核酸适配体(Aptamer)因其适用范围广、特异性高、稳定性好和易改性等优点受到了高度的关注。研发新型核酸适配体亲和毛细管整体柱已成为亲和色谱微分离研究的前沿热点和新方向之一。研发亲和整体柱制备新技术,构建高性能的核酸适配体亲和整体柱,对丰富和完善亲和整体柱分析技术具有重要科学意义。本文基于多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)有机-硅胶杂化整体柱具有制备简便、稳定性高以及功能单体多样性等优点,开展了系列的POSS基新型核酸适配体键合亲和整体柱的创新制备及性能研究,主要研究内容如下:第一章,文献综述。阐述了整体柱的分类和发展现状,综述了核酸适配体的特点,固载方式及应用,详细介绍了核酸适配体亲和整体柱的分类,制备技术新进展以及应用,以赭曲霉毒素A(OTA)为研究对象,总结并提出了论文的选题依据和研究方案。第二章,基于“环氧-氨基”开环反应,以支化的聚乙烯亚胺(PEI)为功能单体,八[(3-氧化缩水甘油丙基)二甲基硅氧基]取代的PSS(POSS-epoxy)为交联剂,采用“一锅法”制备了表面带有丰富氨基基团的POSS-PEI有机-硅胶杂化整体固定相。研究了不同反应物组成对所制备的整体柱结构、渗透性、电渗流及其性能的影响,探究了其结构形貌、机械稳定性、色谱保留机制等。所制备的POSS-PEI有机-硅胶杂化整体柱具有可控的三维多孔网状骨架结构、良好的渗透性、机械稳定性、亲水性和重现性,同时表面丰富的氨基活性位点,为后续进一步高容量固载核酸适配体制备新型亲和整体柱提供良好的载体。第三章,基于醛胺缩合反应,化学键合氨基核酸适配体于POSS-PEI基质整体固定相,创新制备戊二醛偶联核酸适配体键合修饰的POSS-PEI亲和整体柱(Apt@GA@POSS-PEI)。实验优化了核酸适配体固载的条件参数,开展了形貌特征、能谱分析、机械稳定性、色谱性能、核酸适配体覆盖密度、对目标物的结合能力及特异性等方面的评估,考察了基质固定相的渗透性对亲和整体柱性能的影响,并探讨了亲和整体柱与目标物的作用机制。所制备的亲和整体柱具有独特的骨架结构,均匀的孔隙分布、良好的机械稳定性,对目标物赭曲霉毒素A(OTA)具有更高的选择性识别能力,实现了对啤酒中赭曲霉毒素A(OTA)的高特异性识别检测。第四章,基于三聚氰氯与氨基的亲核反应,将氨基修饰的核酸适配体键合修饰在POSS-PEI基质整体固定相上,制备了核酸适配体键合的有机-硅胶杂化亲和整体柱(Apt@TCT@POSS-PEI)。实验探究了三聚氰氯与核酸适配体的共价键合作用,修饰参数优化及渗透性对亲和整体柱特异性识别效果的影响,分析了亲和整体柱与目标物相互作用的机制。对其相应的形貌、能谱分析、光谱性能、机械稳定性、重现性和特异性等方面进行了评估。三聚氰氯与氨基亲核反应的条件温和、步骤可控,以此修饰键合核酸适配体对生物分子损伤小、反应快速和高效,建立了氨基核酸适配体化学修饰的新技术,核酸适配体固定效率达75.3%、覆盖密度1799pmol/μL,对目标赭曲霉毒素A(OTA)的结合能力和特异性好,混合样品中赭曲霉毒素A的回收率高达91.8±1.9%～90.0±1.7%(n = 3)。第五章,以纳米金为连接媒介,将巯基核酸适配体固载于POSS-PEI基质整体固定相上,创新研发了具有高核酸适配体覆盖密度的新型有机-硅胶杂化亲和整体柱(Apt@AuNPs@POSS-PEI)。实验考察了不同二胺或多胺-POSS聚合基质、不同类型胺试剂和不同渗透性对核酸适配体固载效率的影响,探究了整体柱形貌特征、能谱、机械稳定性、核酸适配体覆盖密度、对目标物的结合能力以及特异性,阐明了 Apt@AuNPs@POSS-PEI亲和整体柱与目标物相互作用的机理。所研制的核酸适配体@纳米金键合POSS-PEI整体柱具有高度立体的骨架结构和超高核酸适配体修饰密度,核酸适配体覆盖密度达1413 pmol/μL,相比文献相关适配体-纳米金修饰柱表面覆盖密度高4～5倍,创新构建一种新型的核酸适配体特异识别材料,应用于实际啤酒样品中赭曲霉毒素A(OTA)的高特异性富集、分离和检测,回收率达94.5 ±2.7%～92.5 ±2.1%(n=3)。