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芥子气(HD)是一种活性很强的糜烂性化学战剂,可以通过眼睛、皮肤以及呼吸道等途径进入人体,引起皮肤、粘膜组织的损伤。二战期间,日本侵略者对中国军民大量使用化学战剂,在战败后,日军在中国遗弃了大量的化学武器,其中大部分为芥子气,这些遗留化学武器至今仍严重威胁着我国人民的健康与安全,因此,建立系统、可靠、准确的分析检测方法十分必要。本论文针对化武履约以及临床救治等领域对痕量芥子气染毒分析方法研究的迫切需求,采用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)联用技术进行相关研究,建立了一次采血同时检测两种生物标志物的定性、定量分析方法。具体结论及创新点如下:1、建立了痕量芥子气染毒血浆中羟乙基硫乙基-半胱氨酸-脯氨酸(HETE-CP)加合物的UPLC-MS/MS(MRM)分析方法。首先采用丙酮沉淀染毒血浆中的白蛋白,在pH值为8.8、3.00 mg/mL链霉蛋白酶作用下,50~oC静置反应2.0 h,酶解液经溶剂沉淀后离心浓缩,加入4.00 mg/mL氯甲酸苄酯(Cbz-Cl)作为衍生化试剂,4~oC振荡反应30 min,最后采用UPLC-MS/MS(MRM)进行检测。芥子气染毒血浆在4~oC、室温以及37~oC储存一周,或反复冻融十次,稳定性良好;定量分析方法的线性范围为1.00~200 ng/mL(HD染毒血浆浓度),线性方程为y=0.07579x-0.00146,相关系数R~2>0.998,检出限为0.500 ng/mL(HD染毒血浆浓度,S/N≥5);天内(n=3)准确度为93.4%~104%,精密度RSD≤6.1%;天间(n=9,2周)准确度为97.1%~111%,精密度RSD≤9.0%。通过Cbz-Cl衍生,极大地降低了目标峰附近的背景干扰,增加了方法的灵敏度。通过方法学考察,说明该方法具有良好的线性,且天内、天间的准确度、精密度良好;该方法未使用任何纯化方法,极大地简化了操作步骤。研究表明,该方法灵敏度高、操作简单、易于推广,检出限可达0.500 ng/mL,相较于之前使用相似低分辨质谱仪器进行检测的方法降低了15倍,同时略低于使用高分辨质谱进行检测的方法检出限,为人体中毒的定性、定量分析及相应的临床救治提供参考。2、建立了芥子气染毒血红蛋白(HD-Hb)羟乙基硫乙基-缬氨酸(HETE-Val)加合物的UPLC-MS/MS(MRM)分析方法。采用Edman降解法将HD-Hb加合物转化成为HETE-Val加合物,建立的HETE-Val加合物的UPLC-MS/MS(MRM)检测方法对芥子气染毒血红蛋白溶液的检出限为100 ng/mL。使用UPLC-MS/MS进行检测,无须进行溶剂置换以及干燥等操作,且省略了后续的衍生操作,极大地简化了样品制备过程。本研究提供了一种新的HETE-Val加合物的检测手段,丰富了芥子气染毒样品的分析方法。3、使用酸水解、胃蛋白酶酶解、链霉蛋白酶酶解三种方法对芥子气染毒血红蛋白溶液进行处理,筛选出芥子气染毒血红蛋白八种生物标志物,分别为HETE-VL、HETE-DE、HETE-PK、HETE-MFL、HETE-EVG(或HETE-DGL或HETE-VAD)、HETE-DAL、HETE-HAH(或HETE-AHH)、HETE-His多肽或氨基酸加合物,其中HETE-VL、HETE-DE、HETE-His具有较好的质谱响应,六种生物标志物未见相关报道,为芥子气染毒样品的检测提供了多种新的生物标志物。4、建立了痕量芥子气染毒血红蛋白羟乙基硫乙基-组氨酸(HETE-His)加合物的UPLC-MS/MS(MRM)分析方法。从人全血中提取珠蛋白后,在pH为8.8、3.00mg/mL链酶蛋白酶作用下,55~oC振荡酶解10.0 h。采用PPL柱进行纯化,洗脱液经浓缩后加入25.0 mg/mL Cbz-Cl,4~oC振荡衍生30 min,最后采用UPLC-MS/MS(MRM)进行检测。HD染毒全血经样品制备后的待测液在4~oC、室温以及37~oC储存一周,或反复冻融十次,稳定性良好。定量方法的线性范围为10.0~1000 ng/mL(HD染毒全血浓度),线性方程为y=0.51x-1.36,相关性系数R~2>0.995,检出限为10.0 ng/mL(S/N≥5,HD染毒全血浓度)。天内(n=3)准确度为90.2~107%,精密度RSD≤10.3%;天间(n=9,2周)准确度为89.8~115%,精密度RSD≤11.5%。经方法学考察,结果表明建立的方法线性范围宽、重复性好、操作简单、实验时间短、灵敏度高、实验条件温和。该研究比文献报道的灵敏度提高了150倍以上,可用于痕量芥子气暴露染毒的溯源性检测与分析。