O objetivo é investigar as diferenças dos metabólitos durante o processo de escurecimento na fabricação de Pinellia, para elucidar os metabólitos e as vias metabólicas relacionadas ao escurecimento, fornecendo suporte de dados para o desenvolvimento de tecnologias de processamento sem uso de enxofre, seguras e eficientes. O método utilizou cromatografia líquida ultraeficiente acoplada a espectrometria de massas com triplo quadrupolo/armadilha de íons linear (UPLC-QTRAP-MS/MS) para uma análise metabolômica direcionada ampla dos metabólitos de Pinellia em diferentes estágios de escurecimento (0, 8, 16 h), combinada com análise de componentes principais (PCA), análise hierárquica de agrupamento (HCA), análise discriminante por mínimos quadrados ortogonais parciais (OPLS-DA) e análise de agrupamento K-means para análise estatística multivariada dos metabólitos. Metabólitos diferenciais foram selecionados com valores de importância da projeção (VIP) ≥1 e |log₂ do fator de mudança (FC)|≥1, seguido de análise de enriquecimento das vias metabólicas KEGG. Um total de 1416 metabólitos foram identificados em três estágios de escurecimento, principalmente aminoácidos e seus derivados (239), lipídios (219), alcaloides (156), ácidos fenólicos (121), terpenos (113) e flavonoides (111). A comparação pareada dos metabólitos nos três estágios selecionou 622 metabólitos diferenciais, que estão significativamente enriquecidos nas vias do metabolismo do fenilpropanoide, biossíntese de flavonoides e flavonóis, e metabolismo de purinas. Análises adicionais indicaram que compostos açucarados como manose e maltose, ácidos fenólicos como 1-O-cafeoil-6-O-glicosil-β-D-glicose, dicafeoilmalato e flavonoides como epigalocatequina-3-O-galato, baicalina-7-O-rutinosídeo, luteolina-7-O-(6″-propanoil) glicosídeo-5-O-arabinosídeo, catequina galato, epicatequina galato, isobaicalina-7-O-glicosídeo-2″-O-ramnosídeo, apigenina-7-O-rutinosídeo-4′-O-melicitosídeo e 3,5,3′,4′,5′-pentahidroxiflavano-7-galato podem desempenhar papéis importantes como substratos no processo de escurecimento. Conclusão: carboidratos, ácidos fenólicos e flavonoides podem ser substratos-chave no escurecimento de Pinellia, envolvendo metabolismos de fenilpropanoide, biossíntese de flavonoides e flavonóis e metabolismo de purinas. Este estudo fornece base teórica para a exploração aprofundada do mecanismo de escurecimento de Pinellia.