生物复杂系统的研究不仅要求对目标化合物进行精确的定量分析，同时还需要对系统进行整体的定性评价。因此，仅仅依靠单一类型的液质联用(LC/MS)技术已远远不能满足当前研究的需要，必须考虑综合利用多种LC/MS手段来进行分析，这无疑对现有的LC/MS技术和方法提出了更高的要求。本论文基于多种LC/MS技术，建立了一些用于生物复杂系统(尤其是小分子化合物群)分析的新方法和研究模式，并将这些方法及相关技术应用于中药复方的整体化学物质组学研究、临床疾病生物标志物的研究以及基于药效评价的中药复方比较代谢组学研究。 针对复杂系统整体性分析的要求，发展了一种结合液相色谱/飞行时间质谱和离子阱多级质谱的组合分析方法，可用于中药复方整体化学物质组中多成分无靶标的系统筛查和鉴定。采用该方法共鉴定了清开灵复方中33种主要成分，包括成功鉴别了三种绿原酸异构体，并对各成分的药材归属及复方质量控制进行了研究。该方法可作为生物复杂系统中小分子化合物群快速鉴定的重要工具。 采用LC/MS/MS技术，并结合常规生化分析手段，实现了对神经管畸形相关的叶酸和同形半胱氨酸两大代谢循环圈中12种主要节点代谢物的定量代谢轮廓谱分析。在此基础上，结合生物学统计分析，找到了与胚胎神经管发育缺陷相关的5种潜在的生物标志物，并对其发病机理进行了探讨。应用决策树建模分析，通过比较两种方案所构建的央策树模型的分类效果后发现，采用代谢循环中主要通路前后相关化合物水平的比值作为指标，对于正确判别神经管畸形更为重要，因此提示我们应从整体代谢网络的角度对该出生缺陷进行防治和干预。 采用UPLC/TOF-MS技术建立了大鼠血清代谢指纹谱，并以ISO诱导的大鼠急性心玑缺血损伤为模型，对双龙方有效部位及单方有效部位对心肌缺血损伤的影响进行了比较代谢组学的研究。从剂量和配伍的角度发现：高剂量双龙方有效部位对于急性心肌缺血损伤的保护效果最好；高剂量人参总皂苷和低剂量双龙方有效部位亦有一定的抗心肌缺血作用，但效果不明显；高、低剂量丹参总酚酸和低剂量人参总皂苷的保护作用最弱。该结果证明了复方配伍比单用两味药材具有更好的疗效，体现了中药配伍的优越性。研究还发现，急性心肌缺血损伤对体内代谢的干扰主要集中于脂质代谢的相关途径，并找到了一些潜在的生物标志物，这为阐释中药双龙方治疗急性心肌梗死的作用机理提供了新思路。