扩张床吸附(EBA)是一种新型生物分离技术,具有稳定分级分布的特征,可以直接从含固体颗粒的料液中捕获目标蛋白。混合模式层析(MMC)具有吸附选择性高、分离能力强等优点,适合于蛋白初分离。本文从研究扩张床内轴向分布特征出发,探究介质稳定分级分布规律,并将EBA与MMC进行有机结合,制备新型介质,实现从酵母发酵液中直接分离重组人血白蛋白(rHSA)。(1)扩张床内轴向分布研究。以石英砂/琼脂糖Streamline quartz base基质和碳化钨/琼脂糖TC基质为典型,采用在线检测方法,考察了基质粒径、密度、床层空隙率及流体混合性能的轴向分布情况。结果表明,两种基质具有类似的轴向分布规律,随床层高度增加,基质平均粒径和密度减小,床层空隙率逐渐增大,理论塔板数增大而等板高度逐渐减小;局部有效轴向扩散系数在液流入口附近较大,床层中部和顶部较小,随床层高度增加床层稳定性提高。研究发现,EBA适合的膨胀率范围约1.8～2.4,较小或较大的膨胀率都不易形成稳定的床层。两种基质相比,TC基质平均粒径小,密度大,粒径分布和密度分布范围更广,适合于高流速操作。(2)混合模式介质制备及吸附性能研究。选用TC基质,偶联色胺配基,制备混合模式介质TC-TA,配基密度达到150-170μmol/ml,并实现了介质制备过程放大。以人血白蛋白为模型,考察TC-TA介质的静态吸附、吸附动力学和动态载量,发现饱和吸附容量高达135 mg/ml,具有一定耐盐性;pH 5.0时吸附速率最快,有效孔扩散系数最高;动态结合能力较强,流速100cm/h时动态载量达55.4mg/ml,但受流速影响较明显。以毕赤酵母发酵液为原料,考察混合模式扩张床分离重组人血白蛋白。固定床模式下,rHSA纯度为98.2%,收率73.4%;扩张床模式下,直接从酵母发酵液中分离rHSA,发现床层稳定,分离效果较好。本文系统考察了两种扩张床基质的轴向分布特征和床层稳定性,得到了一些规律性认识,有助于指导新型介质设计;结合混合模式配基,实现了酵母发酵液中直接捕获分离重组人血白蛋白,验证了扩张床吸附的可行性。