDP-葡萄糖醛酸转移酶(UGT)与葡萄糖醛酸结合，从而达到更好的利用率。1.4多糖类川芎多糖的抗菌性和多糖的多与少没有太多关联，有部分学者认为川芎的多糖能抗菌活性是因为川芎多糖的分子量、溶解度以及粘度有关[13]。其因是学者发现川芎多糖溶解度越大，多糖的粘度就越低，从而活性越强，且低浓度下的川芎多糖还可以促进小鼠的胚胎成长，也就证明中等分子量的多糖是利于中药治理活性的[14]。同时川芎的多糖还具备抗氧化、调节免疫系统等作用。2药理作用研究2.1抗炎、镇痛苯酞类物质在川芎有机溶剂提取物中，藁本内酯含量最高，其次是洋川芎内酯A，大鼠灌胃后大约在12分钟达到峰值，此时大鼠的生物利用度约为7.9%，其中约67%在吸收过程中从胃肠道消除，约25%通过呼吸链还原型辅酶II依赖性氧化和谷胱甘肽结合反应在肝脏中消除。川芎内酯A、川芎内酯I和川芎可以通过降低血脑屏障上P-糖蛋白（P-gp）的表达，并从血脑中释放脑吸收的紧密连接蛋白，显着增强药效。川芎内酯I和川芎内酯H在偏头痛模型大鼠体内的生物利用度是正常大鼠的三倍之多。体外实验证实senkyunolideA通过抑制TNF-α和TNF-α诱导的核转录因子κB（NF-κB）的激活发挥抗炎作用，有效拮抗各种血管收缩剂引起的主动脉收缩。皮质酮诱导的神经元凋亡受到蛋白磷酸化酶2A/α-突触核蛋白（proteinphos-phalase2A/α-突触核蛋白）途径的保护。因为川芎水提液中川芎内酯I含量最高，可以让大鼠吸收迅速，其中十二指肠吸收的最多。给大鼠灌胃给药后，相关学者发现此时的大鼠对川芎绝对生物利用度约为37.25%，高于洋川芎内酯A和藁本内酯，更易穿透血脑屏障。肝脏中的葡萄糖醛酸和谷胱甘肽能与它结合并迅速排泄，让大鼠的胆汁在灌药后的排泄量达到87%。川芎内酯I在神经胶质细胞中，可以减轻缺氧葡萄糖剥夺后再氧合引起的炎症反应。川芎内酯I通过激活p-ERK1/2和Nrf21（血红素加氧酶1（HO-1）通路并抑制caspase3的表达）对局灶性脑缺血再灌注损伤大鼠的大脑具有保护作用。可能与调节单胺类神经递质，降低脑和血液中一氧化氮浓度对偏头痛模型大鼠产生更好的作用。也有学者提出洋川芎内酯I可能具有抗血小板聚集和抗凝血的作用。阿魏酸不仅可以对急慢性炎症有着明显的治疗与抑制效果，同时也可以通过清除自由基的酶去抑制自由基的产生，而且阿魏酸的抗氧化作用也很强，可以清除超氧自由基、羟自由基和过氧化硝基。而且具有抗血小板聚集、抑制血小板5-羟色胺(5-HT)释放、抑制血小板A2(thromboxaneA2(TXA2))、增强前列腺素活性、缓解疼痛、缓解血管痉挛等作用。通过抑制成纤维细胞生长因子受体1(FGFR1)产生血管生成和抗肿瘤（黑色素瘤）作用。夏青松等[17]指出川芎具有行气活血的功效。与当归合用可有效治疗各种证候的痛经。实验表明，当川芎和当归的比例为3：2时，合用的养血补血效果最好。当归与川芎以1:1的比例配伍时，有效抵抗二甲苯引起的小鼠耳廓肿胀，活血化瘀的效果最好，，增加热板引起的痛阈。具有良好的抗炎、镇痛作用，此组合对妇科疾病有显着的治疗作用。2.2抗血栓形成川芎中的川芎嗪和阿魏酸具有良好的抗血栓作用。刘福和等[18]采用虚拟计算机筛选方法，以“血栓”为例子，利用PyRx和DiscoveryStudioVisualizer软件筛选出川芎中对凝血酶、抗凝血酶III、凝血因子XVA和血栓调节蛋白具有良好活性的有效成分。