随着代谢物相关研究的深入,人们日益认识到代谢物的研究对生命健康有重大意义,例如次级代谢物是新药研发的主要来源,许多疾病的发生与脂质代谢物的异常密切相关。所以代谢物的研究逐渐成为近年来研究的热点。本论文对代谢物的研究集中于植物中次级代谢物前处理和脂质代谢物在神经胚胎的质谱成像。次级代谢物研究的关键是样品前处理,其中提取过程存在耗时、效率低、操作繁杂等缺点,而且提取不当会导致次级代谢物失活或分解。为了克服传统方法中这些缺点,本研究提出了新型绿色溶剂辅助机械化学萃取法(Mechanochemical extraction,MCE)。机械化学萃取法的系统内含空心陶瓷球,常温下采用独特的运行方式,陶瓷球多向击打细胞壁和细胞膜,反复与样品基质碰撞,使生物细胞内代谢物充分释放到溶剂中,极大地提高了提取效率。由于细胞壁的韧性,机械破碎细胞壁较为困难,通过加入合适的化学试剂,有效地增强破碎效果。研究表明,离子液体(Ionic Liquid,IL)和低共熔溶剂(Deep eutectic solvent,DES)具有溶解纤维素和木质素的作用。因此,IL和DES的加入有望提高机械化学萃取法的提取效率。此外,基于IL和DES的提取通常需要在高温下操作以降低它们的粘度,而机械作用可以有效地克服其粘度大的缺点。在本研究中,我们将新型溶剂(IL和DES)和机械化学萃取法结合,就是将机械碰撞和新型溶剂破坏细胞壁和细胞膜结合,从而达到协同的效果。与其它萃取方法相比,此方法节省提取时间,提高了萃取效率,降低了溶剂消耗。我们选取丹参中的丹参酮和茶叶中的生物碱、黄酮类和儿茶素等生物活性物作为目标物来验证该方法的可行性和可靠性。结果表明该法适用于不同基质、不同次级代谢物的提取,此方法快速(几十秒即可完成)、绿色、高效、温和、重复性好,有望成为不稳定次级代谢物提取的有力工具。脂质代谢物与神经系统的发育有关。神经胚胎是神经系统发育的开始,脂质代谢物在神经胚胎阶段起着重要作用。但是还没有脂质代谢物在神经胚胎阶段分布的研究。因此,我们选择非洲瓜蟾的神经胚胎作为模型,通过质谱成像来研究脂质代谢物在神经胚胎发育阶段的空间分布。结果,鉴定到133个m/z。对其中86个m/z进行聚类算法,首次呈现了脂质代谢物在切片与发育阶段之间的一致性定位。将鉴定到的脂质代谢物分为三组:一组位于胚胎外膜附近,似乎是污染物或与胚胎膜有关的化合物。另一组分布于空腔里,空腔与神经管和肠的形成有关。此组有许多神经酰胺物质,神经酰胺物质与细胞信号传导相关,影响细胞的分化、增殖和死亡。第三大组存在于组织中,以磷脂酰胆碱为主,磷脂酰胆碱是细胞膜的重要组成成分。值得一提的是,脂质代谢物似乎在切片上不是均匀分布;大多数代谢物都位于组织内或腔内。这一研究深入了解了脂质代谢物在发育过程中的功能。