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聚合物接枝的离子交换色谱（IEC）介质比传统非接枝介质具有更高的吸附容量（Q）和传质速率（D），但其高容量吸附和快速传质机理还不清楚。本文围绕聚合物接枝的琼脂糖离子交换介质的性能和应用，开展了系统研究。首先研究了葡聚糖接枝对γ球蛋白在IEC和混合模式作用色谱（MMC）介质上吸附的影响。结果表明，在IEC中，Q值和D值均随葡聚糖接枝量增加而增加。这是由于带电葡聚糖层提供三维吸附空间有利于蛋白质吸附，葡聚糖层存在静电耦合等作用促进传质。在MMC中，Q值随葡聚糖接枝量增加而降低，而D值与接枝无关。这是由于疏水性较强的葡聚糖链相互结合导致接枝层塌缩，对传质无贡献。而且塌缩的葡聚糖层屏蔽了部分MMC配基，不利于蛋白质吸附。针对葡聚糖接枝介质中离子交换配基同时存在于接枝层与基质表面上的问题，本文制备了一系列不同离子交换容量（IC，100–1220mmol/L）的聚乙烯亚胺（PEI）接枝介质，以单独研究接枝层在蛋白质吸附中作用。结果表明，存在一个临界IC（cIC），Q值和D值在IC>cIC时快速增大。IC>cIC时，PEI链以其最少位点与琼脂糖连接，灵活的PEI链向孔内空间伸展，且临近的PEI链间距足够近使之彼此能够通过链振荡发生接触。因此，伸展的PEI链提供三维吸附空间，有利于蛋白质吸附；邻近的PEI链可通过链的摆动传递被吸附蛋白质而促进传质，即发生“链传递”作用。PEI接枝介质的Q值对离子强度（IS）的敏感程度低于传统非接枝介质，这是由于蛋白质可利用的孔体积随着IS增加而增加。PEI接枝介质的D值随IS增加先增加后减小。这是由于“链传递”作为一种表面扩散方式，同时依赖于蛋白质的吸附密度和吸附强度，这两个因素均与IS密切相关。在IC>cIC介质中，D值对IS的敏感程度明显大于在IC<cIC介质中。这也表明“链传递”作用的确对蛋白质在IC>cIC介质中的快速传质做出贡献。为拓展PEI接枝介质的应用，将PEI接枝介质应用于同电荷溶菌酶的氧化复性。系统研究了介质性质的影响，发现IC是影响介质辅助复性效果的首要因素，介质比表面也对复性收率有一定影响，但配基结构没有影响。在研究中还发现，Sepharose及以Sepharose为基质的阴离子交换色谱介质可微量吸附带正电的蛋白质，吸附容量可达60μg/mL。这种微量吸附是由于琼脂糖基质上残留的微量酸性基团。提高流动相盐浓度和介质电荷密度（如偶联PEI）可减弱这种吸附作用。本研究将推动聚合物接枝IEC介质的蛋白质吸附理论发展及其在生物分离中的应用。