低共熔溶剂(Deep Eutectic Solvent,DES)作为一种新型的绿色溶剂由于其优良的物理化学性质,易合成,易降解而倍受关注。双水相体系(Aqueous Two Phase System,ATPS)是一种高效、温和的液液分离技术。低共熔溶剂双水相体系兼具了低共熔溶剂与双水相体系两者的优良特性,绿色无毒,生物相容性好。生物大分子是重要的生命物质,生物大分子的分离纯化在生命分析、临床诊断、疾病预防等方面具有重要意义。利用低共熔溶剂双水相体系萃取分离生物大分子具有独特的优势,萃取时接近生物物质的生理环境,萃取后生物大分子依然保持生物活性,且萃取效率高、设备操作简单、容易放大、不存在有机溶剂残留问题。本论文以低共熔溶剂作为双水相相形成剂,建立了基于低共熔溶剂的双水相体系萃取分离生物大分子蛋白质、DNA、RNA的方法。主要研究内容如下:(1)基于甜菜碱的低共熔溶剂双水相体系萃取分离蛋白质研究优化合成了六种基于甜菜碱的新型绿色低共熔溶剂,建立了基于低共熔溶剂的双水相体系并成功应用于蛋白质萃取。牛血清白蛋白(BSA)被选为目标蛋白,甜菜碱-尿素(Be-U)被选为最佳的低共熔溶剂萃取剂。通过单因素实验考察了盐浓度、DES的用量、分离时间、蛋白质质量、温度、pH值对蛋白质萃取效率的影响,在最佳萃取条件下萃取效率可以达到99.82%。混合样品实验和实际样品实验表明低共熔溶剂双水相体系可以从复杂体系中萃取出蛋白质。反萃取实验结果表明反萃取效率可以达到33.66%。方法学考察结果表明:仪器精密度,方法的重现性和稳定性均良好。通过紫外光谱(UV)、红外光谱(FTIR)、圆二色谱(CD)研究证明蛋白质结构在萃取过程中没有发生变化。通过动态光散射(DLS),电导率测定及透射电子显微镜(TEM)研究萃取机理,结果表明:DES-蛋白质簇集作用在萃取过程中发挥了重要作用。所拟方法为蛋白质分离提供了一种新思路。(2)基于四丁基溴化铵的低共熔溶剂双水相体系萃取分离DNA研究优化合成了四种基于四丁基溴化铵和乙二醇、丙二醇、丁二醇及丁醇的低共熔溶剂,建立了基于低共熔溶剂的双水相体系并应用于DNA的萃取分离。四丁基溴化铵-乙二醇和硫酸钠被选为最合适成相组份。单因素实验证明DNA的萃取效率受DES的用量、盐浓度、温度、分离时间、pH值及离子强度的影响。萃取之后99.98%的DNA萃取到DES富集的上相中。为了满足下游应用的需求以获得高纯度的DNA,进行了反萃取实验,且有89.68%的DNA可以被反萃取到盐富集的下相中。随后正向萃取和反向萃取实验同时应用于包含蛋白质的复杂样品中,结果表明DNA可以从复杂样品中选择性分离。方法学考察结果表明:仪器精密度,方法的重现性和稳定性均良好。通过傅里叶红外光谱(FTIR)、圆二色谱(CD)、动态光散射(DLS)、透射电子显微镜(TEM)研究了 DNA的结合特点及萃取机理,结果表明静电相互作用力在DNA萃取过程中发挥了重要作用。所拟方法为为DNA选择性分离提供了一种新思路。(3)低共熔溶剂双水相体系萃取分离RNA研究优化合成了八种低共熔溶剂,研究了这八种低共熔溶剂与四种盐的成相规律,对比了这一系列双水相体系的成相能力。探究了这一系列双水相体系对RNA的萃取能力,选择四丁基溴化铵(TBAB)/K2HP04为最佳萃取体系。单因素实验表明RNA的萃取效率受DES的用量、盐浓度、温度、分离时间、pH值及离子强度的影响。萃取条件优化后RNA的萃取效率可达94.78%。随后利用NaCl作为反萃取剂,探究了不同成相盐对RNA反萃取效率的影响,结果表明当NaH2P04作为成相盐时RNA的反萃取效率最大,可达86.55%。进行了混合样品萃取实验,结果表明可以实现RNA和蛋白质的选择性分离。方法学考察结果表明:仪器精密度,方法的重现性和稳定性均良好。通过电导率、动态光散射(DLS)、透射电子显微镜(TEM)研究了 RNA的萃取机理,结果表明静电相互作用力在RNA萃取过程中发挥了重要作用。所拟方法为RNA选择性分离提供了一种新思路。