川芎在中药中以干燥根茎为主要入药部位（其他部位如茎、叶极少药用），其有效成分、含量及现代药理作用研究较为深入，具体如下：
一、主要入药部位及有效成分
川芎的药用部位为伞形科植物川芎的干燥根茎，其主要有效成分可分为挥发油类、生物碱类、酚酸类三大类，另有少量内酯、甾醇等：
1. 挥发油类（约占根茎重量的1%~2%）
是川芎的标志性成分，以苯酞类化合物为主，包括：
- 藁本内酯（ligustilide）：含量最高（约占挥发油的40%~60%），是川芎发挥解痉、镇痛、抗血栓等作用的核心成分之一；
- 丁烯基酞内酯（butylidenephthalide）、蛇床内酯（cnidilide）、新蛇床内酯（neocnidilide）等，协同参与抗炎、改善微循环等作用。
2. 生物碱类
以川芎嗪（tetramethylpyrazine，tmp） 为代表（含量约0.02%~0.1%），此外还有佩洛里因（perlolyrine）、川芎哚（perlolyrine）等。川芎嗪是川芎活血化瘀作用的关键成分，现代临床已将其制成单体药物（如盐酸川芎嗪注射液）。
3. 酚酸类
主要包括阿魏酸（ferulic acid）（含量约0.05%~0.2%）、咖啡酸、香兰酸等。其中阿魏酸是川芎抗氧化、抗血小板聚集的重要活性成分。
二、成分含量特点
川芎中有效成分的含量受生长环境（如土壤、海拔）、采收时间、加工方法影响较大：
- 挥发油类：优质川芎（如四川都江堰产）的挥发油含量通常≥1.0%（《中国药典》规定），其中藁本内酯在挥发油中的占比随储存时间延长可能略有下降（因易挥发）；
- 川芎嗪：新鲜根茎中含量较低，经干燥加工后含量升高，一般在0.05%~0.1%之间；
- 阿魏酸：在干燥根茎中含量相对稳定，通常为0.08%~0.15%，炮制（如酒炙）后其溶出率可提高，增强药效。
三、现代药理作用
川芎的药理作用与其有效成分密切相关，主要体现在以下方面：
1. 对血液循环系统的作用
- 抗血栓与改善血液流变性：川芎嗪和阿魏酸可抑制血小板聚集（降低血小板黏附率、抑制血小板释放血栓素A?），并降低血液黏稠度，改善高凝状态，预防血栓形成（如冠心病、脑梗死）；
- 扩血管与改善微循环：川芎嗪能扩张冠状动脉、脑动脉及外周血管，增加心脑血流量，缓解血管痉挛（如治疗心绞痛、缺血性脑血管病）；阿魏酸可改善微循环障碍，增加组织灌注。
2. 中枢神经系统作用
- 镇痛与镇静：藁本内酯是主要镇痛成分，通过抑制中枢神经系统的疼痛信号传导（如影响5-羟色胺、多巴胺等神经递质），缓解头痛、关节痛等；挥发油成分还具有轻度镇静作用，可协同改善疼痛伴随的焦虑状态。
- 保护神经细胞：川芎嗪能抑制脑缺血后炎症反应（减少tNF-a、IL-6等炎症因子），减轻神经细胞损伤，对缺血性脑卒中具有神经保护作用。
3. 抗炎与抗氧化
- 阿魏酸具有较强的抗氧化活性，可清除自由基（如超氧阴离子、羟自由基），抑制脂质过氧化，保护细胞免受氧化损伤；
- 藁本内酯等成分能抑制炎症介质（如前列腺素E?、组胺）的释放，减轻组织炎症反应（如风湿性关节炎的关节肿胀）。
4. 对平滑肌的作用
- 川芎嗪可松弛血管平滑肌（尤其痉挛状态的血管），同时对子宫平滑肌有双向调节作用：小剂量兴奋子宫（促进产后子宫收缩），大剂量抑制子宫痉挛（缓解痛经）；
- 挥发油成分对胃肠道平滑肌有解痉作用，可缓解胃肠痉挛性疼痛。
5. 其他作用
现代研究还发现，川芎成分具有一定的抗肝纤维化（抑制肝星状细胞活化）、改善肾功能（降低肾缺血损伤）等作用，但其临床应用仍需进一步验证。
总结
川芎的核心药效与挥发油（藁本内酯）、生物碱（川芎嗪）、酚酸（阿魏酸） 密切相关，其现代药理作用集中在“改善血液循环、镇痛抗炎、保护神经”等方面，与传统中医“活血行气、祛风止痛”的功效高度吻合，为其临床用于心脑血管疾病、疼痛性疾病等提供了科学依据。