我国科学家开发新型生物基色谱填料，可完全生物降解

2026年4月，中国科学院大连化学物理研究所与华东理工大学联合发布了一项突破性研究成果——基于纤维素纳米晶体的全生物降解色谱填料。该填料以植物纤维为原料，经绿色化学修饰后用于高效液相色谱分离，使用后可完全生物降解，为解决传统色谱填料带来的微塑料污染问题提供了全新方案。

传统色谱填料以硅胶和聚合物（聚苯乙烯-二乙烯基苯等）为主，虽性能优异，但其本身属于不可降解材料。废弃色谱柱中的填料颗粒（微米级）在环境中长期存在，可能转化为微塑料污染。据估算，全球每年废弃色谱填料约500吨，其中大部分**终进入环境。这一问题在生物制药、食品安全检测等大量使用色谱技术的领域尤为突出。

研究团队开发的纤维素纳米晶体填料，以棉短绒为原料，通过硫酸水解法制备出长径比约20、粒径均一的棒状纳米晶体。在此基础上，团队发展了“绿色点击化学”修饰技术，在纤维素表面引入疏水烷基链（C18）和离子交换基团，使其具备与传统C18柱相当的反相分离能力。

研究负责人介绍，该填料在分离小分子药物、多肽、植物提取物等方面表现优异。测试数据显示，其柱效可达每米8万理论塔板数，与市售硅胶C18柱基本持平。更关键的是，该填料使用后可投入工业堆肥装置中，在50℃、60%湿度条件下45天内完全降解为二氧化碳和水，经第三方检测未检出任何微塑料残留。

“这不仅是色谱材料的创新，更是分析化学领域循环经济理念的实践。”项目负责人在成果发布会上表示，“传统色谱填料的生产需要消耗大量不可再生资源，废弃后成为环境污染源。生物基填料从原料来源到终端处理都实现了闭环。”

目前，该技术已完成实验室百克级制备工艺开发，并正在与企业合作推进中试放大。研究团队预计，生物基色谱填料有望在2028年前后实现商业化，首批应用将聚焦于食品安全检测和环保监测等对环境友好要求高的领域。未来，该技术还可拓展至制备色谱领域，解决大生产条件下色谱填料废弃量大的问题。