川芎爲中醫常用的活血化瘀藥。在《中國藥典》（2010年版）中，有151個成方製劑中含川芎，佔所收載1640箇中成藥總數的9.21%。中藥川芎來源於傘形科植物川芎iigwsticwmchuanxiongHort.的乾燥根莖，主產於四川省彭州、都江堰等地，爲四川的道地藥材。夏季當川芎植株莖上的節盤顯著突出，並略帶紫色時採挖，除去泥沙，曬後烘乾，去鬚根，即爲川芎藥材。再經洗淨、潤透、切片、乾燥，得到中藥飲片。中醫認爲川芎性溫，味辛，歸於肝、膽、心包經，具有活血行氣、祛風止痛的功效，用於胸痹心痛，胸脅刺痛，跌撲腫痛，月經不調，經閉痛經，癥瘕腹痛，頭痛，風溼痹痛等症。國內外學者對川芎的栽培、加工炮製、化學成分、藥理作用、臨牀應用等方面進行了廣泛研究。本文對近10年川芎的化學成分及其藥理作用進行了文獻綜述，以期爲川芎的臨牀應用、新產品研究與開發提供依據。
1川芎的化學成分
川芎含有苯酞類、萜烯類、有機酸及其酯、生物鹼、多糖等多種類型的化學成分。川芎中的揮發油和生物鹼類成分是研究的熱點。
1.1揮發油
川芎中揮發油的含量約爲1%。一般採用超臨界C〇2萃取、水蒸汽蒸餾等方法提取揮發油；再經柱層析分離、GC-MS、LC-MS等方法檢測。已從川芎揮發油中鑑定出了60餘種成分。苯酞類化合物是揮發油中的主要成分。
1.1.1苯酞類化合物川芎中的苯酞類化合物存在於揮發油中，主要有z-稾本內酯(z-ligustilide)、丁基酞內酯(butylphthalide)、丁燦基酞內酉旨(butylidenephthalide)、4-輕基-3-丁基味內酯（senkyunolide)、川芎內酯A(senkyunolideA)、川芎內酯I(senkyrunolideI)、川芎內酯F(senkyunolideF)、新蛇牀內酯（neocnidilide)等。近年來，報道的二聚體類化合物較多，主要有3’，6,8’，3a-二聚藁本內酯(3，，6，8’，3a-diligustilide)、Z,Z-6,6’，7，3’a-二聚藁本內酯（Z,Z-6，6’，7，3’a-diligustilide)、Z-6，8’7，3’-二聚藁本內酯(Z-6，8’7，3’-diligustilide)等。
1.1.2萜烯類川芎中的萜烯類成分存在於揮發油中，主要有6-丁基-1，4-環庚二烯（6-butyl-1，4-cycloheptadiene)、桉葉二烯（eudesma-4，11-dlene)、3-蒈烯(3-carene)、松油烯(terpinene)、3，7，7-三甲基-11-甲烯基螺[5，5]+-2-烯(3,7,7-trimethyl-11-methylene-spiro[5，5]undec-2-ene)、檸檬烯(limonene)、蓽澄茄油烯(cubebene)、5，5-二甲基-二環[6，3，0]H■--1，7-二烯-3-酮（5，5-dimethyl-bicyclo[6，3，0]undeca-1，7-dien-3-one)、川芎三萜(xiongterpene)等成分[2，3，6]。
1.1.3有機酸及其酯類川芎中的有機酸、脂肪酸及其酯存在於揮發油和水溶性部位，主要有：阿魏酸（ferulicacid)、咖啡酸（caffeicacid)、芥子酸(sinapicacid)、號珀酸（succinicacid)、軟脂酸(palmiticacid)、軟脂酸甲酯（palmiticacidmethylester)、軟脂酸乙酯（palmiticacidethylester)、十七院酸（heptadecanoicacid)、油酸（oleicacid)、十八碳二烯酸（9，12-octadecadienoicacid)、十八碳二烯酸甲酯（9，12-octadecadienoicacidmethylester)、十八碳二烯酸乙酯(9，12-octadecadienoicacidethylester)、單棕櫚酸甘油酯等。
