复杂体系中痕量组分的分离分析是药物分析工作者面临的巨大挑战。为适应复杂体系分析，不仅需要对待测组分进行分离，还需要对痕量组分进行富集，以提高检测灵敏度。传统的样品前处理技术通常以分离或提取待测组分为目标，且普遍存在耗时长，操作繁琐，去除基质不完全，灵敏度低等诸多缺点，成为制约分析效率、灵敏度和准确度的关键问题，寻求简便、快速，且不降低分析灵敏度或具有富集能力的样品前处理技术成为药物分析领域的研究热点。本课题致力于分离富集新技术的研究与应用，联合现代分析检测技术，使样品不经处理或经简单处理即可进样分析，实现待测组分的高灵敏度检测，弥补传统前处理方法的众多缺点，为药物分析提供简便快速、灵敏准确的检测手段。具体研究如下：(1)传统离心超滤技术(Centrifugal ultrafiltration，CF-UF)已普遍应用于血浆中药物浓度的测定，血样仅需一步离心，即可除去血浆中的大分子内源性物质，所得超滤液可直接进样分析，简便快速。然而，该法在生物大分子基质情况下的准确度系统评价未见报道。课题以二甲双胍(Metformine，MET)为模型药物，探索影响CF-UF法和中空纤维离心超滤法(Hollow fiber centrifugal ultrafiltration，HFCF-UF)的超滤液体积的因素，比较2种超滤法测定血药浓度的准确度，进而完善CF-UF技术的理论研究，为正确选择和使用超滤技术提供理论依据。研究结果表明：HFCF-UF超滤液体积不受离心时间、血浆条件和冻融次数的影响，HF内腔容积可以很好的控制超滤液体积，其测定结果准确度更高。在血浆条件相近的前提下，CF-UF可通过严格控制离心时间来获得适宜的超滤液体积，以保证分析结果的准确度。在药代动力学和生物等效性研究中，血药浓度的测定是研究的关键，血浆样品数量多，前处理繁琐，耗时长，样品前处理的工作量占全部工作的80%以上，且血浆条件差异较大，有时会影响分析结果的重现性，因此，建立简便快速的前处理方法（即可缩短前处理时间，又可满足批处理的现代分析要求），保证分析准确度和重现性是分析工作者一直追求的目标。课题将HFCF-UF法成功应用于MET人体内药代动力学与生物等效性试验，获得非常满意的结果。该法简单快速，重现性好，回收率接近100%，准确度高，为临床血样的快速、准确分析提供了一种新手段。(2)麻黄碱(Ephedrine，EPH)和N-甲基麻黄碱(N-methylephedrine，MEPH)等药物具有较强的生理活性，其用药史的回顾与表征是刑侦司法实践中的重要物证资料。血样、尿样及毛发等往往是最常用的生物检材，随着药物体内的代谢，待测组分的浓度迅速降低，因此，提高分析方法的灵敏度，对延长检测周期、追溯特殊人群的用药史具有重要意义。课题建立了固相萃取-超高效液相-质谱联用(SPE-UPLC-MS/MS)的方法，尿样中EPH和MEPH的检测灵敏度达到0.01ng·mL-1，将生物检材的检测周期延长到7天，该法前处理简单，灵敏度高，为生物样品中痕量组分的检测提供了一种新手段。苯丙胺类兴奋剂(Amphetamine-type stimulant, ATs)，是法医实验室常常进行筛查和检测的非法毒品。由于无法及时采集样品，生物检材中的ATs含量极低，且基质十分复杂，往往需要对待测组分进行分离和富集。然而，传统的样品前处理方法，如蛋白沉淀法(PPT)、液液萃取法(LLE)，不足以去除生物基质，待测组分的干扰较大，检测灵敏度低，无法满足复杂基质中痕量组分的检测要求。课题将SPE-UPLC-MS/MS技术成功应用于全血中12种非法毒品的检测，该法采用酸洗、醇洗和碱洗3步淋洗操作，可有效去除生物基质，基质效应小，测定结果准确，灵敏度高，可检测到ppt级痕量组分，适用范围广，可同时检测多种苯丙胺类毒品，为法医毒物筛查分析提供了一种可靠、完善、灵敏的法庭物证鉴别手段。(3)顶空气相色谱法(HS-GC)是将挥发性组分从样品基质中有效分离后采用气体进样的分析技术。它在密闭空间进行，既可以避免挥发性组分的损失，又可以降低样品基质引起的噪音，灵敏度高，分析速度快，操作简便。然而，HS-GC技术常常需要面对顶空溶剂的选择问题。传统的顶空溶剂，例如水，沸点较低，其顶空温度受限，不适宜于高沸点挥发性成分的顶空分析。而对于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)等传统顶空溶剂，溶剂本身的挥发性形成的分压会抑制待测物的顶空溢出，进而影响检测灵敏度。离子液体(Ionic liquids，ILs)作为一种新型顶空溶剂应运而生，其本身具有独特的理化性质，如溶解性强，几乎不挥发，热稳定性好，可设计强等特点，拓展了HS-GC技术在药物分析中的应用范围。课题建立以ILs作为顶空溶剂的HS-GC法，用于十滴水中樟脑(Camphor, CPH)和桉油精(Eucalyptol, ECP)的含量测定。该法弥补了传统顶空溶剂的不足，有效的将高沸点挥发性成分从复杂的中药基质中分离出来，避免了不挥发或难挥发性基质组分对色谱系统的污染。ILs-HS-GC法为中药制剂中高沸点挥发性成分分析提供了一种简便快速的分析手段。与此同时，课题利用ILs较强的溶解性，将ILs-HS-GC法成功应用于难溶性药物酮康唑(Ketoconazole, KTZ)中7种有机溶剂残留量的检测，为原料药中高沸点有机残留溶剂的快速分析提供可靠手段。