川芎的化學(xué)成分、藥理作用及提取工藝的研究進(jìn)展

葛勝宇,范琢玉,田玉順*,朱鶴云

(1.延邊大學(xué)藥學(xué)院,吉林 延吉 133002;2.吉林醫(yī)藥學(xué)院藥學(xué)院,吉林 吉林 132013)

川芎為傘形科植物川芎(LigusticumchuanxiongHort.)的干燥根莖,主產(chǎn)于四川,在云南、貴州、廣西等地也有種植[1]。川芎具有活血行氣、祛風(fēng)止痛等功效,常用于治療痛經(jīng)、糖尿病和腦血栓等疾病[2-5]。本文對川芎的化學(xué)成分、藥理作用及提取工藝進(jìn)行歸納和總結(jié),為川芎的進(jìn)一步研究與開發(fā)提供參考。

1 川芎的化學(xué)成分

1.1 苯酞類

川芎的主要活性成分是苯酞類化合物。Zhang等[6]從川芎乙醇提取物中分離得到7個(gè)苯酞類化合物,分別為川芎內(nèi)酯A、川芎內(nèi)酯B、川芎內(nèi)酯C、川芎內(nèi)酯D、川芎內(nèi)酯E、川芎內(nèi)酯F和川芎內(nèi)酯G。唐飛[7]等通過系統(tǒng)溶劑法和柱色譜方法萃取分離出15個(gè)苯酞類化合物,其中包括9個(gè)單苯酞類化合物,分別為環(huán)氧藁本內(nèi)酯、5-羥基-3-丁烯基苯酞、洋川芎內(nèi)酯B、Z-藁本內(nèi)酯、Z-6-羥基-7-甲氧基-藁本內(nèi)酯、7-羥基-3-丁烯基苯酞、(3S,3aR)-3-羥乙基-3a,4,5,6-四氫苯酞、(3S,3Ar,10R)-(-)-10-羥基苯酞、洋川芎內(nèi)酯F;6個(gè)苯酞二聚體,分別為、當(dāng)歸內(nèi)酯A、茶芎內(nèi)酯D、川芎內(nèi)酯B、歐當(dāng)歸內(nèi)酯A、東當(dāng)歸內(nèi)酯B和新二聚藁本內(nèi)酯。

1.2 酚酸類

阿魏酸是川芎中酚酸類的代表化合物,在藥典中被作為川芎質(zhì)量控制的指標(biāo)性成分。潘明鳳[8]在川芎中發(fā)現(xiàn)18個(gè)酚酸類化合物,包括阿魏酸、咖啡酸、原兒茶酸、對羥基苯甲酸、香草酸、香草醛、瑟丹酮酸、沒食子酸、大黃酚、3-甲氧基-4-羥基苯乙烯、1-羥基-1-(3-甲氧基-4-羥苯基)乙烷、綠原酸、阿魏酸松柏酯、5-羥甲基-6-內(nèi)-3-甲氧基-4-羥苯基-8-氧雜雙環(huán)[3,2,1]辛-3-烯-2-酮、葉酸、棕櫚酸、亞油酸和芥子酸。

1.3 生物堿類

川芎嗪是川芎中的生物堿類代表化合物,也經(jīng)常作為重要指標(biāo)用于評價(jià)川芎藥材的質(zhì)量。從川芎中分離和鑒定的生物堿類化合物還包括川芎堿A、川芎堿B、腺苷、肌苷、尿苷、5-甲基尿苷、黑麥草堿、1-β-丙烯酸乙酯基-7-醛基-β-咔啉、L-異亮氨酰-L-纈氨酸酐、尿嘧啶、腺嘌呤、膽堿和三甲胺等[9]。

1.4 多糖類

Zhong等[10]從川芎中分離得到兩種多糖,分別為川芎多糖-1a和川芎多糖-3a。不同的分子量、單糖組成和理化性質(zhì)決定了這兩種多糖具有不同的生物活性。川芎多糖-1a由鼠李糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸和葡萄糖組成,川芎多糖-3a由甘露糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、木糖和阿拉伯糖組成。

1.5 其他類

川芎除上述成分外,亦含有黃酮類、甾體衍生物類、香豆素類、木脂素類和酚類等成分。其中香豆素類化合物為6,7-二甲氧基-8-羥基香豆素8-O-β-D-芹菜呋喃糖基-(1→6)-β-葡萄糖吡喃糖苷和5,7二甲氧基-6-羥基香豆素6-O-β-D-芹菜呋喃糖-(1→6)-β-D-吡喃葡萄糖苷,木脂素類化合物為川芎皂苷A、川芎皂苷B、川芎皂苷C和川芎皂苷D,酚類化合物為3-羥基-4-甲氧基苯丙酮3-O-β-D-芹菜呋喃糖基-(1→6)-β-D-吡喃葡萄糖苷、3,5-二甲氧基-4-羥基苯丙酮4-O-β-D-芹菜呋喃糖基-(1→6)-β-D-吡喃葡萄糖苷和6-O-β-呋喃葡萄糖基-吡喃葡萄糖基3,4-二甲氧基苯甲酸酯[11-13]。

