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DNA加合物与DNA甲基化是两种重要的DNA修饰形式。DNA加合物具有致突变性和致癌性，由亲电性的环境污染物或细胞代谢产物与亲核性的DNA碱基发生共价反应形成;DNA甲基化作为表观遗传修饰的重要形式，在基因表达过程中发挥着至关重要的作用。本文基于待测样品性质以及DNA修饰类型的差异，将稳定同位素校正、固定化酶反应器、固相萃取(SPE)以及实时直接分析(DART)离子化等技术与质谱方法结合，建立了系列的人体内DNA修饰形式及含量的精确测定方法，为揭示DNA加合物致病机制和DNA甲基化的表观遗传功能提供了可行的高灵敏度、高精确度快速检测手段。 以有机-无机杂化整体材料为基质设计并合成了蛇毒磷酸二酯酶(VPDase)固定化酶反应器，并与质谱结合进行DNA序列分析、DNA修饰类型及修饰位点的检测研究。新型酶反应器具有制备简单、酶固载量大（2.64μg/μL）、酶活稳定（＞30天）、样品消耗小（μL级）以及酶解时间容易控制等特点。基于核酸外切酶VPDase连续酶切单个核苷酸的特殊功能，经VPDase酶解的产物具有单核苷酸质量梯度。通过酶反应器酶解与MALDI-TOFMS分析酶解产物，成功实现了N6-腺嘌呤甲基化修饰寡核苷酸样品的序列分析与修饰位点的定位。 N6-甲基腺嘌呤(6mA)作为一种重要的表观遗传修饰形式，调控DNA复制、错配修复以及基因表达。采用N6-甲基-2-脱氧腺苷(m6dA)的稳定同位素标准品[15N5]m6dA发展了用于多种生物样品中m6dA准确测定的稳定同位素稀释超高效液相色谱-电喷雾串联质谱(UHPLC-ESI-MS/MS)方法。将固相萃取(SPE)与稳定同位素稀释UHPLC-MS/MS相结合，成功实现人类尿液样品中m6dA的精确定量，同时也为细胞中m6dA的检测提供了新的分析手段。也采用稳定同位素D3-肌酸酐，构建了尿肌酐的准确、快速定量的实时直接分析(DART)离子化-四极杆-飞行时间高分辨率质谱(QTOFMS)平台，对38个人类尿液样品加以测定，并与HPLC-UV的检测结果对比，证明了DART-QTOFMS方法的可靠性。由于该方法无需复杂的样品前处理，2min内即可实现尿肌酐的精确定量，具有潜在的应用前景。 乙醛能够与DNA中2-脱氧鸟苷(dG)发生共价反应形成一种不稳定的希夫碱N2-亚乙基-2-脱氧鸟苷(EtidG)加合物，并通过还原的方式转化为稳定的N2-乙基-2-脱氧鸟苷(EthdG)。EtidG也能够与乙醛继续反应，形成非对映异构的(6S，8S)和(6R，8R)1，N2-丙基-2-脱氧鸟苷(ProdG)，该加合物也是巴豆醛诱导dG生成的主要产物。采用自制的EthdG和ProdG加合物15N标记稳定同位素标准对照品，建立了EthdG和ProdG精确定量的稳定同位素UHPLC-MS/MS方法。研究发现以碳酸氢铵为流动相添加剂可显著抑制电喷雾离子化过程中金属离子复合物的形成，从而增强dG加合物的质子化效率，使检测灵敏度得到显著提高，所发展的方法检测限和定量限分别达到50amol和150amol。将SPE与所发展的方法结合用于实际样品的检测，在健康人尿液样本中检测到较高含量的(6S，8S)和(6R，8R)ProdG加合物，说明尿液排泄可能是清除人体内DNA加合物的重要途径。通过对人肝癌细胞（HepG2）中EtidG加合物和的人肺胚成纤维细胞(MRC5)中ProdG加合物的分析，证实EtidG加合物能够在细胞代谢过程中内源性生成，也得到其EthdG的正常水平为7.2±0.2个/108个核苷酸;内源性ProdG加合物的丰度为2.4-6.5个/108个核苷酸。当MRC5细胞经乙醛或巴豆醛（1-100μM）暴露后，ProdG的水平明显提高，且与暴露物浓度正相关。停止暴露，ProdG加合物能够被DNA修复系统在16小时内下调至正常值，细胞的稳定性得以维持。