吸附剂在对目标物的分离富集中发挥着重要的作用。制备吸附剂的基质种类很多,其中磁性纳米吸附剂具有较高的比表面积、良好的生物相容性,基于磁性材料的分离富集操作简便、能够快速达到吸附平衡,因此成为近年来的研究热点之一。膜吸附剂具有快速的传质动力学,能在短时间内处理大量样品,从而使膜分离成为生物大分子大规模分离纯化的有效手段。然而,目前这两类材料的吸附容量普遍较低；针对不同的分析对象,其分离选择性有待改善。因此,本论文选择磁性微球和再生纤维素膜为研究对象,通过设计新的表面修饰方法提高材料表面配体密度并赋予其新的选择性,为生物样品中活性小分子和蛋白质的高效分离富集奠定了基础。主要内容有：（1）基于Cu²⁺固定化磁性微球对单胺类神经递质（MNTs）的富集与分析：以Fe₃O₄@SiO₂为基质,在其表面固定Cu²⁺,利用Cu²⁺与氨基的配位作用,该微球在酸性条件下（pH 5.0）实现了对MNTs的选择性吸附。酸性萃取条件有效地保持了MNTs分子的稳定性,提高了回收率。优化萃取条件,建立了兔血清中6种MNTs的磁性固相萃取-HPLC分析方法,获得了较高的选择性、灵敏度和重现性。目前对于小分子的富集方法主要是基于非特异性的疏水作用或者静电相互作用等,利用配位作用力提高选择性的研究为制备高选择性的吸附剂提供了新思路。（2）基于氨基化多面体笼型硅氧烷（POSS-8NH₂）和“双配基”苯硼酸制备的“多配基”硼亲和磁性微球及其对糖蛋白的吸附性能：为了提高吸附容量,把POSS-8NH₂引入到Fe₃O₄@SiO₂的表面改性中；同时,还设计了一种新型分子内“双配基”苯硼酸亲和配体。将这二者结合,制备了一种多配基硼亲和磁性微球（Fe₃O₄@SiO₂@p-dPBA）,有效地增大了微球表面苯硼酸基团的密度,从而提高了对糖蛋白和核苷的吸附容量。多位点协同效应有利于一个糖蛋白分子同时与多个硼酸基作用,从而增大了对糖蛋白的亲和力。最后将Fe₃O₄@SiO₂@p-dPBA用于蛋清中糖蛋白的分离纯化,取得了较高的纯度。（3）表面引发-原子转移自由基聚合（SI-ATRP）法制备高容量硼亲和磁性微球及其用于尿液中核苷的分离富集：为了进一步提高苯硼酸基团的密度,本章利用活性可控的SI-ATRP技术在Fe₃O₄@SiO₂微球表面接枝含有苯硼酸基团的聚合物链,得到Fe₃O₄@SiO₂@pPBA微球。相比小分子键合法,本章采用聚合物修饰法获得了更高的吸附容量。将Fe₃O₄@SiO₂@pPBA用于尿液中核苷的富集,能够有效地排除杂质的干扰,获得了较高的选择性；结合HPLC建立分析方法,获得了较高的回收率、灵敏度和精密度。（4） SI-ATRP法制备高容量弱阳离子交换（WCX）膜及其对溶菌酶（Lys）的吸附性能研究：采取SI-ATRP技术、结合“聚合后修饰”的策略,制备了一种高容量WCX膜。通过调控SI-ATRP反应时间,获得了吸附容量高、渗透性良好的膜吸附剂；以计量置换参数和羧基利用率为参数,从理论上研究了蛋白质分子在三维聚合物刷上的吸附行为,解释了蛋白质分子与三维聚合物链之间的相互作用；最后,将不同聚合时间的WCX膜用于Lys的纯化,结果显示Lys的纯化产率与聚合时间密切相关,说明调节SI-ATRP反应时间是提高吸附容量、增大蛋白质纯化产率的有效方法。（5）固定Zr⁴⁺金属亲和膜（IMAM）的制备及其对磷酸化蛋白的选择性吸附：利用SI-ATRP技术以及“聚合后修饰”策略,成功制备了PO₃-Zr⁴⁺IMAM用于磷酸化蛋白的分离和纯化。由于Zr⁴⁺和磷酸根的特异性配位作用,PO₃-Zr⁴⁺IMAM对磷酸化蛋白具有较高的选择性,而SI-ATRP技术的使用在一定程度上提高了对磷酸化蛋白的吸附容量。最后,将其用于实际样品中磷酸化蛋白的分离纯化,得到了良好的效果。