中药制剂的特殊性在于要研究“饮片到制剂成型前物料”的加工技术及其科学性。因此成型前原料的性质是制约中药制剂发展的重要因素,中药物质基础研究的深入是解决的根本途径。本课题组前期针对中药成分体系的整体性和复杂性,提出中药物质基础“组分结构理论”,并提出将“组分”作为未来中药制剂发展的基本单元,为创新中药制剂研发提供了新思路。课题组前期参与了国家十一五支撑计划子课题“与血瘀型胸痹相关的中药有效成分群组方设计技术研究”,围绕“参芍舒胸方”（处方含川芎、丹参、赤芍、三七等中药）展开了深入研究。现代研究表明该复方中单味中药川芎具有较好的抗心肌缺血药效,广泛应用于冠心病、心绞痛、动脉粥样硬化等心血管疾病的治疗与预防。然而,由于川芎防治心肌缺血的药效物质基础尚未明确,所含活性组分的生物药剂学性质亦不了解,严重制约了川芎相关中药制剂的研发进程。鉴于“参芍舒胸方”复方的复杂性和时间因素,本课题选取其单味中药川芎进行深入研究,以期为最终研究“参芍舒胸方”提供理论依据,为指导组分结构中药制剂研发提供参考。本课题基于“组分结构理论”,评价川芎抗心肌缺血活性,辨识川芎抗心肌缺血效应物质基础组分,优化川芎物质基础组分间结构,探索川芎内酯组分潜在作用机制,并整合表征川芎内酯组分生物药剂学性质,其主要研究内容如下:1.川芎防治心肌缺血活性评价及物质基础组分确认本部分首先采用盐酸异丙肾上腺素诱导构建大鼠心肌缺血损伤模型,分别考察川芎醇提物与川芎水提物对心肌缺血损伤大鼠的心脏指数、心肌酶CK、LDH及AST水平、血清SOD、T-AOC活性以及心肌组织形态结构的影响,结果表明川芎具有良好的防治心肌缺血药效。通过现代分离分析技术,富集纯化川芎中的主要组分:川芎酚酸组分、川芎内酯组分及川芎多糖组分。并采用HPLC法对川芎酚酸组分及川芎内酯组分进行组成结构解析,测得川芎酚酸组分的得率为1.41%,含量为43.49%;测得川芎内酯组分的得率为3.43%,含量为71.56%;采用苯酚-硫酸法测得川芎多糖组分的得率为5.79%,含量为51.00%。然后通过构建H₂O₂诱导HUVECs氧化损伤模型和H9c2细胞缺糖缺氧损伤模型,借助多种药效学评估手段,评价川芎酚酸组分、川芎内酯组分及川芎多糖组分抗心肌缺血活性。结果表明川芎酚酸组分、川芎内酯组分及川芎多糖组分具有较好的抗氧化、抗炎、抗凋亡、改善能量代谢等生物活性,具有较好的心血管保护作用。从而确认了川芎防治心肌缺血效应物质基础组分为川芎酚酸组分、川芎内酯组分和川芎多糖组分。2.川芎防治心肌缺血物质基础组分间结构优化本部分采用均匀设计实验方法,优化川芎酚酸组分、川芎内酯组分、川芎多糖组分之间的最佳组分结构,采用ISO诱导的大鼠心肌缺血模型,多指标综合评价。结果采用DPS7.05软件进行分析,获取川芎抗心肌缺血最佳组分间结构为川芎酚酸组分为23.94 mg·kg-1,川芎内酯组分为43.87 mg·kg-1,川芎多糖组分为65.45mg·kg^-1,即川芎酚酸组分:川芎内酯组分:川芎多糖组分=2.39:4.39:6.55。3.川芎内酯组分抗心肌缺血作用机制研究本部分从细胞自噬的角度,分别从体内和体外探究川芎内酯组分对心肌缺血损伤心肌细胞自噬的影响,然后利用H9c2细胞缺糖缺氧损伤模型研究其潜在的作用机理,结果表明川芎内酯组分可通过激活PI3K/Akt/mTOR通路抑制心肌细胞自噬发挥抗心肌缺血作用。4.川芎内酯组分生物药剂学性质示范性研究本部分主要考察川芎内酯组分中各代表性成分平衡溶解度和油水分配系数,通过Cosine分析法对组分中各成分的性质进行相似度分析,并通过质量权重系数法整合表征川芎内酯组分的生物药剂学性质。结果表明川芎内酯亚组分a为Ⅲ类组分,即具有高溶解性、低渗透性;川芎内酯亚组分b为Ⅱ类组分,即具有低溶解性、高渗透性。综上所述,本课题在“组分结构理论”的指导下,快速辨识川芎抗心肌缺血整体效应物质基础组分,解析了川芎防治心肌缺血组分结构特征,进一步优化了川芎最佳组分结构。另外,阐明了川芎内酯组分抗心肌缺血损伤的作用机制,并整合表征了其生物药剂学性质。本课题研究为以组分为基本单元的多元释药系统的构建奠定了基础,同时也为组分中药制剂的研究提供了一种新的视角和策略。