根据基质结构上差异，扩张床介质的基质可分为内核型（coretype)基质、分散型 (dispersingtype)基质、整体型（integritytype)基质三种。在内核型基质中，根据内核 数量差异，又可分为单核型（single-core type)基质、多核型（multi-core type)基质两种 。
以增重剂颗粒为内核，外面包裹高分子化合物作为传质层的基质为内核型基质（图 1.2(a)和图1.2(b))。此类基质的内核材料通常为化学性质稳定、密度高、刚性的颗粒，常 见的有坡璃微珠、不锈钢徵珠、结晶石英砂等；外部材料通常为亲水性的凝胶等高分子 聚合物和碳水化合物。单核型基质的内核仅由单一增重剂颗粒组成，而多核型基质的内 核中则包含多种增重剂颗粒。内核型基质的传质只在外层聚合物中发生，因此采用高密 度内核，将基质制成“薄壳型（pellicular)’’，可以提高传质速率，从而适应高流速的操作 需要。Pharmacia Biotech公司推出的Streamline系列基质为典型的内核型基质，以结晶石 英砂为增重内核，外层为交联琼脂糖，该基质具有大孔特征，外观呈球形，密度为1.2 g/cm3，粒径分布为100-300哗[2G]。Streamline基质能够较好地满足扩张床吸附的基本特 性要求，已实现工业规模的应用，但由于其基质密度较小，故只能在低操作流速(100-300cm/h)下使用。Palsson等制备出不锈钢珠/琼脂糖内核型基质，筛分出密度分 别为3.3g/cm3和4.4g/cm3的高密度基质，粒径大小分别为32^111-75啤和75pm-l80啤， 这两种基质均能在3000cm/h的高流速下稳定扩张[17]。该基质大大提高了基质密度和操作 流速。此外，MeCreath等制备出全氟化碳/聚乙烯醇无孔基质，突破传统无机物增重剂， 采用高密度有机物作为内核材料，粒径为50-8(Him，密度为2.2g/cm3,该基质吸附速率快， 且因为无孔，使洗脱、清洗更为简单、迅速。
增重剂微粒均匀分散在基质中，不存在明显内核结构的基质为分散型基质（图 1.2(c))。此类基质是无机/有机复合基质，其增重剂常以非化学键的形式包埋在聚合物骨 架之间，且增重剂大小仅几微米。分散型基质的传质发生在整个骨架内部，基质孔结构 对传质速率的影响很大。因此，为了提高传质速率，往往会在制备过程中采用扩孔方法[22]。 碳化钙粉末是常用的扩孔剂，基质成球后用乙二胺四乙酸二钠盐或盐酸可将碳化钙溶解， 产生大孔[23_25]。一般来讲，以再生纤维素作为骨架材料的基质平均孔径在60nm-100nm 左右，其对牛血清蛋白的吸附量在50mg/mL-60mg/mL之间[26-29]。而夏海峰等在制备扩张 床介质的过程中，加入糊化木薯淀粉作为扩孔剂，制备出孔径在1-3@的纤维素/碳化钨 大孔型复合基质，该基质对牛血清蛋白的吸附量高达97.1mg/mL[3()，31]。大孔型基质可以 减小传质阻力，从而适应高流速下的扩张床操作。
未包裹聚合物的无机多孔性钢球为整体型基质（图1.2 Cd))。该类基质密度较大， 刚度很高，化学惰性良好，常见的有球形硅胶，钬、锆等硬质的金属氧化物，其中使用 最多的是多孔二氧化锆。与二氧化钛、二氧化硅相比，二氧化锆表面的Lewis酸-碱作用 位点较少，因此在酸和碱的环境中稳定性较好[32]。不过由于二氧化锆表面的化学性质较 为复杂，且其对生物分子特异性吸附能力较差，故需要对其表面进行修饰。将具有强Lewis 碱性质的氟化物涂在二氧化锆的球形表面，可削弱二氧化锆与生物分子羧基间的Lewis 酸-碱相互作用。Griffith等制备出一种氟化二氧化锆基质FmZr，它可以通过配基交换、 阳离子交换、阴离子交换等机理，与蛋白质之间发生混合模式吸附，因此可将其作为一 种较为特殊的多模式离子交换材料。
一般来说，扩张床介质的基质是由聚合物骨架和无机增重剂共同组成的非共价复合 体，因此可以将基质的制备过程分为聚合物骨架合成和无机增重剂选择两个过程。
扩张床基质中聚合物骨架的合成通常采用反相悬浮聚合法。制备方法是将亲水性单 体或聚合物用特定的溶剂溶解，在溶液中加入一定量的扩孔剂及增重剂，混合均句后悬
浮于油性介质中反应成球，最后通过冷却、加热或加入交联剂等方法使微球固化，即可 得到扩张床基质。常用的扩张床基质的聚合物骨架有琼脂糖、纤维素等。Palsson等以不 锈钢粉为增重剂，与4% (w/v)琼脂糖溶液均勻混合，悬浮于含Span-85的石蜡油中， 成球后冷却至15°C，制备出密度较高的“薄壳型”复合基质[17]。Tong等将4% (w/v)琼脂 糖溶液与铌-铁-硼合金共混，在含Span-80的豆油中悬浮成球，冷却至15°C后再用磁铁吸 引收集微球，制得了磁性扩张床基质[37]。另外，商品化的Streamline™系列介质的基质 也是以琼脂糖为聚合物骨架，结晶石英砂为增重剂交联制得[41]。
而以纤维素为骨架的扩张床基质在制备过程中多采用“反相悬浮热再生法”。其制备 的过程是用碱处理纤维素，经过适当氧化后将其溶解于二硫化碳中，反应后可形成黄原 酸酯黏胶，再加入增重剂，在油相中悬浮成球，升温或加酸使纤维素析出并固化，即得 再生纤维素微球[27,43]。除二硫化碳外，N-甲基吗啉-N-氧化物[44’45]、硫氰酸钙[46]、离子液 体[47,48]等溶剂也可溶解纤维素。迄今已有多种以纤维素为基质的扩张床介质，如纤维素/ 不锈钢粉基质[26]、纤维素/镍粉基质[28]、纤维素/钛白粉基质[29]、纤维素/碳化钨粉基质[3()，31] 等。
通过反相悬浮法制备的微球球形度较好，且具有一定的粒径分布，故特别适合作为 扩张床基质。且通过调节原料配比、改变成球条件等，可制备出不同性质的基质。因此， 反相悬浮是制备扩张床基质的通用方法。
由于扩张床操作要求基质具有较高的密度，而常规方法制得的聚合物大多呈疏松的 凝胶状，密度较小，故在基质的制备过程中添加增重剂显得尤为重要。
衡量增重剂的两个重要指标是密度和硬度，故常采用无机氧化物、金属单质、合金 等硬质材料作为增重剂。文献中报道的常见的增重剂有二氧化锆、钬白粉、坡璃微珠、 石英砂、碇化钨粉末、不锈钢微珠等。
不同类型的基质对增重剂的要求有所不同。内核型基质和整体型基质要求增重剂颗 粒呈球形，对粒径没有严格要求；而分散型基质对颗粒的球形度没有要求，可以是无定 形的粉末，但要求粉末的粒径较小，一般在几微米范围内或者更小。目前，市场上已有 多种商品化的增重剂材料可供选择，故在制备基质时可购买现成的商品，无需制备。