肺癌是当前对人体健康构成最大威胁的恶性肿瘤之一,其存活时间短且死亡率高,主要原因是缺乏精确有效的早期诊断工具。因此,对肺癌进行早期诊断对于降低肺癌患者的死亡率,并延长患者的存活时间至关重要。近年来,呼吸测试(breath test)作为一种新型无创、简单快捷的诊断技术一直备受青睐,它是通过检测人体呼出气体成分的改变,进而了解人体生理代谢过程和疾病状况的方法。由于呼出气体中的一些化合物(烷烃及醛酮类)都是人体氧化应激过程中所产生的代谢物,且这些化合物的浓度与氧化损伤的程度有关,所以很多有关疾病的研究开始关注这类物质。因此对这些呼吸气体中的代谢小分子标记物进行检测将有望为癌症的早期诊断提供理论辅助依据。但人体呼出气体中目标分析物质的浓度都很低、基质较复杂且每次采取的实际样品量较少,因此难于实现直接测定,故在实际分析测定前必须采取一些前处理的方法对目标物进行分离富集纯化,以提高测定的准确度和灵敏度。固相微萃取(SPME)技术的出现使得样品前处理过程变得简单、高效且省时,因为此方法可集分离纯化富集于一步完成,不仅减少了实际样品的使用量,还具有操作简单、分析速度快、有机溶剂的使用量小、环境污染小、重现性好等优点。本课题探索并采用基于一种新型吸附材料的固相微萃取法,将其与高效液相色谱技术和气相色谱质谱联用,对人体呼出气体中挥发性代谢小分子进行检测。本文的主要研究内容如下：1、通过简易的一步水热合成法,在多孔的不锈钢网(孔径：56μM)表面合成了高排向的ZnO纳米阵列棒,并将PDMS薄膜涂覆在纳米阵列表面。以此新型材料作为吸附剂,一种新型的吸附萃取方法被建立用于人体呼吸气体冷凝液中醛类物质的分析测定。ZnO纳米棒的高表面积和极性性能可为特定化合物提供更高的萃取效率,PDMS薄膜的存在增强纳米棒的稳定性,并延长了使用寿命。实验过程对影响实验衍生萃取反应、解析步骤的一系列参数进行了优化。在最优的实验条件下,采用本方法结合高效液相色谱法测定了23名肺癌患者和20名正常人呼出气体冷凝液中的丁醛、戊醛、己醛、庚醛、辛醛、壬醛含量,方法的回收率在88%-129%之间,检出限(LOD)为1.4-12nmol L-1,相对标准偏差(RSD)低于13.2%。2、以ZnO-PDMS复合纳米棒阵列为纤维头萃取涂层,发展了一种固相微萃取-气相色谱-质谱联用法,实现了对人体呼吸气体样品的前处理和分析。涂层展示出优良的机械稳定性、萃取容量和长的使用寿命。并将建立的方法用于测定肺癌患者呼吸气体中潜在的代谢标志物。同时,实验对一系列影响萃取效率的实验条件进行了优化,在最优的实验条件下,考察了方法的线性、检出限、回收率和精密度。该方法的检出限(LOD)为0.16-1.2pg mL-1,相对标准偏差(RSD)低于13.8%,方法回收率大多数在68%-118%之间。该方法操作简便、快速高效、检测限较低、重现性好、成本低廉、有机溶剂用量少,是个可靠有效的分析方法,有望用于人体呼出气体分析。