作为一种非线性的色谱技术,顶替色谱自问世以来以分辨率高和处理量大而受到业界极大的关注。寻找廉价、易得的顶替剂一直是顶替色谱研究的重要方向。本文通过对顶替色谱中蛋白质顶替行为的分析提出了一种基于氨基酸的顶替剂构建策略,并在此基础上设计了以氨基酸为延伸单元、赖氨酸为分支单元的树枝状顶替剂化学库。通过引入了疏水性因子(log P)作为顶替剂初步筛选的依据,本文对以苯丙氨酸出发构建的树枝状顶替剂进行了初步筛选。理论计算表明,在顶替剂分子中引入侧链含有苯环的氨基酸后,将导致顶替剂疏水性因子的明显增大。由此,本文分别选择了以苯丙氨酸、亮氨酸和甘氨酸为单体的树枝状顶替剂(Phe-D、Leu-D、Gly-D),采用固相合成的方法进行制备,并比较了它们的性能。采用固相合成技术合成的顶替剂的质谱图显示该顶替剂分子量均匀且具有较高的纯度。本文采用空间质量作用(SMA)模型研究了蛋白质(细胞色素C和α-糜蛋白酶原A)和顶替剂的动态亲和性。首先,本文利用恒定洗脱实验和线性梯度实验测得SMA线形参数,并利用非线形最小二乘法对利用静态吸附实验获得的平衡数据规划求解确定SMA非线形参数。进而,利用SMA模型参数作出亲和等级图和动力学亲和图来确定顶替色谱的操作条件并预测在顶替色谱过程中蛋白流出色谱柱的顺序。最后,本文采用静态顶替实验研究了合成顶替剂的顶替性能并与BAEE顶替剂进行了对比。静态顶替实验结果表明,三种顶替剂对Cyt-C和Chy-A表现出了更高的顶替率,尤以Phe-D表现得最为显著。这种顶替效果提高与疏水性基团的引入有着直接的联系。这就为今后进一步改进顶替剂性能提供了指导。