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核酸、蛋白质等生物大分子是生命体内不可或缺的物质基础，主导着生命活动的进行。对其结构和功能进行研究，是了解生命现象、阐释生命本质的核心。其中，结构完整的生物大分子的纯化是其研究和应用的重要前提。因此，开发温和高效的生物大分子分离分析技术具有重要意义。
低共熔溶剂(Deep eutectic solvent，DES)是一类新型绿色溶剂，具有合成简单、原料来源广、可设计性强等优势，将其用于改良萃取技术可为分离分析领域带来许多新的发展契机。将DES作为成相剂可组建新型双水相体系(Aqueous two-phase system，ATPS)，该体系兼具低共熔溶剂与双水相体系的优势，呈现出萃取条件温和、成相时间短、生物相容性好等特点；将DES作为改性剂可对磁性材料进行修饰，所得固相萃取剂综合了低共熔溶剂与磁颗粒的优势，呈现出易于分离、萃取率高、选择性好等特点。
本文成功制备了一系列不同类型的低共熔溶剂，结合双水相以及磁固相萃取技术(Magnetic solid phase extraction，MSPE)，构建了用于生物活性物质分离分析的新体系。主要研究内容如下：
(1)基于两种低共熔溶剂的双水相体系用于蛋白质的萃取分离分析
分别合成了由氨基酸(AA)和多元醇(Polyols)、四丁基氯化铵(TBAC)和聚丙二醇400(PPG 400)组成的低共熔溶剂。构建了基于两种低共熔溶剂的新型双水相体系，用于糜蛋白酶的萃取分离分析。利用[TBAC][PPG400]/[AA][Polyols]、[TBAC][PPG400]/AA和[TBAC][PPG400]/Polyols双水相体系探究了不同组分成相能力的差异。研究表明，氨基酸的盐析作用、多元醇的羟基数量以及低共熔溶剂的性质(粘度，密度及亲水性)与体系的成相能力密切相关，低共熔溶剂的成相能力介于其组成成分的成相能力之间。通过单因素实验对[TBAC][PPG400]/[AA][Polyols]双水相体系的萃取过程进行了优化。经优化后体系的萃取效率可达97.30%。实际样品实验证明，该体系可成功将蛋白质从复杂基质中分离。紫外-可见光谱(Uv-vis)、圆二色光谱(CD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)检测结果表明，萃取前后蛋白质的结构保持不变。动态光散射(DLS)、透射电子显微镜(TEM)结果证明，DES-蛋白质簇集体的形成是萃取过程主要的作用机理。所拟方法为双水相萃取分离分析的发展开辟了新方向。
(2)低共熔溶剂分散的磁性金属有机框架复合物用于RNA的萃取分离分析合成了乳酸类低共熔溶剂(DES )，将其修饰在磁性金属有机框架(Fe3O4-COOH@UiO-66-NH2)表面，制备了Fe3O4-COOH@UiO-66-NH2@DES纳米复合材料。利用透射电子显微镜(TEM)以及场发射扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的形态样貌进行了表征。结果表明DES修饰后粒子更加分散，呈仙人掌状结构。利用X-射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TGA)、振动样品磁强计(VSM)对材料的性能进行了探究。以RNA为目标分析物，以Fe3O4-COOH@UiO-66-NH2@DES为萃取剂，进行磁固相萃取(MSPE)分离分析探索。通过单因素实验考察了分析物浓度、温度、萃取时间、离子强度以及pH对萃取过程的影响。在最优条件下，Fe3O4-COOH@UiO-66-NH2@DES对RNA的萃取容量可达到246mg/g。与未经DES修饰的萃取剂相比，Fe3O4-COOH@UiO-66-NH2@DES对RNA的萃取容量更高。以DES为洗脱液对萃取后的Fe3O4-COOH@UiO-66-NH2@DES进行洗脱，洗脱后的粒子经五次重复利用后仍保持较高的萃取容量。实际样品实验证明，该体系可成功将RNA从复杂基质中分离。综合一系列萃取结果对RNA萃取机理进行分析，结果表明，螯合作用是萃取过程主要的驱动力，同时静电相互作用、疏水作用和氢键作用在Fe3O4-COOH@UiO-66-NH2@DES萃取RNA的过程中也发挥着极其重要的作用。所拟方法为功能化磁性萃取剂用于RNA的分离分析提供了新思路。
(3)磁性低共熔溶剂修饰的碳纳米管用于糜蛋白酶的固相萃取分离分析
合成了磁性低共熔溶剂(Magnetic deep eutectic solvent，MDES)，将其负载于多壁碳纳米管(MWCNT)表面，制备了MWCNT@MDES磁性复合材料。通过TEM、XRD、FT-IR、TGA、VSM对MWCNT@MDES进行了表征。以糜蛋白酶为目标分析物，以MWCNT@MDES为萃取剂，进行磁固相萃取(MSPE)分离分析。通过单因素实验，探究了分析物浓度、温度、萃取时间、离子强度以及pH对萃取过程的影响。在最优条件下，MWCNT@MDES对糜蛋白酶的萃取容量可达到382mg/g。以DES为洗脱液对萃取后的MWCNT@MDES进行洗脱，洗脱后的粒子经五次重复利用后仍能保持较高的萃取容量。实际样品实验证明该体系可成功将糜蛋白酶从复杂基质中分离。所拟方法开拓了磁性低共熔溶剂在磁固相萃取技术应用中的潜能。
