蛋白质磷酸化作为最重要的蛋白质翻译后修饰形式之一，在细胞增殖、细胞分化、细胞凋亡、信号转导等生命过程中起到关键的调控作用，蛋白质磷酸化异常将会导致各类疾病的发生。生物质谱由于检测灵敏度高，检测速度快，高通量，可以提供结构信息等特点，已经成为鉴定和表征蛋白质磷酸化的重要手段。由于磷酸化蛋白修饰丰度低、动态可逆，磷酸化肽段离子化效率低，易受非磷酸化肽段干扰等特点，在质谱检测前需要对磷酸化肽段进行富集处理，因此，发展磷酸化肽段的预富集方法对于磷酸化蛋白的鉴定具有非常重要的意义。目前，已经发展出各种磷酸化肽段预富集的新技术、新方法与新策略，其中固定金属离子亲和色谱(IMAC)技术由于纯化效率高、简单易行、价格低廉等优点已经成为磷酸化肽段富集最常用的方法之一。本文的工作主要研制了一种基于固定金属离子亲和色谱的富集磷酸化肽段的Zip-tip整体小柱，大大简化了磷酸化肽段的富集过程。这一新方法制备过程简单，富集效率高，具有良好的应用前景。　　在第一章，对近年来在磷酸化蛋白和肽段的分析方面的进展，特别是磷酸化肽段的富集技术进行了评述。　　第二章中，我们以2-甲基-2-丙烯酸-2-（膦酰基氧基）乙酯(EGMP)为功能单体，季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)为交联剂制备了毛细管亲和色谱整体柱用于富集磷酸化肽段。整体柱制备过程简单，渗透性好，传质阻力小，避免了传统富集材料制备繁琐，样品消耗量大，材料与样品难以分离等缺点。用pmol水平的α-酪蛋白和β-酪蛋白酶解液验证该整体柱的磷酸化肽段富集效率，结果表明:所制备的整体柱能够分别从α-酪蛋白和β-酪蛋白的酶解液中富集到7条和3条磷酸化肽段，体现了整体柱对磷酸化肽段的高特异性富集能力。同时，我们建立了在线nano-LC-ESI-MS平台，对0.2μg HINT1蛋白酶解肽段进行分离鉴定，肽段覆盖率达到73％，展现了nano-LC-ESI-MS分析平台在微量生物样品分析方向的优势。最后我们尝试将毛细管亲和色谱整体柱作为nano液相的柱前富集柱，在线富集磷酸化肽段。　　第三章中，我们在20μL的移液枪吸头，以光引发的方式聚合形成用于富集磷酸化肽段的Zip-tip整体小柱。我们发展的Zip-tip整体小柱具有制备过程简单，成本低廉，可以实现批量制备，重现性好，性能稳定，富集过程中样品和溶剂消耗量少等优点。整个富集过程以离心辅助的方式进行，最多可同时平行处理24个样品，不仅有效降低了实验的劳动强度，同时显著地提高了样品处理的通量，十分适用于微量生物样品分析。用几种标准磷酸化蛋白和脱脂牛奶酶解液中的磷酸化肽段对Zip-tip整体小柱的富集效果进行验证，结果显示该材料对磷酸化肽段具有很好的富集能力，展现了Zip-tip整体小柱在磷酸化蛋白组学研究中的应用前景。