介孔二氧化硅由于具备大比表面积、孔径大小均一可调、易实现孔排列有序化、骨架稳定可掺杂其他组分、表面易功能化修饰、形貌可控、热稳定性和化学稳定性好、机械强度高等特征,是一种有着良好应用潜力的样品前处理材料。通过功能化修饰可以衍生出种类丰富的介孔硅基材料。目前,介孔硅基材料在样品前处理中已有广泛应用,目标分析物包括了金属离子、有机小分子化合物及生物大分子。然而,从已有报道看,介孔硅基材料在样品前处理应用中操作模式的研究仍然较少。简单化、快速化和微型化是样品前处理的发展趋势。因此,基于介孔硅基吸附材料,发展新型萃取操作模式很有必要。寻找合适的载体用于固载介孔硅基材料和制备新型介孔硅基材料是两个突破口。本文围绕新型介孔硅基材料的制备及简单、快速、微型化的萃取操作模式的构建和应用展开了研究工作,具体包括以下几方面：1.评述了介孔硅基材料的发展和现状,着重介绍了介孔硅基材料的功能化修饰及其在样品前处理中的应用领域和萃取操作模式。2.采用伪晶合成的新方法,成功制备了磁性介孔二氧化硅(Fe3O4@mSiO2),产物具有单分散性好、介孔排列有序和磁性强的特征。材料的磁分离能力使得萃取操作简便快速。对比磁性无定型二氧化硅,Fe3O4@mSiO2的大比表面积使其对多肽具有更高的富集效率。同时,有序介孔的存在使Fe3O4@mSiO2具备了尺寸排阻作用,选择性吸附多肽的同时排阻大分子量蛋白。3.合成了微米级有序介孔二氧化硅颗粒并将其固载于吸头内壁制得固载介孔二氧化硅的功能化吸头(mSiO2-Tip)。以In-Tip SPE的操作模式将mSiO2-Tip用于内源性多肽富集。整个萃取过程可以在2 min内完成。4.基于静电纺丝的方法合成了有序介孔二氧化硅纤维(OMSF),并针对OMSF独特的纤维特征构建了一种新型注射器固相萃取模式(In-Syringe SPE)。通过内源性多肽的萃取对方法进行了评价。整个萃取操作简单、快速,无需任何电设备辅助,适用于现场取样。5.以酸化的介孔二氧化硅纤维为萃取材料,构建了一种高通量的注射器分散固相萃取(In-Syringe dSPE)的新型操作模式,基于材料表面的亲水性将其用于植物样品中内源性细胞分裂素的萃取。得益于萃取过程的涡旋辅助分散以及二氧化硅纤维的亚微米尺寸,萃取平衡可以在1 min内达到。In-Syringe dSPE具有快速(整个萃取流程少于4 min)、高通量(36孔板同时处理)、操作简便(无需离心)、成本低和溶剂消耗少等特点。对植物样品中内源性细胞分裂素的分析结果表明该方法在处理少量样品时具有灵敏度高和重现性好的特点。6.采用简单的合成策略,成功制备了有序介孔碳-二氧化硅复合纤维(OMSCF),产物具有高含碳量、介孔排列高度有序、大比表面积和孔容等特点。结合In-Syringe dSPE萃取模式将OMSCF用于内源性多肽的快速富集。对萃取机理进行了研究,发现OMSCF与多肽存在离子交换和疏水双作用力,在富集多肽时表现出优于OMSF的萃取性能。通过多步解吸可对吸附的多肽进行预分段,有利于后续的质谱分析得到更丰富的多肽信号。