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人类吸烟的历史已有近千年，为了对人类的健康负责，世界各国都积极对吸烟与健康问题开展了广泛的研究。烟草特有亚硝胺(TSNAs)是烟草成分中最重要的致癌物质，从上个世纪60年代以来，有关研究已经证明此类物质与肺部、口腔、食道、胰脏、肝脏等部位肿瘤的产生有关。有效地控制烟草和烟气中TSNAs的水平和人体对这类化合物的摄取，是烟草业、农业、食品、环境、生物学和临床医学等领域共同关注的目标。由此可见，开发快速、灵敏、稳定、适合于高通量分析的TSNAs检测和手性拆分方法，并应用于烟草、烟气和生物体系等复杂基质中TSNAs的分析及其在生物体内的代谢动力学研究和毒理学研究具有重要的意义。本文系统研究了毛细管电泳技术(CE)和液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)在TSNAs分析检测和手性拆分方面的应用，开发了多种有效的TSNAs分离检测方法，并对TSNAs在家兔体内的代谢动力学进行了初步探讨，为后续的代谢和毒理学研究构筑了分析技术平台。
论文第一章介绍了近年来TSNAs在毒理学和分析方法学方面的最新进展，提出了本论文的意义和立题依据，阐述了论文的研究思路和方案。
论文第二章到第四章研究了多种CE模式，包括毛细管区带电泳(CZE)、胶束电动毛细管色谱(MEKC)、微乳电动毛细管色谱(MEEKC)、毛细管动态涂层以及CE-MS技术等在TSNAs分离检测中的应用。考察了不同电泳背景缓冲液组成对分离效率的影响，并对其在不同模式下的分离机制和电泳行为进行了系统研究。文中开发了CZE和CE-MS方法，与固相萃取前处理方法结合，用于家兔血清中TSNAs及其代谢物的检测，并与LC-MS的测定结果进行了比较。为了改善CE的灵敏度，考察了MEKC和MEEKC模式对TSNAs进行分离，并对这两个模式下的在线富集方法进行了系统的研究。通过对不同富集模式，包括在线堆积和在线推扫模式的比较，以及对富集时间、水塞和高导缓冲液长度等参数的优化，建立了有效的TSNAs高灵敏检测方法，方法灵敏度可提高100～200倍。另外，通过毛细管动态涂层技术，开发了3min内快速分离测定TSNAs的CE方法，将分析时间缩短了6倍，并且大大提高了方法的重现性和稳定性，方法灵敏、操作简便，能很好的满足高通量分析的要求。
第五章开发了TSNAs的手性拆分方法，分别使用环糊精(CD)修饰的CZE方法和手型LC柱，对TSNAs进行了手性拆分和LC-MS检测。系统考察了CZE中手性选择剂的种类和浓度、缓冲溶液的pH值、温度、电压以及LC-MS中色谱模式、流动相缓冲盐种类、离子浓度和pH值、分离温度对手性拆分的影响，并对这两种方法进行了系统的比较，为后续手性TSNAs的代谢选择性研究构筑了分离检测平台。
第六章建立了痕量TSNAs分离检测的LC-MS方法，并应用于NNN，NAT，NAB，NNK在家兔体内的代谢研究中，得到了这四种TSNAs和NNK的代谢产物NNAL在家兔体内的代谢动力学曲线，建立了其中部分化合物代谢的动力学模型，并对模型代表的化学机制与机理进行了探讨。