人体分泌的泪液成分复杂,含有丰富的生理和病理相关信息。泪液成分的变化与一些疾病的发生和发展密切相关。治疗药物与滥用药物的摄入也可能经由泪液分泌排出。此外,由于眼睛直接暴露于空气中,空气中的挥发物、气溶胶与可溶性颗粒也可能进入眼睛而转移至泪液中。因此,人体泪液中代谢物和化学残留物的分析检测在疾病诊断、药物分析、毒品检测以及环境健康相关领域具有重要意义。临床上常用Schirmer试纸测定人体泪液分泌量,并根据泪液分泌量初步诊断干眼症（Dry-Eye Disease,DED）。Schirmer试纸无菌且带有刻度,具有安全无创且能快速准确的采集人体泪液的特点。然而,通过Schirmer试验无法获得人体泪液成分的分子信息,亟需进一步与仪器分析方法联用。泪液成分的分析通常采用色谱质谱联用,一般需要经过繁琐复杂的样品预处理过程和消耗较多的泪液量。由于泪液的采集过程涉及人体安全,泪液分泌量小、有机代谢物浓度低、基质干扰大,因此,人体泪液的无创采集与原位实时分析直接耦合仍然是目前亟待解决的一个难题。本论文采用Schirmer试纸采集泪液,并进一步发展纸喷雾电离质谱（Paper Spray Mass Spectrometry,PSMS）,构建Schirmer PSMS分析方法,实现人体泪液的安全无创采集与直接质谱分析。该方法泪液消耗量低至1.0μL,在无需样品预处理的条件下,快速获取人体泪液中代谢物及化学残留物的定性与定量信息,具有分析速度快、灵敏度高、准确性好和操作简便的特点。本论文将Schirmer PSMS方法应用于干眼症的诊断及代谢标志物的筛查。首先通过Schirmer试验初步判断干眼症,再在承载了泪液的Schirmer试纸上施加溶剂与电压直接产生喷雾电离,从而获得质谱特征信号图谱。通过对质谱数据进行主成分分析（Principal Component Analysis,PCA）区分健康人群和干眼症患者,并采用偏最小二乘判别分析（Partial Least Squares-Discriminant Analysis,PLS-DA）分别在正离子和负离子检测模式下筛选出45和23个潜在的干眼症代谢标记物。本论文采用Schirmer PSMS分析方法定量测定了眼药水中药物成分左氧氟沙星与苯扎氯铵在人体眼睛中的动态变化,揭示了眼药动力学规律,为眼药的分析研究提供了一种新的方法。本论文还考察了人体泪液中滥用毒品可卡因和氯胺酮的测定,检出限均为0.5 ng/m L（S/N=3）,为法医刑侦领域提供了一种新的技术手段。本论文还考察了环境中挥发性有机物刺激人体泪液的代谢变化,发现洋葱刺激产生的泪液比正常分泌的泪液含有更高浓度的葡萄糖和精氨酸;本论文还发现人眼暴露于气溶胶和烟雾环境下,即使眼睛感觉不到刺激性,在泪液中也能观测到环境暴露标志物,如药物气雾剂中的沙丁胺醇和烟草烟雾中的尼古丁,并能进行准确的定量测定;本论文还对误喷入人眼中的香水进行了分析,检测到香水中的化合物二丙二醇及其异构体,为环境暴露与人眼健康的研究提供了新思路。