1.2生物鹼
川芎中的生物鹼成分主要有川芎嗪(tetramethylrazine)、黑麥鹼（perlolyrine)、三甲胺、腺嘌呤、腺苷、膽鹼、尿嘧啶等。這些生物鹼均爲小分子化合物，且含量低。現代研究報道最多的是川芎嗪，包括提取、分離、合成和含量測定等。但是，川芎嗪在川芎中的存在與否及其含量高低一直存在爭議。一部分學者認爲川芎嗪是川芎藥材質量評價的指標性成分，建立了測定川芎藥材和飲片中川芎嗪含量的方法。但文獻報道的川芎藥材中川芎嗪的含量（0.12~6240pg.g_1)差異很大，相差幾萬倍。另一部分學者認爲川芎中沒有川芎嗪，即使有，其含量小於1pg.g-1,對評價川芎藥材的質量沒有意義。因此，對川芎中的總生物鹼及川芎嗪有待於進一步研究，以闡明川芎中川芎嗪的存在及其含量。
1.3多糖
川芎中多糖的含量約5.71%。孫曉春等人採用水提醇沉法提取川芎多糖，經DEAE-纖維素柱層析法純化，得到LCXP-1,LCXP-2,LCXP-3三部分多糖。其中，LCXP-1和LCXP-2均由甘露糖、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖組成，而LCXP-3則由甘露糖、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖、鼠李糖、半乳糖醛酸組成，爲藥量學研究和中成藥加工奠定基礎?。
2川芎的藥理作用
川芎既能活血化瘀，又能行氣止痛，爲“血中之氣藥”。廣泛用於血瘀氣滯所致的胸、脅、腹諸痛證。川芎的主治病證與心腦血管疾病、血栓形成和疼痛等病變密切相關，如冠心病、血栓閉塞性脈管炎、缺血性腦病、高粘血癥等。有關川芎的水提物、苯酞類成分、藁本內酯、川芎內酯A、總生物鹼、川芎嗪及其注射液等化學部位/成分的藥理研究文獻報道甚多，主要涉及心腦血管系統、神經系統、呼吸系統以及肝、腎功能等方面。
2.1對心腦血管系統的作用
2.1.1抗腦缺血作用川芎爲活血化瘀藥類中的“活血止痛藥”，其活血行氣止痛的功效與抗腦缺血、抗血栓等藥理作用密切相關。川芎嗪易透過血腦屏障，對多種實驗性局竈性或全腦缺血-再灌注損傷具有保護作用。研究發現，川芎嗪可促進整體大鼠局竈性腦缺血後皮質和紋狀體缺血半暗帶神經細胞增殖，從而修復、替代損傷的`神經細胞，對腦功能自身恢復發揮重要作用；並對心臟驟停復甦後腦缺血-再灌注的損傷有一定保護作用；川芎嗪能減少腦梗死體積，減輕腦缺血區組織結構的損傷，明顯改善神經症狀?；靜脈注射川芎嗪也能減輕大鼠心臟驟停復甦後腦組織損傷，改善腦功能。同時，臨牀也發現腦出血病人早期應用川芎素(阿魏酸鈉片)治療，能有效減輕腦水腫，促進血腫的吸收，改善血腫周圍的低灌注血供，改善患者的神經功能。
川芎嗪抗腦缺血的機制與抑制神經元凋亡、抗氧自由基有關。研究表明，腦缺血再灌注後BaxmRNA表達增強，川芎嗪能夠下調CIR海馬神經元BaxmRNA表達從而抑制神經元凋亡。對心臟驟停復甦後腦缺血-再灌注損傷，川芎嗪也可透過上調Bcl-2的表達來減輕腦組織損傷?。張景秋等人發現川芎嗪具有抗氧自由基作用，可修復腦缺血再灌注損傷。
此外，川芎生物鹼具有抗氧化作用，能降低一氧化氮、丙二醛的含量和一氧化氮合酶活性，提高超氧化物歧化酶活性，減少大鼠神經功能和腦組織的損害。