低共熔溶剂(Deep eutectic solvent，DES)是一类新型绿色溶剂，具有合成简单、原料来源广、可设计性强等优势，将其用于改良萃取技术可为分离分析领域带来许多新的发展契机。将DES作为成相剂可组建新型双水相体系(Aqueous two-phase system，ATPS)，该体系兼具低共熔溶剂与双水相体系的优势，呈现出萃取条件温和、成相时间短、生物相容性好等特点；将DES作为改性剂可对磁性材料进行修饰，所得固相萃取剂综合了低共熔溶剂与磁颗粒的优势，呈现出易于分离、萃取率高、选择性好等特点。
本文成功制备了一系列不同类型的低共熔溶剂，结合双水相以及磁固相萃取技术(Magnetic solid phase extraction，MSPE)，构建了用于生物活性物质分离分析的新体系。主要研究内容如下：
(1)基于两种低共熔溶剂的双水相体系用于蛋白质的萃取分离分析
分别合成了由氨基酸(AA)和多元醇(Polyols)、四丁基氯化铵(TBAC)和聚丙二醇400(PPG 400)组成的低共熔溶剂。构建了基于两种低共熔溶剂的新型双水相体系，用于糜蛋白酶的萃取分离分析。利用[TBAC][PPG400]/[AA][Polyols]、[TBAC][PPG400]/AA和[TBAC][PPG400]/Polyols双水相体系探究了不同组分成相能力的差异。研究表明，氨基酸的盐析作用、多元醇的羟基数量以及低共熔溶剂的性质(粘度，密度及亲水性)与体系的成相能力密切相关，低共熔溶剂的成相能力介于其组成成分的成相能力之间。通过单因素实验对[TBAC][PPG400]/[AA][Polyols]双水相体系的萃取过程进行了优化。经优化后体系的萃取效率可达97.30%。实际样品实验证明，该体系可成功将蛋白质从复杂基质中分离。紫外-可见光谱(Uv-vis)、圆二色光谱(CD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)检测结果表明，萃取前后蛋白质的结构保持不变。动态光散射(DLS)、透射电子显微镜(TEM)结果证明，DES-蛋白质簇集体的形成是萃取过程主要的作用机理。所拟方法为双水相萃取分离分析的发展开辟了新方向。
(2)低共熔溶剂分散的磁性金属有机框架复合物用于RNA的萃取分离分析合成了乳酸类低共熔溶剂(DES )，将其修饰在磁性金属有机框架(Fe3O4-COOH@UiO-66-NH2)表面，制备了Fe3O4-COOH@UiO-66-NH2@DES纳米复合材料。利用透射电子显微镜(TEM)以及场发射扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的形态样貌进行了表征。结果表明DES修饰后粒子更加分散，呈仙人掌状结构。利用X-射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TGA)、振动样品磁强计(VSM)对材料的性能进行了探究。以RNA为目标分析物，以Fe3O4-COOH@UiO-66-NH2@DES为萃取剂，进行磁固相萃取(MSPE)分离分析探索。通过单因素实验考察了分析物浓度、温度、萃取时间、离子强度以及pH对萃取过程的影响。在最优条件下，Fe3O4-COOH@UiO-66-NH2@DES对RNA的萃取容量可达到246mg/g。与未经DES修饰的萃取剂相比，Fe3O4-COOH@UiO-66-NH2@DES对RNA的萃取容量更高。以DES为洗脱液对萃取后的Fe3O4-COOH@UiO-66-NH2@DES进行洗脱，洗脱后的粒子经五次重复利用后仍保持较高的萃取容量。实际样品实验证明，该体系可成功将RNA从复杂基质中分离。综合一系列萃取结果对RNA萃取机理进行分析，结果表明，螯合作用是萃取过程主要的驱动力，同时静电相互作用、疏水作用和氢键作用在Fe3O4-COOH@UiO-66-NH2@DES萃取RNA的过程中也发挥着极其重要的作用。所拟方法为功能化磁性萃取剂用于RNA的分离分析提供了新思路。
(3)磁性低共熔溶剂修饰的碳纳米管用于糜蛋白酶的固相萃取分离分析
合成了磁性低共熔溶剂(Magnetic deep eutectic solvent，MDES)，将其负载于多壁碳纳米管(MWCNT)表面，制备了MWCNT@MDES磁性复合材料。通过TEM、XRD、FT-IR、TGA、VSM对MWCNT@MDES进行了表征。以糜蛋白酶为目标分析物，以MWCNT@MDES为萃取剂，进行磁固相萃取(MSPE)分离分析。通过单因素实验，探究了分析物浓度、温度、萃取时间、离子强度以及pH对萃取过程的影响。在最优条件下，MWCNT@MDES对糜蛋白酶的萃取容量可达到382mg/g。以DES为洗脱液对萃取后的MWCNT@MDES进行洗脱，洗脱后的粒子经五次重复利用后仍能保持较高的萃取容量。实际样品实验证明该体系可成功将糜蛋白酶从复杂基质中分离。所拟方法开拓了磁性低共熔溶剂在磁固相萃取技术应用中的潜能。