此次研究川芎嗪和阿魏酸外，还发现新绿原酸、1-H-苯并咪唑-2-胺、3,8-二羟酰基内酯和川芎三萜等四种活性成分与目标蛋白的核心氨基酸相互作用，并有效抑制血栓形成。姚艺新[19]亦指出川芎抗血小板聚集作用是多种药效成分共同作用的结果。实验表明阿魏酸与抗血小板聚集活性的相关性最大，川芎水提物中川芎内酯与抗血小板聚集活性的相关性最大，其次为洋川芎内酯I、H、A。2.3促进血管舒张川芎嗪可通过调节Ca2+/钙调蛋白/钙调蛋白激酶Ⅱβ抑制Ca2+流入并促进细胞内Ca2+释放，让川芎具备让血管舒张的功效[9]。体外实验表明，川芎嗪可显着增加蛋白激酶B（PKB）和内皮一氧化氮合酶（eNOS）的磷酸化，增加NO浓度，使血管舒张。川芎嗪可能通过MAPK信号转导通路降低p-ERK1/2水平，抑制气道平滑肌细胞增殖。川芎嗪可以保护血管内皮，抵抗氧化损伤，同时抑制高脂饮食动物铁调素。川芎嗪可抑制血管内皮细胞释放内皮素-1（ET-1）和血管性血友病因子（vWF），对急性冠脉综合征患者冠状动脉介入治疗，从而显著降低CD36浓度，达到抑制血小板活化，保护血管内皮。陈志民等[20]则通过高效液相色谱法对川芎促血管舒张有效部位进行测定，实验结果表明川芎在对促进血管舒张时有2.97%的阿魏酸含量，说明阿魏酸可以帮助血管进行舒张。罗仁书等[21]指出川芎嗪能抑制氯离子外流，有效降低细胞的兴奋性，对血管收缩有显着抑制作用，同时减缓动脉粥样硬化的进展表明川芎的有效成分川芎嗪具有良好的促进血管舒张作用，从而进一步松弛血管平滑肌，减少对血管内皮的损伤。何嘉琪等[22]还指出川芎对于舒张血管平滑肌、增强心肌收缩有很好的作用。同时还能改善局部微循环，增加脑皮层血流量，在缺血性脑血管病中起重要作用。2.4对呼吸系统的作用川芎嗪可抑制缺氧诱导的肺血管渗漏，通过ROS-HIF1α（缺氧诱导因子1α）-VEGF（血管内皮生长因子）通路[10]。人脐静脉内皮细胞(HUVEC)造成的氧化损伤可以通过川芎独特的抗氧化和抗凋亡特性可减少过氧化氢造成的伤害。川芎嗪可以恢复异常的线粒体功能，显着降低了小鼠C2C12成肌细胞线粒体中棕榈酸诱导的ROS浓度，逆转了棕榈酸诱导的线粒体生物发生相关因子（PGC1、NRF1和Tfam）的下调。抑制心肌肥厚大鼠的JAK-STAT信号转导通路（Janus激酶信号转导和转录激活因子），通过降低pJAK2、pJAK1、pSTAT3水平，调节ANP（心房钠肽）mRNA的表达。川芎嗪通过上调Bcl-2的表达和下调Caspase3的表达发挥抗心肌细胞凋亡作用。对于脓毒症引起的急性肝损伤，川芎嗪可能通过增加肝细胞线粒体的表达来保护肝脏。水通道蛋白8(AQP8)和抑制肝纤维化。大鼠实验证实川芎嗪可通过激活Nrf2/HO-1通路和下调神经元一氧化氮合酶（nNOS）发挥神经保护作用，Nrf2/HO-1是脑缺血再灌注损伤的保护因子，减轻缺血引起的脑部炎症。[11]。增加大脑中动脉闭塞（MCAO）大鼠基底节树突棘密度，改善模型大鼠缺损的神经功能。增加多巴胺含量，从而显着改善模型大鼠的神经功能。川芎嗪能显着降低鱼藤酮诱导的帕金森模型大鼠中脑和纹状体Caspase-3的表达。川芎嗪能显着降低模型动物脂质过氧化水平，同时降低模型动物胰岛素、血管紧张素Ⅱ和P-选择素的浓度，有效降低链脲佐菌素诱导的糖尿病小鼠血糖和尿素氮浓度，对部分缓解模型动物的糖尿病症状[12]。四甲基吡嗪通过抑制p38mapk（丝裂原活化蛋白激酶，MAPK）和FoxO1（叉头盒蛋白O1）通路保护肾小管内皮细胞，抑制阿霉素凋亡毒性诱导的肾小管上皮NRK52E细胞。