代谢组学作为后基因时代一种新兴的技术和理念，在药物的药效和毒性评价、药物作用机理研究、疾病诊断、转基因食品的开发、中药现代化等方面展现了广阔的前景。当前代谢组学研究中存在两个难点同时也是热点问题：一是细胞、组织或体液中所有代谢产物的定性、定量分析，二是代谢产物复杂数据分析体系中有用信息的提取。本论文针对这两个问题，利用联用色谱仪器，结合能有效提取和利用复杂二维数据系统中有用信息的化学计量学多元校正、多元分辨和模式识别方法，完成以下六个方面的工作：橘皮不同生长期次生代谢谱中黄酮类成分和挥发油成分的变化分析；陈皮和青皮药材的质量控制研究；2型糖尿病患者早期诊断模型的建立及生物标记物寻找；罗格列酮治疗2型糖尿病患者的血浆游离脂肪酸代谢谱的变化情况跟踪研究；2型糖尿病患者、2型糖尿病合并冠心病患者和健康对照者之间判别模型的建立及生物标记物寻找；血糖、血压及血浆游离脂肪酸相关关系研究。 一、将HPLC-DAD和GC-MS色谱联用技术与化学计量学方法相结合，首次对三种不同种橘皮两类主要次生代谢产物——黄酮类和挥发油在整个生长期的变化情况进行全面分析。采用直观推导式演进特征投影法(HELP)和交互移动窗口因子分析法(AMWFA)对重叠色谱峰进行分辨，对各组分进行定性、定量分析。用主成分分析法对不同种橘皮不同生长期的次生代谢谱进行分析，寻找其次生代谢谱变化的共性和差异性，探询陈皮、青皮作为不同中药使用的物质基础，为陈皮、青皮最佳采收时间的确定和质量控制提供科学依据。 二、在中药色谱指纹图谱的基础上，利用主成分分析和偏最小二乘—线性判别分析，对不同种的陈皮、青皮标本药材和全国11个省、市的商品药材进行考察，建立陈皮、青皮的判别模型及质量控制标准，并筛选出了能有效区分这两种药材的三个化学指标物质，为“成对药材”的判别和质量控制研究开辟了新的思路。 三、采用GC-MS技术，结合化学计量学方法，建立2型糖尿病早期诊断模型并寻找生物标记物。本文发展了一种简单、快速地同时测定人血浆中游离脂肪酸和酯化脂肪酸代谢谱的方法；在此基础上，采用化学计量学模式识别的方法，成功地建立了针对健康对照者和2型糖尿病患者的三维判别模型，所得模型具有良好的预测能力，为2型糖尿病的早期诊断提供了可能；同时，提出一种新的寻找生物标记物的方法--分类特征变量法，筛选出了潜在的特征生物标记物，为研发降糖新药寻找药物靶点提供了新的思路。 四、提出了基于代谢组学研究技术的药效评价策略。利用健康对照者和2型糖尿病患者的三维判别模型，跟踪研究罗格列酮治疗2型糖尿病患者的血浆游离脂肪酸代谢谱的变化情况。该方法能够直观地反映出患者的临床治疗效果与游离脂肪酸代谢谱的变化之间的对应关系，为建立药效的代谢组学评价平台打下了坚实的基础。 五、对健康对照者、2型糖尿病患者和2型糖尿病合并冠心病患者的血浆游离脂肪酸代谢谱进行判别分析，并寻找生物标记物(第七章)。利用非相关判别矢量-线性判别分析法(UDV-LDA)，建立了三类样本两两之间有效的判别模型，其训练和预测的结果均明显优于PCA-LDA和PLS-LDA方法；同时利用转换矩阵找出了潜在的特征生物标记物。所得结果将有助于推动2型糖尿病及冠心病研究的发展以及二者之间相关关系的研究。 六、血糖、血压及血浆游离脂肪酸相关关系研究(第八章)。采用多元线性回归和去一法交互检验等方法，发现并发高血压的患者游离脂肪酸与血糖具有明显的线性关系。我们推测，并发高血压的患者，脂代谢与糖代谢之间很可能存在直接的作用关系。 本论文将代谢组学研究技术与化学计量学紧密结合，对中药陈皮、青皮及2型糖尿病进行了一些基础研究，充分展现了这种结合在疾病诊断、药物的药效评价及中药质量控制等研究方面的优势及巨大潜力。