目的 探究生菟丝子、清炒菟丝子、盐菟丝子、酒菟丝子等炮制品中挥发性成分变化，筛选不同炮制品的差异成分。

方法 运用电子鼻和气相色谱-质谱联用（GC-MS）法对不同炮制品菟丝子气味和挥发性成分进行鉴别，通过Origin2024软件和SIMCA 14.1软件进行主成分分析（PCA）及正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA），以变量重要性投影（VIP）值 > 1且P < 0.05的原则，筛选得到菟丝子炮制前后的差异成分。

结果 电子鼻检测出4种菟丝子炮制品对醇类、醛酮类物质敏感。GC-MS法共检测到89种挥发性成分，其中生菟丝子检测到49种，清炒菟丝子66种，盐菟丝子56种，酒菟丝子65种。与生菟丝子相比，清炒菟丝子新增了27种化合物，减少了10种化合物，盐菟丝子新增了17种化合物，减少了10种化合物，而酒菟丝子新增了32种化合物，减少了16种化合物。经OPLS-DA发现菟丝子不同炮制品的挥发性成分具有明显差异，共筛选出异戊醇、2-甲基丁醛、异戊醛等12个差异成分。

结论 炮制后菟丝子的挥发性成分种类和数量均有明显增加。电子鼻结合GC-MS法可用于明确菟丝子不同炮制品挥发性成分的差异，为后续质量标准和临床应用提供参考。

菟丝子为旋花科植物南方菟丝子（Cuscuta australis R. Br.）或菟丝子（Cuscuta chinensis Lam.）的干燥成熟种子^［1］，具有补益肝肾、固精缩尿、安胎、明目、止泻的功效，常用于肝肾不足、阳痿遗精、脾肾虚泻等症状，外用能消风祛斑^［2］。菟丝子主要含黄酮、多糖、生物碱，以及挥发油等化学成分，具有保护生殖系统、拟雌激素、抗肿瘤、强筋骨等药理作用^［3］。炮制是中药临床应用前的重要加工环节，合理的炮制能够提高药物疗效，增加药物应用范围，降低有毒药物的毒性^［4］。菟丝子的炮制品多种多样，《中国药典》2025年版^［1］记载的炮制品为盐炙菟丝子。盐炙不仅可以促进有效成分的溶出，还可以改变药性，引药入肾，增强补肾固涩之功^［5］。此外，历代古籍记载的菟丝子炮制方法有净制、酒制、盐制、黄精汁制等，现代菟丝子炮制品多采用酒制、炒制、盐制方法^［6］。经过炮制后菟丝子的挥发性成分种类和含量会发生改变，如刘天琪等^［7］比较生品与酒制、盐制菟丝子挥发性成分差异，发现菟丝子炮制后挥发性成分种类有所增加。但目前对于菟丝子不同炮制品挥发性成分的研究尚不够全面，仅为简单对比且未涉及更多品种。有研究表明菟丝子挥发性成分具有止痛、抗肿瘤、降血脂的药理作用^［8］，因此研究菟丝子不同炮制品之间挥发性成分的差异，对于深入了解菟丝子及其炮制品的药用价值具有重要意义。

电子鼻是一种拟人嗅觉系统的气味检测技术，该技术操作简单，无需复杂的前处理，具有良好的重复性和实时性，如今已广泛运用于食品以及中药产地鉴别等领域^［9］；气相色谱-质谱联用（GC-MS）法具有高分辨率和灵敏度，能够准确鉴定挥发性有机化合物的种类和含量，提供详细的化学组成信息，是检测挥发性成分强有力的手段^［10］；二者相结合可实现样品气味特征的快速筛选和化学成分的精准分析。本研究基于电子鼻与GC-MS法探讨菟丝子不同炮制品挥发性成分的变化差异，以期为药材质量评价与临床应用提供更为科学的实验依据。

1 仪器与试药

1.1 主要仪器

GC-2010气相色谱-QP 2010plus质谱联用仪和AOC进样器（日本岛津公司）；cNose电子鼻（上海保圣实业发展有限公司）；DV215CD型十万分之一电子天平（美国奥豪斯公司）。

