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气相色谱/质谱联用技术(GC/MS)具有很强的分离和定性能力，基于GC/MS的非靶标轮廓分析成为近年来国际研究热点。本论文围绕GC/MS非靶标分析中的难点问题，从样品处理、数据采集、数据分析等方面着手，以典型的复杂样本烟草为例，系统地开展了方法学及其应用研究。
1、建立了一种烟草GC/MS非靶标轮廓分析样品预处理方法。该方法通过详细考察样品提取过程中的萃取溶剂、温度、压力等因素，采用热图分析、D-优化设计、偏最小二乘回归分析等数据处理方法，对加速溶剂萃取、同时蒸馏萃取、超声波辅助溶剂萃取等方法进行全面考察和优化，使其尽可能多地提取烟草中的化学成分，为基于GC/MS的非靶标轮廓分析奠定基础。
2、建立了一种基于保留时间锁定-GC/MS-选择离子检测的非靶标数据采集方法。该方法采用质量控制样本概念、保留时间锁定技术、质谱去卷积和峰识别技术，以及自编的基于双高斯色谱峰模型的定量离子选定算法等建立了靶向的非靶向数据采集方法，扩大了样品中化合物的定量范围，提高了重叠峰的积分准确性，解决了非靶标轮廓分析所面临的峰匹配难题。
3、云南烤烟清香型风格的物质基础研究。结合ASE-GC/MS、SDE-GC/MS、SE-D-GC/MS等分析平台，采用主成分分析、偏最小二乘判别分析、非参数检验、t-检验等方法共找到清香型烤烟相对于浓香型、中间香型等烤烟的差异性化合物共239个。
4、中式卷烟的风格特征研究。采用NIST谱图库、Fiehn谱图库和Fiehn保留时间、标样化合物等方法共鉴定出90个卷烟化学组分。主成分分析和等级聚类分析发现国内烤烟型卷烟明显区别于国内混合型、国外烤烟型和国外混合型等卷烟。非参数检验和混合样品验证分析发现鉴定出的化合物中有67个为国内烤烟型卷烟相对于其它卷烟类型的差异性化合物。