民國101年3月號

洋川芎內酯（senkyunolide）的研究新知

洋川芎內酯 (senkyunolide) 為活血化瘀中藥川芎 (Rhizoma Chuanxiong) 之主要活性成份之一，屬於苯酞 (phthalide) 類化合物。除了川芎以外，亦存在於日本川芎 (Cnidium officinale Makino) [1]、歐當歸 (Levisticum officinale) [2]、歐防風 [Opopanax chironium (L.) Koch] [3]、Capnophyllum peregrinum 與 Peucedanum ostruthium [4]、Apium graveolens var. secalinum [5] 等植物根部之揮發油中。過去藥理研究發現洋川芎內酯具有：抑制動脈平滑肌增生 [6]、在「血府逐瘀湯」中的抗動脈粥樣硬化作用 [7]、在「四物湯」中的抗凝血作用 [8]、血管鬆弛 [9] 等對心血管的作用，以及抗真菌 [10]、對拓樸異構酶–I 及 –II 的抑制作用 [11]、抗發炎 [12, 13]、抗癌 [14]、抗氧化 [15] 等活性。

關於洋川芎內酯的文獻多為成份分析，藥理活性方面的研究並不是很多，茲將最近相關之研究摘述如下：

1. 抗發炎、抗癌：

於缺血型中風時微小膠細胞 (microglia) 所生成之發炎介質─腫瘤壞死因子-alpha (tumor necrosis factor-alpha，TNF-α) 與一氧化氮 (nitric oxide，NO) 為影響病理嚴重程度的主要因素。Or 等人以抑制神經發炎之生物活性為導向的分離方法，分離出川芎中的洋川芎內酯A 與 Z-蒿本內酯 (ligustilide)，且發現此 2 個化合物能抑制脂多醣 (LPS) 刺激的小鼠 BV-2 微小膠細胞及人類周邊血液單核球衍生之巨噬細胞製造發炎前驅介質，並能保護 Neuro-2a 細胞免受來自 LPS 刺激小鼠 BV-2 微小膠細胞培養基物質所產生之神經發炎毒性。

另一方面，洋川芎內酯A 的抗發炎機制與絲裂原活化蛋白激酶 (MAPK) 的磷酸化及核因子-κB (NF-κB) 的核轉移無關，但能增加 TNF-α 的 mRNA 降解並減少 43% 的半生期。Or 等人由實驗觀察推測，以生物活性為導向的分離方法能有效分離草藥中的活性成份，而川芎中的洋川芎內酯  A 與 Z-蒿本內酯則有可能發展成為腦血管疾病所致發炎的輔助治療藥物 [16]。

Bae 等人探討了日本川芎 (Cnidium officinale Makino) 根部甲醇萃取物的抗發炎及抗癌活性，分離出 falcarindiol、6-hydroxy-7-methoxy-dihydroligustilide、ligustilidiol 以及洋川芎內酯H，並分析光譜數據以鑑定其結構。這些化合物皆具有抗發炎活性，能抑制 LPS 刺激的 RAW 264.7 巨噬細胞釋放一氧化氮，IC₅₀ 值分別為：4.31 ± 5.22、152.95 ± 4.23、72.78 ± 5.13 與 173.42 ± 3.22 μM，它們也能抑制 LPS 所誘導之誘發型一氧化氮合成酶 (inducible nitric oxide synthase，iNOS) 與環氧合酶 (cyclooxygenase)-2 (COX-2) 的 mRNA 表現。

此外，falcarindiol 具有抗 MCF-7 人類乳癌細胞增殖的作用，Hoechst 33342 染色後以螢光顯微鏡及相位差顯微鏡觀察凋亡情形，發現其主要機制為誘導細胞週期停滯於 G₀/G₁ 期，IC₅₀ 值為 35.67 μM，並能劑量相關性地增強 Bax 與 p53 的 mRNA 表現、降低 Bcl-2 的 mRNA 濃度，因此 Bae 等人由實驗結果推測日本川芎甲醇萃取物及其組成份，未來有機會應用於抗發炎及抗癌治療劑的研發 [17]。

2. 鎮痛：

Wang 等人以熱板試驗及醋酸致小鼠扭體試驗評估了口服川芎中的洋川芎內酯I 對小鼠偏頭痛的鎮痛作用，分別檢測血漿與腦中 5-羥基色胺 (5-hydroxytryptamine，5-HT)、5-羥基色胺酸 (5-hydroxytryptophan，5-HTP)、5-氫氧靛基醋酸 (5-hydroxyindoleacetic acid，5-HIAA)、正腎上腺素 (norepinephrine，NE) 以及多巴胺 (dopamine，DA) 的濃度，並計算單胺 (monoamine) 轉換率 (5-HT/5-HTP、5-HIAA/5-HT 與 NE/DA)。結果在熱板試驗中，口服 16 mg/kg 與 32 mg/kg 洋川芎內酯I 的小鼠疼痛閥值顯著提升，而後者也減少了小鼠對醋酸所致腹部扭曲反應。此外，給藥組大鼠的神經傳遞物質濃度較生理食鹽水對照組有顯著改善，與硝化甘油 (nitroglycerin) 誘導大鼠的偏頭痛比較，口服洋川芎內酯I 的大鼠血漿與全腦中的一氧化氮濃度較低。

