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目前，全世界总共有超过3.7亿例感染乙型肝炎病毒（hepatitis B virus，HBV）的患者,乙型肝炎病毒的携带者在中国大约有1.2亿例,而发展为肝硬化患者的比例约占全球肝硬化患者的1/3。乙型肝炎感染是肝硬化和肝癌的主要诱发因素之一，HBV基因具有高度变异性，临床上采用核苷类药物及干扰素进行治疗，但对部分HBV患者疗效欠佳。因此可靠无创的快速筛查技术，对于辅助乙肝患者病情判断，监测药物疗效和预后判断是非常必要的。我们可通过代谢组学的研究手段更好的了解乙型肝炎病变的过程以及与疾病相关的内源性物质的代谢途径，从而发现与疾病相关的潜在生物标志物，进一步辅助临床诊断。 在本研究中主要采用气相色谱-飞行时间质谱（gas chromatography time-of-flight mass spectrometer GC-TOFMS）和超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱（ultra performance liquid chromatography quadrupole time-of-flight mass spectrometry，UPLC-QTOFMS）两类分析平台对乙型肝炎患者和健康对照者的血清样本进行了代谢组学研究，希望寻找到与疾病有密切联系的潜在的生物标志物。筛选过程主要通过多维模式识别分析（主成分分析 PCA和正交偏最小二乘法 OPLS-DA）和单维统计分析等算法，最终筛选出23个差异代谢物，进一步我们对所筛选的所有差异物分别做受试者工作特征曲线（ROC曲线），选取曲线下面积比较大的物质拟合成综合变量，再做ROC曲线，最终选定胆碱、丙二酸、缬氨酸三者拟合综合变量，曲线下面积（AUC）可达0.996，故这三个物质作为生物标志物在诊断时具有很高灵敏度和特异度。 加压毛细管电色谱（pCEC）与质谱联用研究非常少。pCEC的流速一般为一分钟几百纳升级，而质谱纳喷离子源的流速也为几到几百纳升每分钟的范围，pCEC与纳喷源的结合具有天然的优势。如果将pCEC的高柱效、高选择性、高分辨率以及快速分离的特点同纳喷源质谱的高灵敏度以及可以提供精确分子量和结构的特点相结合，可以成为复杂体系样品定性、定量强有力的分析工具。而且pCEC进样量为纳升级，这对于极其珍贵的生物样本的检测是高度契合的，如果将pCEC与纳喷源质谱联用的平台运用到代谢组学研究中，必将极大的推动代谢组学的发展。在本研究中初次搭建了pCEC-nano-tripleTOFMS的平台，填补了这一领域的空白。 本论文的研究内容主要包括以下几个部分： 1.建立了基于N,O-双（三甲基硅烷基）三氟乙酰胺（BSTFA）衍生的气相色谱-飞行时间质谱（GC-TOFMS）的分析技术方法，探讨了正常人和乙型肝炎患者的血清代谢谱图差异。利用多维统计的PCA和OPLS-DA来观察乙型肝炎患者和健康者的代谢差异，接着使用了200次响应排序检验来避免判别模型的过拟合。利用VIP值从建立的七重交互验证的OPLS-DA模型中进行差异物的选择，我们从检测到的518个物质中选取了247个VIP大于1的差异物。进一步对其做单维统计T检验分析，以及倍数变化分析等多种运算，最终确定了10个重要的差异性代谢物,并利用KEGG等在线数据库以及大量的文献调研对其代谢通路进行阐释。其中柠檬酸、乌头酸、谷氨酰胺、二甲甘氨酸和丙二酸与乙型肝炎患者组的相关性较好，对其拟合的综合变量做ROC曲线，AUC达到0.975，大于0.9，故这5个物质作为生物标志物在诊断时具有很高灵敏度和特异度。 2.分别采用UPLC-QTOFMS正离子模式和负离子模式对乙型肝炎患者和健康者进行了血清代谢组学的研究。利用多维统计分析（PCA，OPLS-DA）和单维统计分析分别对两套数据进行差异代谢物的筛选，最终从正离子模式检测到的4762个物质中找到了67个差异物，从负离子模式检测到的3704个物质中找到了61个差异物。进一步对其做倍数变化分析等多种运算找到13个重要的代谢差异物（其中8个来自正离子模式，5个来自负离子模式），涉及胆汁酸代谢、氨基酸代谢、胆碱代谢、花生四烯酸的代谢等。进而发现甘氨鹅去氧胆酸、缬氨酸、胆碱三个代谢物拟合的综合变量与HBV患者组的相关性较好，AUC可达0.953，可以看出这3个代谢物具有比较强的特异度和敏感度。 3.整合 UPLC-QTOFMS和GC-TOFMS检测到的所有差异代谢物，将两个平台分别拟合的综合变量重新拟合成新变量PRE3，然后对其做ROC曲线用来区分患者组与健康组，结果实现了AUC=1，具有很强的诊断率，进一步我们只利用了胆碱、丙二酸、缬氨酸三个物质进行拟合做ROC曲线，AUC即可达到0.996，说明这3个物质具有很高的诊断准确性，便于乙型肝炎的病情监测及治疗效果的监测。 4.利用无死体积二通和电隔离槽成功地搭建了pCEC与Nano源TripleTOFMS连接的平台，成功的解决了pCEC与质谱连接时加电的技术难题，同时利血平检测的灵敏度可达5 pg（信噪比大于300）,证明本平台具有很好的检测灵敏度。 本论文的内容覆盖了不同分析平台的乙型肝炎代谢组学应用研究，为将来全面理解乙型肝炎的病理机制提供了实验基础和一个新的视角。同时初步搭建了pCEC与Nano源TripleTOFMS的连接平台，后期平台优化后将其运用到代谢组学的研究中，必将会快速推动代谢组学的发展。