2 川芎的藥理作用

2.1 鎮(zhèn)痛作用

偏頭痛是神經(jīng)內(nèi)科常見的神經(jīng)血管性疾病,是三大原發(fā)性頭痛之一。邵笑笑[14]等研究發(fā)現(xiàn)川芎中川芎嗪、洋川芎內(nèi)酯A和藁本內(nèi)酯可通過降低血清中白細(xì)胞介素-6和腫瘤壞死因子-α(tumor necrosisfactor-α,TNF-α)的含量,從而緩解偏頭痛癥狀。吳憲聰?shù)萚15]研究發(fā)現(xiàn)川芎中的阿魏酸鈉可通過參與調(diào)控多肽P物質(zhì)的通路而發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用。

2.2 對血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖的促進(jìn)作用和再灌注損傷的保護(hù)作用

徐倩倩等[16]通過四甲基偶氮唑鹽比色法研究發(fā)現(xiàn),川芎中(Z)-6,7-環(huán)氧藁苯內(nèi)酯、3-羥基-4-甲氧基肉桂酸、homosenkyunolide H、1-阿魏酰氧基-2-甲氧基肉桂酸、洋川芎內(nèi)酯H和反式咖啡酸乙酯對猴視網(wǎng)膜血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖有促進(jìn)作用。杜旌暢[17]研究發(fā)現(xiàn)川芎中藁本內(nèi)酯、丁基苯酞和洋川芎內(nèi)酯I對人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞受到得糖氧剝奪-再灌注損傷具有保護(hù)作用,藁本內(nèi)酯對抗糖氧剝奪-再灌注導(dǎo)致人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞損傷的作用機(jī)制與抗缺氧損傷、激活PI3K-Akt通路有關(guān)。

2.3 抗炎作用

鄒密等[18]研究發(fā)現(xiàn)川芎嗪可通過調(diào)節(jié)PI3K/AKT/mTOR信號通路從而改善神經(jīng)元的炎癥反應(yīng),可通過抑制一氧化氮、TNF-α和白細(xì)胞介素1β的釋放,有效抑制核因子κB的活化,從而達(dá)到抗炎的效果。

2.4 對心腦血管系統(tǒng)的保護(hù)作用

周艷等[19]通過研究發(fā)現(xiàn)川芎中生物堿類化合物可使血清中的超氧化物歧化酶活性升高,降低丙二醛的含量,并抑制血清中乳酸脫氫酶和肌酸激酶的活性,從而抑制大鼠心肌纖維化,對缺血的心肌具有保護(hù)作用。蒲忠慧[20]等研究發(fā)現(xiàn)川芎嗪可能通過上調(diào)密封蛋白的表達(dá)、增強(qiáng)腦組織對腦缺血再灌注損傷的耐受性、抑制血小板聚集、調(diào)節(jié)前列環(huán)素和血栓素A2的平衡進(jìn)而影響血栓形成,發(fā)揮保護(hù)腦組織、減輕水腫和改善血液流變性的作用。

2.5 其他作用

馮芮等[21]研究發(fā)現(xiàn)川芎中環(huán)D-苯丙氨酸-L-絲氨酸和環(huán)D-苯丙氨酸-L-丙氨酸能夠抑制子宮平滑肌收縮。LUO等[22]利用超高效液相色譜-四極桿-飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)對肺癌模型小鼠的體內(nèi)代謝進(jìn)行分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明川芎可能通過調(diào)節(jié)脂代謝途徑,從而達(dá)到治療肺癌的效果。

3 川芎的提取工藝

3.1 超聲提取工藝

超聲提取技術(shù)具有提取效率高、操作簡便、提取時(shí)間短和對環(huán)境無污染等優(yōu)點(diǎn)。李宏偉[23]采用響應(yīng)面法優(yōu)化川芎中阿魏酸的提取工藝,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,最優(yōu)的提取條件為料液比1∶5、提取溫度40 ℃、提取時(shí)間30 min、超聲波頻率30 kHz。蒲忠慧[24]等采用星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面法對川芎總酚酸提取工藝進(jìn)行優(yōu)化,獲取最佳提取條件為13倍量65%乙醇,超聲提取兩次,每次55 min。

3.2 微波輔助提取工藝

微波輔助提取技術(shù)具有快速高效、工藝簡單和選擇性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。謝燚林[25]用微波輔助低共熔溶劑的方法對川芎中的阿魏酸提取條件進(jìn)行優(yōu)化,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,最優(yōu)的提取條件為:液固比30∶1(mL/g),提取溶劑為含30%水、摩爾比1:2的氯化膽堿/1,2-丙二醇組成的低共熔溶劑,在68 ℃下提取20 min。

3.3 超臨界流體萃取工藝

超臨界流體萃取技術(shù)具有能耗低、提取速度快和傳熱速率高等優(yōu)點(diǎn)。彭子達(dá)等[26]研究發(fā)現(xiàn)超臨界CO2流體萃取川芎揮發(fā)油的較佳工藝條件為:壓力45 MPa,溫度55 ℃,時(shí)間3.5 h,藥材粒度30目。

4 結(jié) 語

川芎具有較高的藥用價(jià)值,臨床廣泛應(yīng)用于月經(jīng)不調(diào)、偏頭痛和心腦血管疾病的治療,有必要對其化學(xué)成分和藥理作用進(jìn)行全面深入的研究,從而為川芎的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)和作用機(jī)制等研究提供參考,為川芎藥材的進(jìn)一步研究與開發(fā)奠定理論基礎(chǔ)。