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生命体的多种脂质中,磷脂（Phospholipids,PLs）是血清中丰度最高的脂质[1],是细胞膜的重要组成成分,并参与细胞信号转导、膜固定及底物转运等多种代谢活动。多项研究表明磷脂在疾病发生发展过程中起着重要作用,如溶血磷脂胆碱（Lyso PC）,脑磷脂（PE）,磷酸卵磷脂（PC）和磷脂酰肌醇（PI）等脂类可以作为肥胖,胰腺癌和乳腺癌[2-6]等疾病的潜在生物标志物。同时,磷脂作为花生四烯酸（ARA）、血小板激活因子和肌醇三磷酸（IP3）的前体参与机体多种生物过程[7]。肝细胞肝癌（Hepatocellular Carcinoma,HCC）是全球范围内致死率最高的癌症之一。由于HCC发病的机理仍未十分清晰明了,因此当下尚缺非常有效治疗中重度HCC的方案。实现HCC的早期诊断能有效增加患者的五年存活率。目前最重要的HCC早期诊断生物标志物是AFP。然而其灵敏度和特异性并不尽如人意。因此,发展一种新的特异性、敏感性更高的早期诊断标志物十分重要。近年来多项研究表明HCC的发生发展与体内磷脂的代谢紊乱有着密切的关系[8,9]。然而由于磷脂结构的复杂性和多样性以及不同种类磷脂在生命体中含量水平的巨大差异给磷脂的分析检测带来挑战。本文在超高效液相色谱-三重四级杆质谱联用平台（UPLC-QqQ MS）建立目标磷脂组学分析方法,并将该方法应用于血清磷脂类化合物的检测。进而拓展到健康组、肝炎、肝硬化、肝癌患者组血清样本的检测,揭示了肝脏疾病发生发展过程中血清磷脂类化合物的变化规律,找到高特异性潜在生物标志物用于肝细胞肝癌的早期检测。本文的主要内容有:第二章:在UPLC-QqQ MS建立目标磷脂组学分析方法。摸索ESI+和ESI-模式下不同种类磷脂的质谱裂解规律,确定ESI+和ESI-模式下用于多反应监测的离子对,并对离子源和化合物的质谱参数进行了优化,以求达到最高的灵敏度用于后续样品的检测。确定质谱参数后,在UPLC-MS平台对液相方法从色谱柱、流动相、离子改性剂和柱温四个方面进行优化。最终确定使用Shield RP18色谱柱,甲醇-水体系为流动相,添加20 mM甲酸铵作为离子改性剂,在柱温50℃0.4 mL/min流速的液相分析方法。该UPLC-QqQ MS分析方法实现了12分钟内40种磷脂标准品的分离,每种磷脂的峰宽为0.1 min。第三章:以血清磷脂为研究对象,对血清样本前处理方法进行优化。考察不同方法对血清中磷脂的提取效率。最终确定使用异丙醇处理血清样本,在沉淀蛋白的同时提取血清中磷脂类化合物。将上述目标磷脂组学分析方法应用于实际血样的检测,根据血清样本中不同种类磷脂间丰度巨大的差异,将体内磷脂类化合物分为两类高丰度和低丰度两类:在ESI-模式下完成高丰度磷脂的检测,可以在避免同分异构体的干扰同时也避免了进样系统残留对结果的影响。在ESI+模式下,扩大血清样品用量,并利用ESI+模式的高灵敏度完成对低丰度磷脂的检测。确定最终用于血清磷脂检测的目标磷脂组学分析方法,并通过方法学考察验证了方法的可行性。第四章:应用最终确定的目标磷脂组学分析方法对健康组、肝炎、肝硬化、肝癌患者血清中高丰度和低丰度磷脂进行全定量分析后,进一步应用SIMCA-P软件包对各样品进行PCA和OPLS-DA分析,直观可视化地在OPLS-DA得分图上看到随着疾病的发展不同组的样本呈现往右迁移的趋势。提示随着疾病的发生发展过程样本中血清磷脂含量发生规律性变化。应用单维统计分析,将健康人、肝炎、肝硬化患者三组合为非肝癌组用以与肝癌患者组进行比较,找到3个更具特异性的潜在肝癌早期诊断生物标志物PC 16:0-16:0,PC 18:0-18:1,LPC 16:1,拟合以上3个潜在肝癌生物标志物得到的综合变量区分非肝癌组与肝癌组的AUC值为0.980,（灵敏度86.5%,特异性92.0%）具有比较高的诊断准确性,为肝癌的早期诊断奠定了基础。第五章:在实验室前期对表面富含磷酸酯锆的聚乙烯亚胺-二氧化硅微球(SiO2@PEI70,000-PO3-Zr4+)作为固定化离子亲和色谱（IMAC）填料应用于磷脂标准品的固相萃取研究基础上,进一步考察SiO2@PEI70,000-PO3-Zr4+作为固相萃取填料对磷脂吸附的特异性。并将该方法拓展到实际血清样本中磷脂的固相萃取中。通过考察血清磷脂经过以SiO2@PEI70,000-PO3-Zr4+为填料的固相萃取后的回收率、基质效应与加标回收率,验证该方法应用于疾病代谢组学中磷脂类化合物高效富集纯化的可行性。结果表明:应用SiO2@PEI70,000-PO3-Zr4+材料进行固相萃取时,能够特异性、高回收率地吸附磷脂类化合物,去除包括路易斯酸等其他物质的干扰,可进一步用于复杂基质中磷脂类化合物的选择性吸附,纯化样品避免其他物质对磷脂检测所产生的基质效应。并且当应用于实际血清样品中磷脂特异性吸附时,60%的血清磷脂回收率都高于80%,90%的血清磷脂回收率高于50%,且一定程度上能增强血清低丰度磷脂的响应。