动物研究表明，川芎嗪可抑制多种肿瘤细胞的增殖，治疗哮喘和结肠炎的报道层出不穷。可见川芎嗪具有广泛的药理作用，值得进一步研究。赵健嫦[24]指出川芎嗪可有效阻断大鼠气道壁Ⅲ型胶原的合成，川芎嗪对呼吸系统疾病和症状有很好的改善和预防作用，可抑制网状基底膜层增厚，从而抑制气道重构的早期纤维化。同时川芎嗪可以增加一氧化氮合酶的表达，保护脑干神经元，从而改善缺氧和呼吸抑制。邓利珍等[25]证明川芎具有调节血流粘度、增加血液中氧分压和降低机体二氧化碳分压的作用。对慢性阻塞性肺疾病有很好的治疗作用，说明川芎对呼吸系统尤其是阻塞性疾病的治疗效果显著。2.5抗肿瘤川芎的多种成分如苯酞类化合物、川芎嗪等可有效抑制癌细胞及其因子表达，起到抗肿瘤的作用。咖啡酸与奎尼酸生成的缩酚酸，就是绿原酸，绿原酸属于苯丙烷类化合物中的弱酸性多酚化合物[3]。植物中最丰富常见的绿原酸形式是5-咖啡酰奎尼酸、4-咖啡酰奎尼酸和3-咖啡酰奎尼酸。绿原酸通过调节机体代谢途径降低胆固醇，并具有清除自由基、抗氧化、抗菌活性和神经保护作用。同时在体内的代谢主要是被肠道菌群通过加氢、脱羟基和水解来分解代谢，一小部分绿原酸在肠道黏膜中被酯酶水解，主要产物有咖啡酸、阿魏酸和异阿魏酸。有学者对咖啡酸和阿魏酸肌肉注射咖啡酸后在兔体内进行药代动力学研究，咖啡酸通过儿茶酚氧甲基转移酶(COMT)代谢产生阿魏酸。阿魏酸的血浆-ma浓度-时间曲线下面积(AUC)约为咖啡酸AUC的13%。并且随着咖啡酸剂量的增加，代谢产物阿魏酸的Cmax川芎内酯其抑制作用与血管内皮细胞，与抵抗肾上腺素诱导的离体大鼠腹主动脉收缩无关。在C2C12细胞分化过程中，川芎内酯仍能抑制肿瘤坏死因子-α（TNF-α）诱导的自噬。动物实验证实，藁本内酯鼻饲给药可通过核转录因子E2相关因子2(nuclearfactor-erythroid2relatedfactor2，Nrf2)和(Heatshockprotein，HSP70)途径对缺血再灌注损伤的大脑神经有保护作用。当归内酯A可由两分子川芎内酯缩合而成。有学者报道当归内酯A可通过调节外排转运蛋白P-gp降低乳腺癌细胞对长春瑞滨的耐药性[7]。体外可通过ROS介导的内质网应激途径诱导结直肠肿瘤细胞凋亡实验证实。宋向岗[26]通过实验表明川芎中的有效成分川芎嗪对肺癌、卵巢癌以及胰腺癌具有一定的抑制作用，并可对上述癌症患者气道一定的延缓病情进展的作用，说明川芎嗪具有较理想的抗肿瘤作用。郭秀伟[28]还指出川芎可以抑制HIF-1α和EMT相关分子的表达，从而增强肺癌干细胞样细胞荷瘤小鼠肿瘤原发模型和复发模型的效果。此外，川芎的单纯顺铂效果没有手术后的顺铂联合效果对肿瘤的抑制力强，说明川芎能有效抑制荷瘤小鼠肺癌干细胞样细胞的肿瘤复发，具有更好的抗肿瘤作用。3结论川芎作为祖国传统医药的治疗常用药，在当代已然得到较广泛的应用，这也更进一步解释化学成分的价值和药理作用。关于川芎的化学成分与相关的临床治疗相关作用和作用机制进行研究，它含有多种化学成分，且川芎具有镇痛、抗血栓、抗痛、抗哮喘、纤维化、抗过敏和抗肿瘤作用，并具有多种抗药性。也产生了积极的效果。川芎的药理还需要进一步的研究，且不系统。今后，研究者可进一步探索川芎的有效化学成分，继续研究其潜在的药用价值，使其发挥更大化学、医学、药理学作用，不断推动中医药事业的发展。参考文献马宁宁,范姗姗,李欣,等.川芎的抗炎物质筛选及其作用机制分