代谢组学与基因组学、转录组学、蛋白质组学、金属组学等构成的“组学群”在生命科学领域中发挥了重要的作用，它们分别从调控生命过程的不同层面进行研究，使人们能够从分子水平研究生命现象，成为系统生物学的重要组成部分。代谢组学方法为生命科学的发展提供了有力的现代化实验技术手段，同时也为新药临床前安全性评价与实践提供了新的技术支持与保障。 维生素(vitamin)是维持人体正常物质代谢和某些特殊生理功能不可缺少的低分子有机化合物，主要参与各种酶的组成，因其结构和理化性质不同，使其各具特殊的生理功能。维生素是人体酶系统的构成要素，这个酶系统能调整身体的状况，使各部分有效的运作，促进人体的正常代谢，使全身正常化。故研究维生素在人体内的代谢情况具有重要的意义。 本论文的绪论介绍了研究代谢组学的方法，总结了代谢组学的作用与意义，重点介绍了研究代谢组学的检测技术和维生素D3及α-生育酚的研究概况。本论文在第二章介绍了利用LC-MSn方法研究人尿中维生素D3的主要代谢产物，在第三章介绍了采用LC-MSn结合计算化学方法研究人尿中α-生育酚的主要代谢产物，其主要工作和取得的主要成果如下： 1、本论文采用固相萃取、液相-质谱联用方法对健康人体口服一定量的维生素D3一段时间后，对服药后的尿样中的代谢物进行检测。健康受试者连续7天单剂量口服0.5μg维生素D3，第7天8：00 am收集0～6h尿样。尿样分别经过定性滤纸和0.45μm水性微孔滤膜后，于-20℃ 冰箱中保存。采用固相萃取的前处理方法，并考察了样品的流速、洗脱剂及洗脱剂的用量等因素对萃取效果的影响。在最优化的条件下对解冻后的尿样进行SPE，得到的萃取液取20μL进行高效液相色谱-电喷雾质谱法(LC-MSn)分析，并考察了检测波长、流动相组成、有机相配比和梯度洗脱时间对LC条件的影响；选用MS正离子检测模式下的全扫描一级质谱及其源内碰撞诱导解离、全扫描二级质谱的检测方式。根据各代谢物的色谱一质谱行为规律，包括在色谱分离中保留时间，质量数与维生素D3的差别，及二级质谱的碎片离子，确定4个代谢物的结构，它们分别为25-羟基胆骨化醇(25(OH)D3)、1α，25-二羟基胆骨化醇(1α，25(OH)2D3)、维生素D3硫酸酯轭合物和27-醛基维生素D3硫酸酯轭合物。 2、鉴于近年来文献报道较多的是动物通过摄入维生素E后，在其尿样及血清中检测到的代谢物比较单一，样品前处理所需的时间较长。本文采用固相萃取结合LC-MSn检测，成功地检测了人体口服一定量的维生素E后排泄到尿样中的代谢物。健康受试者连续7天单剂量口服250 mg维生素E，第7天8：00 am收集0～6h尿样。尿样分别经过定性滤纸和0.45μm水性微孔滤膜后，于-20℃冰箱中保存。采用固相萃取的前处理方法，并考察了样品的PH值、样品的流速、洗脱剂的用量等因素对萃取效果的影响。在最优化的条件下对解冻后的尿样进行SPE，得到的萃取液取20uL进行LC-MSn分析，并考察了检测波长、流动相组成、有机相配比和梯度洗脱时间对LC条件的影响；选用MS负离子检测模式下的全扫描一级质谱及其源内碰撞诱导解离、全扫描二级质谱的方式和全扫描三级质谱的检测方式。根据各代谢物的色谱-质谱行为规律，包括在色谱分离中保留时间，质量数与α-生育酚的差别，及二级三级质谱的碎片离子，确定4个代谢物的结构，它们分别为α-生育酸、2,5,7,8-4甲基-2-(2-羧乙基)-6-磺酸基苯并二氢吡喃(α-CEHC-sulphate)、Y-生育酸内酯和2,5,7,8-四甲基-2-(4,8,12-三甲基-12羧十二烷基)-6-磺酸基苯并二氢吡喃。 3、根据检测到的维生素D3及α-生育酚代谢物，系统地研究维生素D3、α-生育酚在人体内的代谢情况，推测了维生素D3和α-生育酚在人体内的代谢途径，为理解维生素D3和α-生育酚药物代谢的机制，预测药物代谢的多态性以及指导临床合理用药提供依据。在人体尿样中，代谢物主要以硫酸酯轭合物的形式存在，说明了维生素D3和α-生育酚在人体内分解代谢过程中与硫酸酯形成的结合型代谢物主要通过尿排泄。