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色谱和质谱作为两种强大的分析工具，在生物制药、化学化工、环境保护等各个领域得到了广泛应用。现阶段，色谱和质谱技术发展较为成熟，商业色谱和质谱仪器在各科研院所和企事业单位均已得到了广泛推广。然而每种技术和方法均是处于不断地革新和进步中的，针对目前商业色谱和质谱技术和方法的局限性，本论文立足色谱和质谱新技术，并结合天然产物和复杂样品分析，做了以下几方面研究工作。论文第一章报道了一种基于分段富集技术的中心切割二维液相色谱接口技术;第二章提出了一种新型的笔尖电喷雾离子化技术;第三章介绍了一种简单便捷的圆珠笔尖液相微萃取技术;第四章利用解吸电喷雾质谱成像技术研究米团花植物的诱导防御机制;第五章概述了近年来常压质谱成像技术的发展和应用。 首先，基于分段富集的中心切割二维液相色谱接口技术通过时间序列的阀切换程序将数百微升的第一维共洗脱物分割成数目众多的微体积单元，并经逐个充分稀释后被第二维色谱柱捕获并富集，实现了共洗脱物中溶质从第一维到第二维的有效传递。该接口装置主要由四通阀、六通阀和十通阀，以及两个等体积(450μL)定量环组成。优化后，当稀释比例为3～5和共洗脱物微单元体积为5μL时，共洗脱物捕获、富集和色谱峰压缩效果较好。该技术有效地耦合了第一维和第二维色谱的分离能力，实现了人参皂苷提取物中17种主要人参皂苷的基线分离，这是一维液相色谱难以实现的。该技术可用于复杂天然产物的分离分析。 然后，开发了一种新型的笔尖电喷雾离子化技术。该技术集采样和离子化于一体，具有简便、快捷、可靠和灵敏的特点，能够适用于液体、半固体和固体，以及表面样品的直接电喷雾质谱分析。相比于普通毛细管电喷雾，圆珠笔尖前端内嵌的不锈钢珠表面具有较大的曲率半径，降低了液体的表面张力，因此更易形成泰勒锥和电喷雾，电离效率也更高。不锈钢笔尖工艺成熟、规格一致，价格低廉，且坚固耐磨，易于清洗。笔尖电喷雾离子化技术几乎不需要样品前处理，缩短了质谱分析的时间，也提高了质谱分析的适用性。此外，该装置可灵活地适配于多种商业质谱仪上，基本无需其他装置改进。 其次，开发了一种简单、便捷、适用性广的新型液相微萃取技术，即笔尖液相微萃取技术。基于圆珠笔尖内鞘的保护作用和不锈钢材质的黏附作用，其内部萃取溶剂能够在高转速（≥1000rpm）下实现对水溶液中溶质的有效富集，并保持较强的溶剂稳定性。所采用不锈钢圆珠笔尖可被磁化诱发自转运动，无需额外的搅拌装置。笔尖高速自转带动了其内部萃取溶剂以及外周水溶液的运动，增强了溶质传递和富集过程。使用笔尖液相微萃取结合气质联用对五种PAH分子定量研究，结果表明该技术具有良好的线性（r2≥0.9993）和方法重现性(RSD≤6.2％)，检测限（0.002μg/L≤LOD≤0.011μg/L）和定量限(0.007μg/L≤LOD≤0.023μg/L)均较低。此外，该技术还可用于富集水溶液中的多种有机污染物，如有机磷类、有机氯类和三嗪类等。圆珠笔尖液相微萃取技术装置简单、操作便捷，在环境水样分析中具有较大的应用前景。 再后，将解吸电喷雾质谱成像技术成功运用于米团花中二倍半萜的诱导防御机制研究。米团花叶片表面绒毛中含有大量的二倍半萜类物质，该类化学物质对植食性昆虫和植物病原菌均具有良好的防御作用，因此该植物应具有组成型防御机制。然而该植物是否具有诱导型防御机制还未有报道。实验采用机械损伤模拟动物咬食，经解吸电喷雾质谱成像后发现在叶片组织损伤处该类活性物质离子信号明显增强。但受伤组织处的凹凸形状、组织间隙液等皆会对解吸电喷雾技术离子化效率有影响，直接运用解吸电喷雾质谱成像技术可能会产生假阳性结果。经常规液相萃取和液质联用方法佐证，米团花叶片在组织损伤处释放了大量的该类拒食活性物质，表明解吸电喷雾质谱成像技术在阐明植物防御机制研究中确实有效可行。相较于常规液液萃取和液质联用方法，解吸电喷雾质谱成像方法更为简单快捷、直观，为所获质谱数据提供了空间维度的信息，可为植物防御机制的阐明和防御性化学物质的筛查提供强有力的技术支持。 最后，论文结尾概述了国内外常压质谱成像的技术原理、发展和应用现状，以期能够对以后的深入研究和应用提供参考。