中药系统物质基础研究是中药现代化研究的核心,是质量控制与生物效应研究的基础。中药中往往多类活性成分共存,酸碱性差异大,分子量、极性与含量跨度广,这为中药或天然药物来源的活性成分发现带来极大的障碍。液质联用技术是当前中药分析与中药活性分子快速发现的最常用技术之一,但受限于单一分离机制与低专属性的扫描方法,许多微量活性成分无法被表征与鉴定。白钩藤（Uncaria sessilifructus Roxb.）为茜草科钩藤属藤本植物,在我国主要分布于云南、广东、广西;西双版纳傣族称之为“怀免王”,是西双版纳傣医习用药材,也是西双版纳傣医院制剂中的处方药材,在该地区应用广泛。现代药理研究表明白钩藤具有降压、抗癌、消炎、镇痛、增强免疫、抗惊厥、抗癫痫、抗氧化等多种药理活性。钩藤属植物是多类活性成分共存的典型,其中生物碱与三萜酸是两类主要的功效成分,但当前对于白钩藤多成分表征缺乏有力的分析技术,阻碍了白钩藤的现代研究与进一步开发利用。本论文利用超高效液相色谱/四极杆静电场轨道阱质谱（UHPLC/Q-Orbitrap MS）,以白钩藤中的生物碱和三萜酸类为主要目标,构建离线全三维液相色谱,通过整合高度正交的不同机制色谱进行充分色谱分离;建立包含母离子列表（PIL）改进型数据依赖采集（DDA）技术,灵敏监测生物碱与三萜酸目标成分,同时采集其它未知质量数成分的裂解信息;进而通过对高分辨质谱数据解析及对裂解规律研究等,实现白钩藤多成分的系统表征与鉴定,系统阐释其物质基础。建立基于离子交换色谱（IEC）-亲水相互作用色谱（HILIC）与反相超高效液相色谱（RP-UHPLC）三维液相色谱分离系统,实现了生物碱与三萜酸的分类、系统表征。考虑到生物碱与三萜酸类在酸碱度上极大的差异特征,本论文设计了基于酸碱度（第一维）、极性（第二维）、分配（第三维）差异的三维色谱组建思路。首先,以生物碱与三萜酸类组分分离为目标,第一维色谱分别考察了阴离子交换色谱柱与阳离子交换色谱柱,证实Pheno Sphere^TM SCX阳离子交换色谱柱能够完全保留生物碱,进而实现与三萜酸类（不保留）组分分离,最佳流动相为甲醇:20 m M醋酸铵/0.05%甲酸水=58:42。接着,以经IEC制备得到的总生物碱与总三萜酸为目标,分别建立二维色谱分离系统。通过固定相（9种色谱柱）与流动相筛选,使用CSH Phenyl-Hexyl色谱柱、乙腈/0.1%甲酸水作流动相,同条件下实现总生物碱与总三萜酸较好的色谱分离（第三维色谱）;继而以16个成分的分离为指标,比较6根HILIC色谱柱,通过比较它们对于生物碱与三萜酸分离与CSH Phenyl-Hexyl色谱柱差异,选择正交性最好的Acchrom XAmide（R²=0.1619）色谱柱、乙腈/0.1%甲酸水作流动相,作为第二维HILIC分离条件。所建立的SCX×CSH Phenyl-Hexyl×XAmide离线全三维液相色谱实现了白钩藤中生物碱与三萜酸类组分分类分离,选择性高、峰容量极大提高。在Q Exactive Q-Orbitrap高分辨质谱仪上建立快速正负模式切换PIL/Full MS/dd-MS²（top N）采集方法,设置动态排除与“If idle-pick others”,分别在正、负ESI模式下实现了白钩藤中生物碱与三萜酸的灵敏表征。首先,通过质量亏损过滤（MDF）算法过滤白钩藤一级质谱数据,得到17个生物碱质量数与9个三萜酸质量数,分别构建各自母离子列表。优化了主要离子源参数（喷雾电压、毛细管温度、辅助气温度）与裂解能量,结果在喷雾电压3.5 k V,毛细管气温度400℃、辅助气温度450℃时多个生物碱与三萜酸指标成分响应最好,最优裂解能量为30 V/40 V/50 V。该质谱扫描方法因为PIL引入可以极大提高对目标质量数鉴定能力,同时采集到未知质量数的二级质谱信息,是一种同时靶向与非靶向中药多成分的系统表征技术。简化的方法学验证表明所建立的离线全三维液相色谱/质谱分析方法具有较好的精密度（RSD<5%）与重现性（RSD<10%）。通过对第二维色谱分离得到的14个分段样品（8个生物碱分段和6个三萜酸分段）高分辨质谱数据解析,总共检测出308个化合物,其中目标化合物为128个,非目标化合物为180个。将鉴定的化合物主要分为两类:85个生物碱类化合物,29个三萜酸类化合物,以及14个其他类化合物。相对于传统的一维色谱分离方法,该方法的理论色谱峰容量大幅度提高,增强了对白钩藤多成分的鉴定能力。本论文首次建立IEC×HILIC×RPLC离线三维色谱对酸、碱性活性成分共存的中药成分进行分离,结合高效、灵敏的正负切换改进型DDA扫描,实现中药白钩藤多成分的深度表征,有利于钩藤属中药的质量控制与开发利用。同时,本论文也为中药复杂体系系统表征提供了方法学参考。