正交轴逆流色谱（X-axis CPC）是高速逆流色谱（HSCCC）的一种，是一种流动相和固定相都为液相的色谱技术。其原理是依据物质分配系数不同而实现分离，具有分离环境温和、产品回收率大、纯度高、操作简单等优点，非常适合于生物大分子的分离。正交轴逆流色谱仪（X-axis CPC）与普通的高速逆流色谱仪最大的不同就是其自转轴和公转轴相互垂直，其运动方式能形成三维的不对称离心力场，使运动螺旋管内两相的流体动力状态表现为特殊的形式，非常有利于亲水性的较高粘度溶剂系统固定相保留，适用于生物大分子样品的分离制备。本论文以双水相体系为为研究对象，以模型蛋白和藻蓝蛋白为目标分离蛋白，探索双水相正交轴逆流色谱分离蛋白的可行性。具体研究内容包括以下几部分：　　第一部分正交轴逆流色谱仪设计方案研究。通过查阅相关资料文献，设计六分离柱的正交型逆流色谱仪，包括分离柱尺寸大小，流通管内径及缠绕层数，以及逆流色谱仪重要参数如分离柱横向位移δ值、自转半径/公转半径比值β值等。最后将设计稿交由制造方进行制造。　　第二部分可用于正交轴逆流色谱分离的聚乙二醇（PEG）/盐双水相体系的物化性质及分相行为的研究。研究了两类双水相体系，PEG/有机盐（柠檬酸钠）， PEG/无机盐（硫酸铵）其中PEG的分子量包括1000、2000、4000、6000，系线长度包括30、35、40、45、50。结果显示，双水相体系的密度随着系线长度的增加而增大；粘度随 PEG分子量增加而增大，并且体系上相的粘度随着系线长度的增加而增大；体系的界面张力随着系线长度的增加而增大。同时以PEG/柠檬酸钠和PEG/硫酸铵双水相体系为例，通过测定其相图中不同区域成相点的分相速率及相行为变化。鉴定出相图中上相连续与下相连续的区域，并且发现了上相连续区域和下相连续区域之间的相反转临界区域。测定出两个相连续区域中双水相体系的分相时间，并将PEG/柠檬酸钠和PEG/硫酸铵双水相体系的物化性质同体系的分相速率进行回归分析，拟合出其两相相比为1的经验方程。计算出的相关系数的平方分别为0.960，0.971。　　第三部分双水相正交轴逆流色谱实验。本课题研究了不同洗脱模式，不同转速，不同流速等条件下的固定相保留率及模型蛋白分配情况。结果显示，对于PEG1000/柠檬酸钠体系，在转速800rpm，流速0.5ml/min的情况下，其固定相保留率为54.83％。对于PEG4000/柠檬酸钠体系，在转速500rpm，流速0.3ml/min的条件下，其固定相保留率为51.63%。用18.56%PEG1000/15.24%柠檬酸钠体系，在转速500rpm，流速0.5ml/min的条件下，模型蛋白牛血清白蛋白、溶菌酶能够的到有效的逆流色谱分离。　　第四部分适用于藻蓝蛋白色谱分离的PEG/盐双水相溶剂体系的筛选。调节 PEG分子量、系线长度、盐种类等参数，使藻蓝蛋白在体系中的分配系数保持在0.5~2.5的范围内。研究结果表明，在PEG/盐体系中，藻蓝蛋白的分配系数随着 PEG分子量的增大而呈减小趋势。筛选出了适用于逆流色谱分离的PEG6000/柠檬酸钠，PEG4000/柠檬酸钠/氯化钠两种双水相体系。其分配系数分别为k=1.00和k=1.96。