1.2 主要药品与试剂

菟丝子药材（批号：240401，产地：内蒙古赤峰）购自河南尚华堂药业股份有限公司，经长春中医药大学肖井雷教授鉴定为旋花科植物南方菟丝子（Cuscuta australis R. Br.）或菟丝子（Cuscuta chinensis Lam.）的干燥成熟种子；2-辛醇（阿拉丁有限公司，货号：S161171）；黄酒（浙江圣塔绍兴酒有限公司，批号：20250115）；食盐（中盐东兴盐化有限公司，批号：20250617）；试验用水为屈臣氏纯净水（广州屈臣氏食品饮料有限公司）。

2 方法与结果

2.1 菟丝子不同炮制品的制备

2.1.1 生菟丝子

取净菟丝子饮片适量，粉碎后过四号筛，密封保存。

2.1.2 清炒菟丝子

取净菟丝子饮片适量，170 ℃炒炙5 min至表面呈棕黄色，微有裂口，略有香气，取出，放凉^［11］，粉碎后过四号筛，密封保存。

2.1.3 酒炙菟丝子

取净菟丝子饮片适量，加药材量10%的黄酒，闷润6 h，300 ℃炒炙10 min至表面呈棕黄色或棕褐色，微有裂口，略有香气，取出，放凉^［12］，粉碎后过四号筛，密封保存。

2.1.4 盐炙菟丝子

取净菟丝子饮片适量，加药材量2%的食盐，参照《中国药典》2025年版四部通则“0213盐炙法”^［13］炒至微鼓起，取出，放凉，粉碎后过四号筛，密封保存。

2.2 菟丝子不同炮制品挥发性成分电子鼻分析

2.2.1 电子鼻分析条件

准确称取菟丝子4种炮制品各5 g，加盖密封，每个样品平行检测6次，电子鼻设置进样时间60 s，清洗时间90 s，其他参数设为默认值。18个传感器性能描述见表1。

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  表格1 cNose电子鼻传感器主要响应物质

  Table 1.Main response substances of cNose electronic nose sensors

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2.2.2 电子鼻分析结果

4种菟丝子炮制品电子鼻检测结果雷达图见图1。由图可知，生菟丝子在18个传感器的响应值最低，清炒菟丝子和盐炙菟丝子的响应值相近，酒炙菟丝子的响应值最高，且远高于其他3种炮制品。4种炮制品在S3和S10这两个传感器的响应值高度重合，表明炮制方法对氢气和含氢气体类物质几乎没有影响；在S7和S13传感器的响应值较低，表明4种炮制品对短链烷烃类和短链烷氢类及可燃性气体等物质不太敏感；在S1、S6、S9、S14、S18传感器的响应值较高，分别对应丙烷、醛酮类、烷烃、醇类、酮类、甲烷、甲苯、丙酮、乙醇等物质，其中丙烷和甲烷属于烷烃类，丙酮属于酮类，表明4种炮制品对醇类、醛酮类以及烷烃类物质比较敏感。

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  图1 电子鼻雷达图

  Figure 1.Radar chart of electronic nose

  注：SC. 生菟丝子；SSC. 盐炙菟丝子；TSC. 清炒菟丝子；WSC. 酒炙菟丝子。

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为直观判断菟丝子不同炮制品挥发性成分是否存在差异，采用Origin2024软件对菟丝子不同炮制品电子鼻原始数据进行数据分析和主成分分析（principal components analysis，PCA），结果见图2。由图可知，PCA第1主成分的贡献率为89.6%，第2主成分的贡献率为7.7%，第1和第2主成分的贡献率之和为97.3%，表明4种炮制品的气味具有明显差异，能很好地进行区分。酒炙菟丝子位于一、四象限，其他3种炮制品位于二、三象限，说明酒炙菟丝子与其他3种炮制品挥发性成分不同，可能与辅料黄酒有一定关系。

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  图2 菟丝子不同炮制品挥发性成分的PCA得分图

  Figure 2.PCA score plot of volatile components in different processed products of Cuscutae Semen

  注：SC. 生菟丝子；SSC. 盐炙菟丝子；TSC. 清炒菟丝子；WSC. 酒炙菟丝子。

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2.3 菟丝子不同炮制品挥发性成分的GC-MS分析

2.3.1 样品前处理方法

称取3.0 g样品至20 mL顶空瓶中，每瓶加入100 mg/L的2-辛醇标准溶液50 μL，拧紧顶空瓶盖，置于自动进样器上。每个样品平行测定3组。

2.3.2 顶空固相微萃取条件

萃取头：Supelco二乙烯基苯/碳分子筛/聚二甲基硅氧烷 （DVB/CAR/PDMS，50/30 μm）；孵化温度：80 ℃；孵化时间：15 min；萃取时间：15 min；进样口温度：220 ℃，解析时间：1 min；不分流进样；老化温度：250 ℃，老化时间：10 min。

