混合模式吸附技术是一种新型的生化分离技术，配基兼有离子交换功能和疏水相互作用，可以从中等离子强度的料液中直接捕获目标产物，避免对料液的预处理，比如稀释、加盐等步骤，从而有望提高分离效率，特别适合于扩张床吸附初分离的要求。本文在课题组前期工作的基础上，选取纤维素为基质材料，不锈钢粉为增重剂，通过“反相悬浮热再生法”来制备吸附剂基质，偶联苄胺作为混合模式配基。重点考察了模型蛋白在混合模式吸附剂上的吸附规律、影响因素，并对吸附机理进行初步探讨。最后，将所开发的混合模式吸附剂应用于从卵黄稀释液中提取免疫球蛋白。介质制备：采用“反相悬浮热再生法”制备纤维素／不锈钢粉复合微球，作为扩张床吸附剂的基质。结果表明，所制备的吸附剂基质，具有规则的球形外观和明显的核壳结构，并具有一定的粒径分布，没有明显的粘球和破碎现象。采用烯丙基溴法活化基质，再通过N-溴代琥珀酰亚胺将引入的双键进一步活化，最后与苄胺反应，制备得到阴离子型混合模式吸附剂。考察了烯丙基溴用量、NaOH浓度、N-溴代琥珀酰亚胺用量等条件对基质活化、偶联的影响，活化基团含量可以达到200μmol／ml基质以上，偶联率达75％。吸附平衡：选取牛血清白蛋白(BSA)为模型蛋白，研究了配基密度、盐浓度、缓冲液pH值对蛋白质在混合模式吸附剂上吸附平衡的影响，并考察相应条件下蛋白质在层析柱内的保留行为。结果表明，当蛋白质与吸附剂之间存在静电相吸作用时，控制吸附的主要作用力为静电作用力；存在静电排斥力时，随着盐浓度的变化，蛋白质吸附容量存在最小值，并提出了区域控制的吸附机理。另外，蛋白质的保留因子与静态吸附行为有相似的变化趋势，随盐浓度呈现典型的“U”型曲线。Perkins方程可以较好地描述保留因子随盐浓度的变化趋势。吸附动力学：考察了液相盐浓度、pH值、配基密度对BSA在混合模式吸附剂上吸附动力学的影响，采用孔扩散模型对吸附动力学进行描述。当蛋白质与吸附剂之间为静电吸引力时，存在一个最适盐浓度，蛋白质的有效孔扩散系数为最大值。在低盐浓度条件下，有效孔扩散系数基本上与吸附剂配基密度的大小无关。当存在静电排斥力时，提高盐浓度后，有效扩散系数随之升高，主要是由于盐离子屏蔽了静电排斥力以及加强了疏水作用力的缘故。扩张床内特征：考察了混合模式吸附剂在扩张床中的扩张行为和流体混合特性、BSA的穿透行为、以及不同配基密度对蛋白质洗脱行为的影响。结果表明，所开发的吸附剂可以形成稳定的扩张床，流体流动可以近似为平推流；蛋白质动态吸附量受吸附平衡和吸附速率共同控制，适当提高液相中的离子强度，可以增加蛋白质的吸附速率，从而使动态吸附效率随盐浓度变化存在一个最佳值。另外，配基密度越高，洗脱条件则越苛刻，适当提高洗脱液的离子强度，有利于提高蛋白质的回收率。阳离子交换型混合模式吸附剂：采用商品吸附剂Streamline Direct HST作为阳离子交换型混合模式吸附剂的典型代表，考察了液相盐浓度、缓冲液pH值对BSA吸附平衡和蛋白质保留行为的影响。结果表明，HST对蛋白质的吸附随pH的变化而变化，对于BSA，最大吸附容量出现在该蛋白的等电点附近，蛋白质分子体积的变化在一定程度影响吸附容量。当蛋白质与吸附剂间存在静电吸引作用力时，吸附符合Langmuir等温吸附方程；而存在静电排斥作用力时，吸附等温线则呈现典型的多分子层吸附模式，主要原因可能是蛋白质—蛋白质相互作用所形成的定向吸附的结果。提高盐浓度将屏蔽蛋白质—蛋白质静电相互作用，从而降低吸附容量。介质应用：将所开发的混合模式吸附剂应用于从卵黄稀释液中提取免疫球蛋白，重点考察了吸附剂耐盐吸附的特性以及不同操作条件对扩张床分离的影响，结果表明，所开发的混合模式吸附剂，可以满足扩张床吸附初步分离的要求。在优化的分离条件下，纯化倍数达2.7，抗体回收率为82％-86％，说明混合模式扩张床吸附具有良好的应用前景。通过本文的研究，有助于更深入地揭示蛋白质在混合模式吸附剂上的吸附规律，为混合模式层析过程的设计和优化提供适当的指导。