川芎主要含苯酞类、酚酸类和生物碱类三大类化学成分，但其作用由一类成分主导还是三类成分整体作用尚不清楚，川芎治疗头痛的药效物质不仅与药材中化合物的含量及活性高低有关，还与其体内过程及同类成分间相互转化有关。该项目针对川芎体内药效物质的阐明，对川芎三类成分的分析方法、含量高低，体内过程、苯酞类化合物的稳定性、代谢及转化，药理活性进行了系统的研究。首先发展了川芎三类化学成分的HPLC-ESI-MS全息分析鉴定方法，总结了不同类成分的紫外特征及质谱规律，对三类成分进生了全面的分析、鉴定，共从提取物中鉴定出40个化合物。这些化合物主要是藁本内酯、洋川芎内酯A及I等苯酞类成分，还有阿魏酸等少量酚酸及极微量川芎嗪。川芎灌胃后共有25个成分吸收入血，其中13个为川芎原型成分，包括阿魏酸、藁本内酯、洋川芎内酯A及I等，12个为结合型代谢产物，主要为与洋川芎内酯I,J，丁烯苯酞相关的谷胱甘肽、甘氨酸、葡萄糖醛酸以及硫酸的结合产物。对川芎吸收入脑化学成分进行UPLC-QTOF-MS分析，发现藁本内酯、洋川芎内酯A及I这3个在药材及血中含量最高的苯酞类化合物能透过血脑屏障进入脑组织，揭示它们可能是川芎治疗脑部疾病的药效物质。但这3个化合物受体内过程影响，其在脑组织中、血中及药材中含量分布并不完全一致，烷基苯类化合物体内呈转化为羟基苯类化合物趋势。为了解决苯酞类成分稳定性差难于获得纯品进行质量标准及药效研究问题，进一步对苯酞类成分的分离制备方法进行了研究，共分离得到8个苯酞类标准物质，并对部分化合物进行了稳定性、转化产物及药理活性研究。在自然光照条件或肝微粒体作用下，藁本内酯容易转化为6,7-环氧藁本内酯及洋川芎内酯I，相较其它苯酞类化合物，羟基苯类化合物洋川芎内酯I及6,7-环氧藁本内酯显示更好的稳定性及药学性质。总之，川芎主要含有藁本内酯、洋川芎内酯A及I等苯酞类成分，这三种成分能吸收入血并透过血脑屏障，但是他们是不稳定的，相较而言，转化产物6,7-环氧藁本内酯及洋川芎内酯I显示更好稳定性及药学性质，值得进一步研究。该项目共发表文章9篇，其中1篇为SCI杂志收录论文，4篇为中文核心期刊论文，4篇为会议论文，培养博士研究生3名。