2.3.3 GC条件

色谱柱：Agilent HP-INNOWax毛细管色谱柱（60 m × 0.25 mm，0.25 μm）；载气：高纯氮气（纯度 ≥ 99.999%）；程序升温：初始温度50 ℃，保持1 min，3 ℃/min升至180 ℃，再以10 ℃/min升至230 ℃保持10 min。载气流速：1.0 mL/min；进样口温度：220 ℃。

2.3.4 MS条件

电子能量70 eV，离子源温度230 ℃，扫描模式为全扫描（scan），质量扫描范围m/z 50~500。

2.3.5 GC-MS分析结果

经GC-MS分析，得到菟丝子不同炮制品挥发性成分的总离子流图（图3）。对4种菟丝子炮制品的挥发性成分进行定性与定量分析，共检测出89种挥发性成分（表2）。菟丝子不同炮制品中挥发性成分的类别分布见表3。其中，清炒菟丝子的挥发性成分总含量最高，为24.650 mg/kg，其次是酒炙菟丝子和盐炙菟丝子，生菟丝子的总含量最低，为15.930 mg/kg。与生菟丝子相比，其他炮制品的挥发性成分种类变化如下：清炒菟丝子增加27种、减少10种；盐炙菟丝子增加17种、减少10种；酒炙菟丝子增加32种、减少16种。

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  图3 菟丝子不同炮制品总离子流图

  Figure 3.Total ion current diagram of different processed products of Cuscutae Semen

  注：SC. 生菟丝子；SSC. 盐炙菟丝子；TSC. 清炒菟丝子；WSC. 酒炙菟丝子。

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  表格2 不同菟丝子炮制品的挥发性有机物成分及其含量（mg/kg）

  Table 2.Volatile organic compounds and their content in different processed products of Cuscutae Semen (mg/kg)

  注：SC. 生菟丝子；SSC. 盐炙菟丝子；TSC. 清炒菟丝子；WSC. 酒炙菟丝子；“—”表示未检出。

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  表格3 菟丝子不同炮制品挥发性成分类别分布

  Table 3.Distribution of volatile component categories in different processed products of Cuscutae Semen

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2.4 菟丝子不同炮制品挥发性成分正交偏最小二乘判别分析

为了进一步寻求菟丝子不同炮制品的差异性成分，使用Microsoft Excel 2010 软件进行数据处理，SIMCA 14.1软件进行正交偏最小二乘判别分析（orthogonal partial least squares discriminant analysis，OPLS-DA），以89个挥发性成分作为因变量，不同炮制品作为自变量，通过OPLS-DA可实现菟丝子不同炮制品的有效区分。模型解释率参数R²X=0.979和R²Y=0.996，模型预测能力参数Q²=0.992，R²和Q²超过0.5表示模型拟合结果可接受。4种菟丝子炮制品样品分别聚集在各自的区域，且呈现明显的4类，表明菟丝子炮制后挥发性成分发生明显改变，且不同炮制方法对其挥发性成分的影响具有差异性（图4）。通过对4种菟丝子炮制品的挥发性成分进行OPLS-DA模型200次交叉置换检验，所有左侧蓝色的Q²点均低于右侧原始Q²点，且Q²回归线与纵轴的相交点小于0，表明不存在过拟合，具有显著的统计学意义（图5）。

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  图4 菟丝子不同炮制品挥发性成分的OPLS-DA得分图

  Figure 4.OPLS-DA score plot of volatile components in different processed products of Cuscutae Semen

  注：SC. 生菟丝子；SSC. 盐炙菟丝子；TSC. 清炒菟丝子；WSC. 酒炙菟丝子。

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  图5 菟丝子不同炮制品挥发性成分的OPLS-DA模型置换检验

  Figure 5.Permutation test of OPLS-DA model for volatile components in different processed products of Cuscutae Semen

