肝素是一种高度硫酸化的多糖，临床上主要应用于抗凝血药物。色谱分离技术作为一种重要的分离手段，广泛用于肝素产品纯化，然而肝素分离过程中环境污染大、经济成本高、纯化周期长、和纯化效率低等问题依然制约着色谱分离技术的发展。因此，本文设计和制备了新型环境敏感微球，并实现了通过环境的调控，完成肝素产品的廉价、快速、高效地分离纯化。主要研究内容如下:
　　1、季铵化壳聚糖琼脂微球制备及其在肝素选择性吸附中的应用。为了实现从猪小肠粘膜酶解液中选择性吸附肝素，以自制琼脂微球为基质，将壳聚糖通过静电自组装并交联至微球表面，进一步采用氯化缩水甘油三甲基铵(GMTAC)修饰，制备了季铵化壳聚糖琼脂微球。首先，4种微球在不同pH值下对低浓度肝素的吸附结果表明，季铵化壳聚糖琼脂微球具有在高pH值下保持对肝素的高吸附容量(9.61mg/g)，优于商业化树脂DEAE Sepharose FF(7.01mg/g)。其次，不同pH值和盐浓度下对肝素和蛋白混合液中两者的吸附率结果表明，该微球在pH9.0和0.5M NaCl时，具有对肝素的最佳吸附选择性吸附条件。同时，通过Zeta电位和XPS测试阐释了吸附机理为该微球上的-N(CH3)3+与肝素上的-SO42-之间存在的静电作用。并且，该微球对肝素的吸附符合准二级动力学模型、Langmuir和Sips等温线模型，且是放热、自发的化学吸附过程。然后，研究了对肝素及肝素类似物吸附性能结果表明，该微球对粗品肝素的吸附量为8.94mg/g和吸附效率74％，高于DEAE Sepharose FF树脂(6.80mg/g和56％)，且获得肝素的纯度和收率分别达到92.55％和69.90％;也能从猪小肠粘膜酶解液中肝素选择性吸附，产品比市售粗品肝素质量更高;甚至应用于肝素类似物硫酸软骨素、硫酸乙酰肝素的吸附。最后，综合性能评价结果表明该微球具有重复性好、经济成本低、环境污染小和肝素吸附容量高等优势。
　　2、温度敏感疏水琼脂微球的制备及其在肝素纯化中的应用。针对粗品肝素中蛋白的脱除，对自制琼脂微球交联和溴化，然后采用ATRP反应，将温度敏感疏水功能单体N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)、甲基丙烯酸月桂酯(LMA)和丙烯酰胺(AAm)可控接枝到琼脂微球表面，成功制备了一系列由不同PNIPAAm分子链长度(1.5、3.0、8.0和20.0kDa)和疏水单体LMA比例（1、3和5mol％）构成的温度敏感疏水琼脂微球。首先，通过对疏水蛋白的静态吸附实验证实了该微球的温度敏感效应，同时筛选出最佳吸附解吸效果微球为表面聚合物链长度3.0kDa、疏水单体含量3mol％。然后，将筛选的微球进行装柱动态吸附，结果表明在水相体系中，该微球不仅可以利用温度敏感效应，实现在50℃富集疏水蛋白和25℃快速释放的效果，而且可通过调节共聚物疏水单体比例以及操作温度产生不同的疏水作用力，从而达到改善三种混合蛋白的分离效果的目的。最后，利用肝素和蛋白疏水性质的差异，通过温度调控，实现了粗品肝素中蛋白快速脱除、其肝素纯度达到96.70％。
　　3、温度敏感分子印迹磁球制备及其在肝素寡糖的选择性吸附中应用。为了实现高附加值的肝素寡糖快速分级分离，以水热法自制Fe3O4纳米磁球作为基质，对其表面硅烷化修饰，然后以肝素二糖作为模板分子，NIPAAm、AAm和AEM作为多功能单体，MBAA作为交联剂，在水相体系中在磁球表面进行自由基聚合，制备一系列温度敏感分子印迹磁球。首先，不同温度下分子印迹磁球在水相中对寡糖的吸附结果表明，高交联剂比例下，该磁球25℃时由于温度敏感效应而产生相对灵活的空间结构，增加了肝素二糖的吸附量和特异性;由于高交联剂比例对肝素四糖产生的空间位阻效应，使得对肝素二糖和四糖的选择因子达到2.5。其次，优化了聚合过程中模板分子、多功能单体比例，该磁球可对肝素二糖的特异性达到3.2，且对肝素二糖和四糖的选择因子达到4.5，优于目前肝素及类似物寡糖分子印迹水平。同时，该磁球对肝素二糖的吸附符合拟二级动力学模型和Langmuir等温线模型，且是放热、自发和有序的化学吸附过程。最后，磁球在肝素寡糖体系选择吸附的应用结果表明，通过温度和磁场的调控，能快速、选择性的吸附肝素二糖。