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层析是生物分离技术中最有效及最广泛应用的方法之一,具有分离效率高、选择性好、设备简单、便于自动化控制、分离过程温和及分离机理多样化等优势。层析分离广泛应用于蛋白质、基因工程药物等多种生物对象的分离纯化,其中层析介质是关键要素之一。本文采用离子液体直接溶解纤维素,探讨纤维素微球制备的新方法,并功能化成层析介质,应用于生物分离。主要包括以下三方面内容：第一,纤维素微球制备工艺的优化及孔道扩增。选取三种纤维素原料—精制棉、脱脂棉和微晶纤维素,利用离子液体BmimCl直接溶解纤维素制备黏胶,以环己烷或淀粉作为制孔剂,采用反相悬浮和降温固化法,制备得到多孔纤维素微球。考察了纤维素种类及浓度、油水比、搅拌转速、固化剂加入量、制孔剂种类及加入量等影响,优化了制备条件。所制纤维素微球的球形度好,粒径80～300μm,湿真密度约1.01g/ml,孔度95%左右,平均孔径约40nm,比表面积为90m2/ml,是一种生物大分子层析分离的良好基质。结果表明,环己烷扩孔效果较好,有利于生物大分子分离。第二,纤维素介质制备及蛋白吸附性能。将微晶纤维为原料制备的未扩孔、淀粉扩孔和环己烷扩孔微球分别偶联上阴离子交换配基DEAE,得到三种弱阴离子交换介质Cell-M-DEAE、Cell-S-DEAE和Cell-C-DEAE,考察了离子交换容量、静态吸附、动态吸附及穿透行为。离子交换容量均在250μmol/ml左右; Cell-C-DEAE的静态吸附容量较低,但有效扩散系数高,吸附速率快,10%穿透时动态吸附容量高。结果表明,扩孔微球的动态吸附性能得到改善,环己烷扩孔比淀粉扩孔效果好。将微晶纤维素-环己烷扩孔微球偶联上疏水性电荷诱导配基MMI,制备得到新型介质Cell-C-MMI,考察了卵黄抗体IgY的静态和动态吸附性能。发现pH中性条件下饱和吸附容量大,pH4时吸附能力显著减弱,加入适量硫酸铵有助于IgY吸附。第三,疏水性电荷诱导层析分离卵黄抗体。采用HCIC介质Cell-C-MMI,从蛋黄粉中分离卵黄抗体IgY,考察了上样和洗脱pH的影响,优化了分离条件。结果表明,合适的上样pH为8.0,洗脱pH为4.0,分离得到IgY纯度为70.1%,收率为75.6%,纯化倍数为2.7。新型HCIC介质对IgY有良好的分离性能,但IgY纯度有待进一步提高。本文围绕纤维素微球介质,开展了介质制备、功能化和应用研究。实现了离子液体直接溶解纤维素,制备纤维素微球,简化了黏胶制备工艺,过程绿色环保。所制备的纤维素新型介质,具有吸附容量高、分离性能优良等特点,为生物大分子分离提供了新型材料。