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本论文的研究工作基于LC-MS技术，围绕人体甲状腺组织中重要的小分子代谢物的分析，开发了三种质谱定量分析方法。 首先，我们使用极性切换检测模式，建立了外标法结合HILIC-ESI-MS/MS快速分析氨基酸的质谱定量方法。极性切换模式下，使用MRM多反应监测模式检测时，大多数氨基酸在正、负离子模式下的信号强度均可以提升30％～50％，十九种氨基酸的最低检测限在1.00 ng/mL～100 ng/mL之间。之后该方法被应用于分析人体甲状腺组织中的游离氨基酸，验证了癌症组织中氨基酸含量升高的现象。该氨基酸分析方法所需时间短、操作简单。 接着，我们使用0.08 mmol/L邻苯二甲酸作为流动相添加剂，建立了同位素内标法结合HILIC-ESI-MS/MS快速分析25种游离氨基酸的质谱定量方法。加入邻苯二甲酸后，氨基酸的加质子峰强度显著增强，而钠离子加和峰比例降低，检测灵敏度显著提高。同时，色谱分离效果也得到改善。氨基酸的最低检测限为0.050～20.0 ng/mL，相较于未添加邻苯二甲酸时，提升了4～50倍。最后该定量方法成功应用于分析人体甲状腺癌旁正常组织和甲状腺癌组织中的游离氨基酸。结果表明相对于癌旁正常组织，甲状腺癌组织中的绝大多数氨基酸含量明显升高。该方法应用方便，只需在流动相中加入适宜浓度的邻苯二甲酸，无需改变其他分析条件。 最后，我们采用吡啶（氘代吡啶）、氯化亚砜作为衍生化试剂，建立了稳定同位素标记法结合HPLC-ESI-IM-Q-TOF-MS同时对脂肪醇、脂肪醛和甾醇的进行相对定量分析的方法。不同于常见的衍生化试剂，不带电荷的试剂吡啶和二氯亚砜可以与醇类、醛类化合物反应，并使其带上永久性的带电荷基团，从而使得脂肪醇、脂肪醛和甾醇类化合物的质谱检测灵敏度显著提高。此外，具有三维分离效果的离子淌度质谱技术（包括漂移时间、质荷比、离子强度）的使用，可以有效的提高检测的分辨率并同时降低复杂样本的基质效应。在进一步与液相色谱联用后，四分钟内可以同时完成包括脂肪醇、脂肪醛和甾醇在内的15种化合物的检测。之后这种使用d0和d5同位素峰对标记的相对定量方法被应用于人体甲状腺肿瘤组织和癌旁正常组织中15种化合物的差异性分析。该方法检测灵敏度高、相对定量结果准确可靠。