化学计量学为如何从组分复杂且干扰严重的未知样品中提取特定组分的有用信息提供了一个新的解决方法。基于三线性成分模型,具有“二阶优势”的二阶校正方法用其强大的“数学分离”功能来实现对传统的物理、化学分离技术的增强甚至代替,大大减少了复杂的前处理步骤,使得分析检测过程更加省时省力。本论文的研究主要涉及三维荧光仪和色谱联用仪两种高阶仪器与化学多维校正相结合,并从以下三个部分研究了化学计量学二阶校正方法辅助高阶仪器用于复杂生物基质中的多种药物的同时精准定量的创新性应用:第二章:氧氟沙星、洛美沙星和环丙沙星为化学合成的抗菌药,属于氟喹诺酮类药物（FQs）,该类药物抗菌谱广、毒性低,有良好的药动学特征,是目前兽医临床中最常用的一类药物。粮食增产使得温饱问题得以解决,动物性食品消费也日趋增长,因此通过有效的技术手段对动物性食品中的有关兽药残留进行检测,在食品安全方面具有十分重要的意义。FQs化学结构相似,若不经过物理、化学分离手段,则会因荧光光谱重叠而无法使用常规分析方法测量。本章提出采用交替归一加权残差（ANWE）方法用于三维荧光数据的解析,无需费时费力的物化分离便可快速定量分析牛奶、奶粉、牛肉制品中氧氟沙星、洛美沙星和环丙沙星的含量。三种氟喹诺酮类药物在不同基质中的加标回收率为82.6%-110.5%,相对标准偏差低于7.4%,检测限范围为0.18-2.41ng m L-1。为进一步评价,计算了灵敏度和选择性等参数,以及日内精密度（RSDs≦10.6%）和日间精密度（RSDs≦9.4%）。与传统方法相比,该方法的样品预处理步骤简单,在存在重叠峰和未知干扰情况下,仍能获得较满意的结果。该方法具有良好的线性（r>0.99）,可以作为一种用于不同动物性基质中FQs的准确、快速定量分析的有效策略。第三章:舒必利（SPD）和氨磺必利（ASPD）在治疗精神疾病中可作为大脑多巴胺受体的拮抗剂。前者在大剂量用药时会造成震颤、流涎、僵直及运动迟缓等不良反应;而后者若是摄入过量,便会出现危及生命的心血管毒副作用。因此,两种药物的给药剂量需严格控制,必要时需要进行血药浓度监测。采用三维荧光数据结合基于自加权交替三线性分解（SWATLD）算法的二阶校正方法同时快速检测人血清中的两种抗精神病药舒必利和氨磺必利,无需复杂的前处理过程,只需将包含全部物质信息的数据立方阵采用SWATLD算法分辨,即可得到合理的浓度预测结果。在人血清样中,SPD和ASPD的平均回收率分别为（91.9±8.3）%和（91.7±10.8）%。此外,计算了检测限、灵敏度等品质因子用于进一步评估本校正模型的性能。回收率以及品质因子结果表明,本章所提出的基于SWATLD的数学分离策略能够对人血清基质中的SPD和ASPD进行快速无干扰定量分析。第四章:肾病综合征（NS）的典型病状特征包括水肿、蛋白尿等,它并不是一种独立的疾病。免疫抑制剂、糖皮质激素、细胞毒性药物等药物的联合使用可治疗复杂多样的与具有不同病理的NS症状,但长期使用会产生不同程度的不良反应,需在其疗程内进行血药浓度监测。本研究基于高效液相色谱联用仪（HPLC-DAD）产生的三维数据,采用基于交替三线性分解（ATLD）算法的二阶校正方法,以其杰出的“数学分离”功能,对人血清中的泼尼松龙（PREDL）、泼尼松（PRED）、地塞米松（DXMS）、雷公藤甲素（TWP）、霉酚酸（MPA）以及来氟米特（LFM）进行同时、快速定量分析。PRED、PREDL、DXMS、TWP和LFM的平均加标回收率分别为（103.5±8.3）%、（101.4±2.6）%、（105.3±7.0）%、（103.6±5.5）%和（91.0±12.4）%。通过监测血液中治疗药物浓度的衰减变化,探讨药物的体内代谢过程,有望指导医生控制单次给药剂量,使给药方案达到个体化、个性化,减少和避免毒副作用的发生,让NS患者能得到最佳的治疗效果。