2.1.2保護心臟作用
①抗心肌缺血川芎嗪注射液可以改善冠狀動脈的血液循環，減輕缺血引起的心肌細胞損傷，抑制血清肌酸磷酸激酶和乳酸脫氫酶的溢出，減小實驗性心肌缺血的範圍，促進纖維蛋白的降解，對抗體外血漿凝血，從而治療冠心病心絞痛。川芎嗪注射液也能保護心臟，減輕心肌缺血再灌注引發的損傷，能減少心肌梗死麪積，減輕心肌病變程度，其作用機制可能與增加缺血再灌注心肌組織一氧化氮合酶、超氧化物歧化酶的活性，減少脂質過氧化物丙二醛的含量和血清肌酸激酶的活性有關。研究發現川芎嗪注射液對促心肌梗死後大鼠缺血心肌血管新生的作用,亦是其抗心肌缺血作用機制之一。此外，川芎嗪對心肌細胞線粒體具有保護作用；研究發現川芎嗪預處理，能使體外循環心臟手術患者心肌酶漏出減少，心肌超微結構損害減輕，認爲其在體外循環心臟手術中有良好的心肌保護作用_。張浩等人的研究表明川芎嗪能減輕缺血後缺血性室性心律失常時心外膜單相動作電位改變的程度，具有抗缺血性室性心律失常的作用，其機制可能與其抑制折返形成有關。
@抗心肌炎與心肌肥厚川芎嗪對病毒性心肌炎有保護作用，能抑制大鼠壓力超負荷所致心肌肥厚。川芎嗪可透過下調病毒性心肌炎小鼠心肌細胞Fas/FasL蛋白表達，減少心肌細胞凋亡和心肌損傷。川芎嗪能抑制大鼠壓力超負荷所致的心肌肥厚，作用機制可能與抑制有絲分裂原激活蛋白激酶信號通路中(ERK-1)mRNA的表達有關。
③抗動脈粥樣硬化川芎嗪能透過抑制或阻斷動脈粥硬化危險因素氧化型低密度脂蛋白、氧化型極低密度脂蛋白和血管緊張素II(Angll)誘導的核因子kB出活化及核內移位，抑制血管壁細胞血管細胞粘附分子1和單核細胞趨化蛋白1表達，抑制單核細胞粘附於內皮，而發揮其抗動脈粥樣硬化作用。研究表明，川芎總苯酞也具有抗動脈粥樣硬化作用。
2.1.3保護血管內皮細胞、抗增殖作用川芎水提液及川芎嗪均能保護血管內皮細胞。研究表明，川芎藥液（傳統方法制備）能抑制高糖誘導的血管內皮細胞凋亡，其分子機制與透過調節Bcl-2和Caspase-3基因的表達而影響Caspase凋亡信號傳導系統有關。川芎嗪亦可抑制血管內皮因子誘導的細胞增殖。川芎內酯A預處理對大鼠離體心臟停灌再灌注損傷所致的血管內皮細胞損傷具有保護作用。川芎嗪對AngII誘導的VSMC增殖有顯著抑制作用，其機制與抑制血小板源生長因子(PDGF-B)表達有關，並且在相同培養時間內，隨着川芎嗪濃度增加，細胞增殖活度及PDGF-B表達水平逐漸降低，提示川芎嗪的抑制作用具有量效關係。
2.2對神經系統的作用
2.2.1鎮靜、鎮痛作用川芎辛溫升散，性善疏通，能“上行頭目”，祛風止痛，爲治頭痛之要藥。川芎水煎劑能抑制小鼠中樞神經系統的興奮性，有鎮靜催眠作用。川芎水提取物能明顯減輕受損神經根的水腫變性、髓鞘脫失等損傷，減輕模型大鼠的頸神經根性疼痛。川芎嗪有鈣離子拮抗作用，能舒張血管發揮抗血管痙攣作用，較好地改善機體的缺氧狀態，降低毛細血管通透性，抑制血小板聚集，降低血液黏度，並促進前列腺素I2和血栓素A2的平衡，從而改善腦部微循環，聯合半夏白朮天麻湯有效治療血管性頭疼。
2.2.2保護視神經作用川芎嗪能明顯緩解過氧化氫對視網膜神經元細胞及神經膠質細胞等的氧化應激損傷，並上調與細胞生存密切相關的神經體微管蛋白-2和神經保護肽的表達水平。鄭新國等研究表明，川芎嗪能降低視網膜色素變性小鼠視網膜光感受器細胞環磷酸鳥苷(cGMP)的水平，進一步引起鈣離子內流受限，導致光感受器細胞鈣離子濃度降低，並直接增加視網膜Bcl-2的表達，從而抑制模型小鼠光感受器細胞的凋亡；此外，川芎嗪透過抗自由基、抗氧化等作用亦可減少模型小鼠光感受器細胞的凋亡。
