袁永旭1 党俊然1 温秋瑶2 张立秋3 张晓燕1 崔艳艳1* 李 明1*
中药五味子为木兰科五味子属木质藤本植物五味子(Schisandra chinensis (Turcz.) Baill.)的干燥成熟果实，作为一种传统中药材，含有丰富的五味子甲素、多糖、木脂素类、有机酸等活性成分，具有益气生津、收敛固涩、补肾宁心等重要功效，广泛应用于保健食品、药品和美容产品等领域。近年来，我国大力实施道地药材五味子产业振兴工程，其中以东北地区种植面积最为广泛，所产北五味子品质最佳，是东北地区特色的中药材。五味子的炮制历史源远流长，其炮制方法多样，蒸制、醋制、蜜制和酒制等炮制品常用于临床，根据各地域用药习惯不同，使用的炮制品也不尽相同。炮制过程中不同因素的影响可导致五味子饮片的多种化学成分发生变化，进而影响药效，进一步使炮制品呈现多元化、安全、有效的发展趋势。
在中药材质量评价体系中，色泽作为"辨色论质"理论的核心要素，是反映药材质量的重要外在特征之一。传统经验认为“色变则味变，味变则质变”，中药材颜色的差异能够在一定程度上反映出其内源物质的变化。现代研究表明，中药的色泽与其药性、有效成分含量和药效强弱密切相关。其中，色差法能够通过L*、a*、b*表示颜色的明度、色调和饱和度，实现对中药材颜色的精准量化表征，为客观评价中药材质量提供了科学依据。
气味作为中药材品质评价的另一重要指标，主要源于中药材中所含的挥发性成分，这些成分不仅赋予中药材独特的气味特征，更是其药效物质基础的重要组成部分。研究表明，不同的炮制方法会对五味子饮片中的某些化学成分产生不同程度的影响，从而导致其挥发性成分的组成和含量发生显著变化。Wang等利用电子鼻和电子舌这2种仿生手段，联合气相色谱-质谱联用(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)技术，表征了6种五味子炮制饮片滋味和气味的变化。但由于GC-MS技术存在操作耗时较长、样品前处理复杂等不足，因此，为了更高效地开展对五味子饮片挥发性成分的研究，亟须建立一种快速且适宜的现代检测方法。顶空-气相色谱-离子迁移谱(headspace-gas chromatography-ion mobility spectrometry,HS-GC-IMS)是一种用于检测挥发性成分的高效技术，具有灵敏度高、分析速度快、操作简便和数据可视化等优势。该技术在产品质量控制、溯源分析以及炮制过程中成分变化研究等方面具有重要应用价值。基于此，本研究利用便携式色度计和HS-GC-IMS技术与化学分析方法相结合，从色泽和气味2个维度系统探究炮制方法对北五味子质量的影响规律，旨在为北五味子饮片的质量控制提供新的理论依据和方法参考。
“辨色论质”主要根据药材的外观性状，以色泽作为性状鉴别中最直观的指标，颜色量化可以将肉眼观色的主观的、模糊的颜色进行客观化、数字化表达。色差法作为一种经典颜色量化方法，很大程度上避免了以肉眼观色的主观性，不同色度指标也可敏感捕捉到中药材表观色泽的差异。中药炮制是中药材颜色变化的主要影响因素，颜色结果表明，净五味子呈暗红色或紫红色，与SCF相比，盐制处理可增强五味子的红色色调，而酒制、醋制、麸炒和蜜制工艺则会降低其红色色调，其中W-SCF、V-SCF和V-SCF均呈现不同程度的深棕色或黑色，而H-SCF呈现棕褐色。
HS-GC-IMS是一种用于检测食品香气及挥发性成分的高效分析技术，无需样品前处理，分析周期短，灵敏度高，可准确检测低含量挥发性有机物，并具备数据可视化能力。该技术在产品质量控制、溯源分析及加工过程成分变化研究中具有重要应用价值。本研究中，HS-GC-IMS共分离鉴定出50种挥发性化合物(包括部分化合物的单体和二聚体)，包括醛类15个、酯类9个、醇类7个、酮类6个、萜烯类5个、吡嗪类4个、呋喃类2个、羧酸类1个以及吡咯类化合物1个。采用VIP≥1和ROAV≥1双重标准筛选出乙酸香叶酯、丁酸、反式-2-癸烯醛和2-己醇为6种五味子饮片中的关键特征挥发性风味化合物。炮制工艺显著影响这4个关键风味成分含量，醋制中乙酸香叶酯因酯化竞争、酸性水解及热分解而减少；蜜制使丁酸通过糖类包合和美拉德反应被消耗，麸炒则促使其高温挥发或氧化；反式-2-癸烯醛在醋制中发生酸性聚合和胺醛缩合而减少，在麸炒中则通过高温氧化和美拉德反应被转化；2-己醇在酒制中参与酯化或共沸挥发，在醋制中被氧化。这些变化揭示了炮制工艺通过辅料特性、温度条件和化学反应对风味成分的特异性调控作用。该研究结果不仅阐明了不同五味子饮片的特征风味物质基础，更为深入理解五味子炮制过程中风味特性与化学成分之间的构效关系提供了重要的科学依据。
本研究基于“辨色论质”理论和现代分析技术，利用色度计、HS-GC-IMS结合化学计量学，系统阐明了不同炮制方法对五味子颜色和气味的影响及其物质差异性，为五味子饮片的质量评价和工艺优化提供了科学依据，同时也为传统中药炮制理论的现代化研究提供了新的技术手段。该研究成果发表在《天然产物研究与开发》2025年第10期，欢迎引用(点击左下方“阅读原文”可查看全文)。
引用格式：袁永旭,党俊然,温秋瑶,等.色差法结合HS-GC-IMS研究炮制方法对五味子色泽和挥发性成分的影响[J].天然产物研究与开发,2025,37:1843-1856. Yuan YX,Dang JR,Wen QY,et al.Effects of processing methods on color and volatile components of Schisandra Chinensis Fructus based on color difference method combined with HS-GC-IMS[J].Nat Prod Res Dev,2025,37:1843-1856.
点击阅读原文可查看全文