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在质谱分析中，许多小分子化合物如醇类，醛类化合物由于其较弱的质子亲和力与较弱的酸性，不易电离。因此其在ESI-MS和MALDI-MS中信号较弱，常被其它容易电离的化合物所抑制，因此检测的灵敏度较低。为了提高目标分子的质谱响应，满足在复杂样本中分析低浓度化合物的要求，已开发出多种不同的衍生化方法。本研究基于质谱分析技术，通过使用不带电荷的衍生化试剂，将带电荷的同位素标签引入到脂肪醇、脂肪醛上，从而可以显著的提升目标分子在质谱仪器正离子模式下的响应强度，应用于实际样本中这两类低浓度的化合物的分析。 本文首先建立了N-烷基吡啶季铵化反应(NAPQ)方法，采用无电荷的吡啶、氘代吡啶、三氟甲磺酸酐试剂通过季铵化反应将季铵基团引入脂肪醇。该方法在脂肪醇的定性、定量分析过程中，充分显示了其卓越的性能。NAPQ反应试剂常见、易得，反应平稳、完全。专一性标记羟基，在生物样本分析过程中更具有针对性。同位素标记的脂肪醇具有分子量相差5 Da的成对的信号峰，固定的色谱保留时间，二级质谱产生特征性的质荷比为80，85的质子化吡啶、氘代吡啶正离子，因此通过轻重同位素标记混合和前体离子扫描可以减弱基质效应，应用于定性分析生物样本如尿样、甲状腺肿瘤组织中的脂肪醇。本文采用NAPQ方法结合HPLC-ESI-MS/MS的多反应监测模式用于脂肪醇的定量分析。实验对定量分析方法进行了全面的评估，在实际应用过程中，充分显示了本方法卓越的灵敏度(LODs＜0.25 pg/mL)，优秀的准确性和重现性，和较低的基质效应。建立的方法用于用于定量分析小鼠脂肪组织中、人甲状腺肿瘤组织与癌旁正常组织中的脂肪醇。本文对定量的结果进行了数据统计和差异分析，发现甲状腺肿瘤组织中，脂肪醇的浓度相对于癌旁正常组织中呈现下降趋势，也证明了该方法在实际样品分析中的合理性和可操作性。 本文之后设计了一种新的N-烷基吡啶氯季铵化反应(NCAPQ)方法，采用无电荷的吡啶、氘代吡啶、氯化亚砜试剂，将脂肪醛转化为氯季铵化产物，用于生物样本中低浓度的醛类化合物的定量分析。氯化亚砜试剂可与去离子水反应转化为盐酸和二氧化硫气体。该方法涉及的其他衍生化试剂，低分子量的吡啶、氘代吡啶分子在质谱中的响应远低于衍生化产物，因此NCAPQ反应中，过量的试剂不会对衍生化反应的结果造成干扰。反应简单，无需复杂的后处理步骤。相比起其他已报道的带电荷醛类衍生化试剂如Girard T、Girard P试剂，具有更强的信号，对长链的脂肪醛的反应性更好。实验对衍生化方法的时间、温度、试剂的用量进行三因素三水平的考察后，优化了反应的条件，获得最佳的反应条件。在该条件下，脂肪醛能够被完全标记。脂肪醛的氯季铵化产物能够在串联质谱中产生高丰度的质荷比为80和85的定量离子，因此采用通过三重四级质谱的多反应监测技术对一系列目标分子的衍生化产物进行HPLC-ESI-MS/MS分析，大大提高了脂肪醛系列化合物的灵敏度和实用性。本文使用该方法分析甲状腺组织，发现甲状腺肿瘤组织中，存在C6-C18的奇数与偶数个碳原子的13种脂肪醛。并且比对甲状腺肿瘤组织与癌旁正常组织中的脂肪醛含量，发现肿瘤组织中，C10-C18脂肪醛的浓度相对正常组织是显著升高的，该结果能为相关的疾病分析与临床研究提供证据。 本文所建立的分析方法均能有效提升目标分子的灵敏度，所有涉及的试剂均为常见易得的商用试剂，且在定量分析中，无需合成价格昂贵且不易得到的同位素内标。通过详细优化过的反应条件，可以用于复杂生物样本中低含量的脂肪醇、脂肪醛类化合物的分析。