2.3對呼吸系統的作用
2.3.1平喘作用川芎嗪能迅速糾正心力衰竭、呼吸衰竭及改善通換氣功能，能抑制哮喘氣道炎症，防治兒童哮喘。研究發現，川芎嗪能透過上調兒童哮喘患者T-betmRNA的表達強度，降低GA-TA-3mRNA表達水平，從而逆轉Thl/Th2功能失衡，有效防治兒童哮喘。川芎嗪能透過抑制白細胞介素-4和白細胞介素-13的水平而抑制哮喘氣道炎症。
2.3.2治療慢性阻塞性肺疾病(COPD)臨牀研究透過觀察川芎嗪對慢性（COPD)患者血氣分析與血漿纖維蛋白原的影響，發現川芎嗪可能透過降低COPD加重期患者血流粘滯度，升高血氧分壓水平，降低二氧化碳分壓水平，發揮治療效果。
2.4對肝、腎功能的作用
2.4.1保肝作用川芎嗪對肝缺血再灌注損傷和肝纖維化有保護作用。川芎嗪可改善急性肝損傷性脂肪肝中脂肪的堆積，從而保護肝臟。川芎嗪能使急性肝損傷小鼠肝臟中游離脂肪酸、甘油三酯、丙二醛含量均降低，肝脂酶和超氧化物歧化酶活性升高，肝臟脂肪變性明顯減輕，保肝機制可能與降低甘油三酯，促進遊離脂肪酸氧化，抗脂質過氧化作用有關。
2.4.2保護腎臟川芎嗪能抑制腎細胞凋亡。川芎嗪可透過降低糖尿病大鼠腎皮質糖基化終末產物(AGEs)含量調節凋亡相關蛋白Bc1-2和Bax的表達，抑制腎臟細胞凋亡。川芎嗪可誘導腎小管上皮細胞中SnoN蛋白表達，且可能在阻斷轉化生長因子-P1誘導的SnoN蛋白降解方面，與肝細胞生長因子具有協同作用。
2.5其他藥理作用
2.5.1保護骨髓作用川芎嗪能減輕放射損傷後小鼠骨髓細胞的凋亡；亦可調節多種骨髓細胞蛋白質的表達，促進輻射致血虛證小鼠骨髓造血細胞增殖。川芎嗪能透過增加骨髓基質細胞的表達水平而促進骨髓微環境的修復，加速骨髓移植後骨髓的造血重建。川芎嗪體外能使小鼠骨髓間充質幹細胞(BMSCs)定向分化爲神經元樣細胞，細胞內、外ca2+的減少可促進川芎嗪誘導BMSCs向神經細胞的分化。
2.5.2改善學習記憶能力川芎嗪有改善學習記憶的功能。研究表明，川芎嗪對慢性低氧高二氧化碳所致的大鼠空間學習記憶障礙有一定的防治作用。川芎嗪還能改善癡呆模型小鼠的學習記憶能力。2.5.3抗腫瘤作用川芎嗪對卵巢癌、肺癌及胰腺癌具有一定的抑制作用。研究發現，川芎嗪對卵巢癌順鉑耐藥細胞株COC1/DDP的順鉑耐藥性有逆轉作用，其機制可能與干預COC1/DDP細胞內GSH/GST解毒系統，增加細胞內順鉑的含量有關。川芎嗪能抑制低氧時肺癌A549細胞的增殖，作用機制可能與下調A549細胞HIF-letmRNA和蛋白的表達等有關。川芎提取物對胰腺癌HS766T的侵襲和粘附行爲有抑制作用。
綜上所述，川芎作爲一味常用的活血化瘀中藥，主要含揮發油(以苯酞及其二聚體類化合物爲主)、生物鹼、有機酸和多糖等多種類型的化學成分。川芎嗪常被認爲是川芎的有效成分、質量評價的指標性成分。但是，對川芎中川芎嗪的存在與否及其含量的高低仍存在爭議，需做進一步的研究。川芎的提取物、化學部位及單體成分等具有改善冠狀動脈血流量，降低血流阻力及血壓，抗氧自由基，抗炎、抗癌、抗血小板聚集和血栓形成，保護神經等多方面的藥理作用。上述藥理作用與川芎的傳統功效“活血行氣、祛風止痛”相關，爲川芎的臨牀應用提供了支撐，也提示以川芎爲原料開發新藥及保健品的潛力。然而，文獻報道川芎的藥理研究主要集中在川芎嗪方面，建議加強對川芎提取物、化學部位的藥理研究，爲川芎的臨牀應用及新藥、新產品的開發提供科學依據。