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2.5 菟丝子不同炮制品差异性成分分析

由于菟丝子不同炮制品间存在挥发性成分差异，为了减少组内无关变量对结果的干扰，以变量重要性投影（variable importance in the projection，VIP）> 1且P < 0.05为标准，筛选菟丝子不同炮制品的差异性成分，结果见图6和表4。结果显示，酯类、醛类、醇类、酸类是菟丝子不同炮制品间差异性成分的主要化合物类别，这与电子鼻数据结果相一致。其中2-甲基丁醛、异戊醛、正戊醛的含量炮制后有所增加，而正己醇、异戊醇的含量炮制后有所下降，这可能是导致炮制后不同炮制品菟丝子气味出现差异性的原因，结果见表5。

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  图6 OPLS-DA 模型VIP图

  Figure 6.VIP plot of the OPLS-DA model

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  表格4 菟丝子不同炮制品VIP > 1的差异性成分

  Table 4.Differential components with VIP > 1 in different processed products of Cuscutae Semen

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  表格5 菟丝子不同炮制品特征性成分含量（mg/kg）

  Table 5.Contents of characteristic components in different processed products of Cuscutae Semen (mg/kg)

  注：“—”表示未检出。

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3 讨论

目前，对菟丝子的研究多聚焦于非挥发性成分，如黄酮、多糖等，并已证实其在抗氧化、抗衰老、免疫调节等方面具有显著活性^［14-15］，而对其挥发性成分的关注较少。因此，本研究关注菟丝子不同炮制品挥发性成分的差异，以期为菟丝子的炮制加工和临床应用提供理论基础。

醇类、醛类、酯类和酸类化合物是构成差异成分的主要类别，这可能因为炮制过程可能涉及加成、美拉德、氧化等化学反应^［16-18］。进一步分析得出，生菟丝子的特征性成分为异戊醇，清炒菟丝子为2-甲基丁醛、正戊醛，盐炙菟丝子为正戊醇，酒炙菟丝子为正己酸乙酯、戊酸乙酯，可作为区分生品和炮制品的标志性成分。李冬芳等^［19］发现烘焙过程中的热作用促使醇类等成分发生氧化分解，并生成新的化合物，所以菟丝子炒制过程中醇类成分含量明显降低；而醛类和酸类成分明显升高，因为醛类是脂质氧化的典型产物，炮制加热可能会加速不饱和脂肪酸的氧化，氧化反应更加剧烈，导致醛类含量增加^［20-21］；酸类物质含量的升高，可部分归因于酒炙菟丝子使用的黄酒辅料，严文怡等^［22］发现酸类物质是黄酒的重要成分。本研究利用PCA、OPLS-DA筛选了12个主要差异性成分，酯类物质有戊酸乙酯、庚酸甲酯，醛类物质有2-甲基丁醛、异戊醛、正戊醛，醇类物质有异戊醇、1,2:5,6-二脱水半乳糖醇、正己醇，酸类物质有3-甲基-4-氧代戊酸、乙酸、3-甲基戊酸以及烷烃类物质甲基环氧丙烷。其中2-甲基丁醛在生菟丝子中的含量为0.098 mg/kg，而在清炒菟丝子中的含量为2.248 mg/kg。炮制过程中会发生非酶促褐变反应等一系列复杂反应，Ding^［23］、Acquaticci等^［24］发现2-甲基丁醛与β-酪氨酸等物质反应产生焦香气味。中医认为“脾常为湿困，焦香健脾”，这可能是菟丝子炒制后增加健脾止泻功效的原因之一。盐炙可引药入肾，增加补益肝肾、固精缩尿功效，盐炙菟丝子中正戊醇含量明显升高，该成分可作用于肾脏相关通路，为“引药入肾”提供物质基础。1,2:5,6-二脱水半乳糖醇属于己糖醇类^［25］，文献报道这类成分具有抗肿瘤作用，在肾癌、膀胱癌临床研究中有明显效果^［26］，该成分可能与菟丝子“补益肝肾、固精缩尿”这一功效有关联。由此可见，菟丝子炮制后其药性和药理作用会发生改变。

综上所述，基于电子鼻结合GC-MS法分析可有效鉴别并分析菟丝子不同炮制品的挥发性成分。今后可对不同炮制方法引起的差异性成分的物质基础进行深入实验探索，为后续菟丝子及其炮制品的临床研究提供理论依据。

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