自30年前毛细管电泳-质谱(CE-MS)联用技术报道以来，引起了人们极大的兴趣和研究热情。作为一种与LC-MS互补的高效微分离技术，CE-MS将在药物、食品、蛋白质组学、糖组学和代谢组学等领域得到广泛应用。CE-MS集合了CE和MS各自的优势:CE分离效率高、分析速度快、样品和溶剂消耗量少、分离模式多，非常适合于复杂生物样品的分析;MS不仅可以提高对样品的检测灵敏度，还能够提供样品的结构信息，同时又作为电泳分离之后的第二维分离，检测电泳未分离的不同质荷比的共流出化合物，鉴定复杂混合物中的未知成分。ESI是CE-MS联用中普遍使用的软电离技术。然而，CE-MS联用必须解决两个关键问题:1）消除或降低CE分离电流对ESI的干扰，使CE和MS有各自电路的回路;2）发展与质谱兼容的缓冲液体系。目前，出现过三种类型的接口:鞘流、液连接和无鞘流接口。鞘流接口中鞘液会稀释样品浓度，导致检测灵敏度下降;液连接接口要求分离毛细管与喷雾毛细管必须准直，否则会影响分离结果，此外补充液也会稀释样品浓度;无鞘流接口不存在稀释效应，可以获得非常高的检测灵敏度，最适合作为CE-MS联用的接口。然而无鞘流接口面临使用寿命有限的问题，这将是本论文重点解决的问题。通过研制一种简单耐用且高效的无鞘流接口实现CE-MS联用，并将联用系统应用于药物小分子、多肽和糖链结构分析中。　　在第一章中，对CE-ESI-MS20多年的进展进行了评述，评价了各种接口的优缺点，总结了近年来CE-MS在各个领域中的应用。　　在第二章中，将碳纳米管-溶胶凝胶复合材料(CNTSCM)用作导电涂层制备了一种新型石英毛细管电喷雾质谱电极。溶胶凝胶化学是湿化学方法中材料制备的一种崭新方法，CNTSCM将碳纳米管优异的电学性能与溶胶凝胶易加工和易制备的优势融合在一起，是制备ESI电极很好的一种导电材料。CNTSCM能够通过硅羟基共价键合在石英毛细管表面，大大增强了导电材料在喷雾电极表面的稳定性，从而提高喷雾电极的使用寿命，可以连续使用180 h。这种制备电极的方法简单而廉价，电极在有所损坏后可以很容易通过涂覆CNTSCM恢复。　　在第三章中，我们研制了一种持久耐用的金箔包裹电喷雾质谱电极，将其作为无鞘流接口成功实现了CE-ESI-MS联用。以生物碱类化合物（黄连碱、小檗碱、黄藤素和多奈哌齐碱）为分离模型，系统评价了各种因素对联用系统分离该类化合物的影响，包括CE分离电压、ESI电压、缓冲液（盐浓度、有机添加剂含量）等，筛选出最优的分离条件。在此条件下，测试了该系统的稳定性和灵敏度，以上生物碱的迁移时间在天内(n=5)及天间(n=3)的重复性其RSD值分别小于0.8％和2.7％，五批接口的柱间重复性RSD值在3％左右，验证了该接口稳定的性能。另外，对以上分子的检测限达到amol级，显示了无鞘流接口具有很高的灵敏度，可应用于微量样品的分析。同时我们将无鞘流CE-MS联用系统用于黄连粗提物的成分分析、奶粉中添加剂（三聚氰胺、二氰二胺）的分析、阴离子（代谢类）化合物、多肽类和蛋白酶解肽段的分析。　　在第四章中，我们将无鞘流接口用于非水毛细管电泳(NACE)与ESI-MS的联用中。以五种酪氨酸激酶抑制剂为研究模型，通过NACE-UV优化了分离条件，包括背景电解质中的乙酸含量、盐浓度及有机相比例(ACN/MeOH)，讨论了电解质组成对分离效果的影响，确定含2％乙酸的5 mM乙酸铵溶液(ACN∶MeOH=8∶2)作为NACE-ESI-MS分析五种抑制剂的条件。与水相CE-ESI-MS对比，NACE-MS提高了对分析物的检测灵敏度。NACE-ESI-MS系统的迁移时间在天内、天间及接口批次之间的重复性良好，对以上物质的绝对检测量达到amol级别。最后，将NACE-ESI-MS扩展至阴离子和水不溶性化合物的分析中。　　在第五章中，我们建立了基于CE-UV和CE-ESI-MS的方法分析帕金森症治疗药物盐酸普拉克索相关化合物。在CE-UV中以Tris-H3PO4(pH=2.5)为背景电解质，实现了对普拉克索及其相关化合物的快速及高效地分离，根据峰面积与浓度的标准曲线，对盐酸普拉克索母液中的杂质进行了定性和定量分析。相比于CE-UV，CE-ESI-MS采用添加有机溶剂的挥发性缓冲液(含50％(v/v)乙腈的20 mM甲酸铵，pH=2.5）对以上物质实现了基线分离和质谱鉴定(MS/MS)，降低了对所测物质的检测限，达到fmol级。CE-UV结合CE-ESI-MS的方法可以推广到复杂生物样品（血浆、尿液）中游离药物的分析中。　　在第六章中，将我们发展的CE-MS应用于蛋白糖基化翻译后修饰的研究中。以糖蛋白核糖核酸酶B（RNase B）为模型建立了CE-MS分离分析糖基化蛋白糖链结构的方法，实现了对其糖肽和糖链的结构鉴定。采用优化后的CE缓冲体系，含50％ ACN的20 mM甲酸铵溶液，可以获得RNase B的肽谱。我们成功地鉴定出RNase B中的糖肽，并经二级质谱(MS/MS)确定了糖肽中单糖的种类及连接次序，甘露糖组成个数约为5-9个，糖基化位点是34位天冬氨酸。采用PVA中性涂层柱，得到了RNase B五种糖链的结构信息。将我们建立的CE-MS应用于对IgG的糖基化修饰和G中糖肽和糖链的结构鉴定，得到了主要的糖链（G0F、G1、G1F、G2、G2F、G1F1S和G2F1S）的结构信息。同时，我们也发现降低有机添加剂比例和提高盐浓度可以改善糖链的分离度，得到更丰富的结构信息。