Wang 等人由實驗結果推知：洋川芎內酯I 可能為川芎中治療偏頭痛的主要活性成份，其鎮痛機制可能為藉由調整單胺類神經傳遞物質的濃度及其轉換率，與降低血漿與全腦中的一氧化氮濃度而達到；因此洋川芎內酯I 具有發展成為治療偏頭痛藥物的潛力 [18]。

3. 藥物代謝：

Wang 等人自川芎乙醇萃取物分離出洋川芎內酯 I，並研究其以靜脈注射或口服給藥，在正常大鼠與偏頭痛大鼠 2 個動物模型的藥物代謝情形。結果發現以靜脈注射給藥後，洋川芎內酯I 能迅速分佈至各組織 (V_z/F 2.07 ± 0.43 L/kg)，並逐漸從血漿中消失 (CL_z 2.56 ± 0.29 L/h/kg and t_1/2Z 0.56 ± 0.13 h)；以 20 mg/kg 與 72 mg/kg 劑量的洋川芎內酯I 口服給藥後，正常大鼠體內藥物代謝動力學參數分別為：T_max 0.25 ± 0.06 與 0.38 ± 0.11 h、C_max 5236.3 ±802.8 與 22071.9 ± 3456.1 mg/L、曲線下面積 (area under the curve，AUC) _(0−t) 5217.5 ± 1029.5 與21480.2 ± 3003.1 μg h/L，口服絕對生物可用率分別為 67.2% 與 76.9%。

而偏頭痛大鼠體內藥物代謝動力學參數與正常大鼠相較有顯著差異，例如：同樣給予偏頭痛大鼠 20 mg/kg 與 72 mg/kg 劑量的洋川芎內酯I 後，平均廓清率減少 68%，分佈體積增加 342%，導致 t_1/2z 與 AUC 增加很多倍，C_max 與 AUC 成比例地增加，藥物代謝動力學呈線性。由於在正常大鼠與偏頭痛大鼠模型體內之洋川芎內酯I 的藥物代謝動力學參數有顯著差異，因此 Wang 等人認為在洋川芎內酯I 的臨床劑量設計上，此種差異是必須列入考慮的影響因素 [19]。

4. 對血管內皮細胞的作用：

王碩等人探討了Ⅰ 對血管內皮細胞模型的促進血管生成作用，並初步研究其作用機制。以MTT法觀察洋川芎內酯I 對人類微血管內皮細胞 (human microvascular endothelial cell，HMEC)-1 存活率的影響，血管腔形成實驗觀察洋川芎內酯I 對 HMEC-1 管腔結構形成的影響，用血管生成抗體芯片技術檢測洋川芎內酯I 處理後，HMEC-1 中各種血管生長因子的變化情形，研究其可能的作用機制。

結果發現洋川芎內酯I 在濃度等於或低於 50 μmol/L 時，對 HMEC-1 的存活率無顯著影響；血管腔形成實驗中，洋川芎內酯I 組的管腔長度與支點數目較空白對照組明顯增多，顯示洋川芎內酯I 能顯著促進 HMEC-1 形成管腔結構，且與濃度呈正相關性。此外，洋川芎內酯I 能顯著促進胎盤生長因子 (placental growth factor，PIGF) 的表現。王碩等人由上述結果推論：洋川芎內酯I 可能藉由增加 PIGF 的表現，而誘導 HMEC-1 的血管生成 [20]。

5. 成份分離與純化：

Wei 等人使用逆向流層析儀 (counter-current chromatography，CCC) 自川芎萃取物中分離與純化得到洋川芎內酯I、洋川芎內酯H與阿魏酸 (ferulic acid，FA) 等主要成份，原理為基於這些成份之分配係數 (partition coefficient values，k) 以及分離係數 (separation factor，α) 之差異，使用包含正己烷 (n-hexane) –乙酸乙酯 (ethyl acetate) –甲醇 (methanol) –水之兩相溶劑系統的CCC，選擇最佳體積比率 3:7:4:6 (v/v) 進行分離，以較低相為流動相，並以頭尾相接 (head-to-tail) 的方式進行沖提。在單獨沖提後，400  mg 的粗萃取物產生了 6.4  mg 的洋川芎內酯I、1.7  mg 的洋川芎內酯H 以及 4.4  mg 的 FA，純度分別為 98%、93% 與 99%，以高效液相色層分析儀分析 CCC 分離部分，並以質譜儀與氫核磁共振光譜 (1H NMR) 鑑定 3 種化合物之結構 [21]。

參考文獻

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