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基因治疗已用于治疗癌症等疾病,其中基因载体的开发是关键。阳离子脂质体作为基因载体,具有制备简便、重复性好、生物降解性好和易于商品化等优点,目前已经越来越受到科研人员的关注。但现有阳离子脂质体还存在转染效率较低和一定的细胞毒性。针对上述问题,本论文设计合成了三个新型的以季铵盐为头部,蔗糖为骨架,酯键为连接键,不同长度的烷基链(C12,C14和C16)为疏水尾部的蔗糖酯型阳离子类脂,将其构建成阳离子脂质体,作为基因载体用于基因转运。所合成的三个季铵盐化合物经柱层析和重结晶分离提纯后,得到HPLC纯度97%以上的产物。采用ESI-MS、Q-TOF-MS、 IR、1HNMR和13C NMR表征,证明结构正确。将所合成的蔗糖酯型阳离子类脂用薄层分散与超声分散相结合的方法制备成阳离子脂质体,并采用透射电镜、动态光散射以及Zeta电位仪等手段对其进行研究,发现所制备的脂质体基本呈椭球形,尺寸在100-300nm之间,脂质体的表面都带正电荷,电位在25-90mV之间。利用琼脂糖凝胶电泳以及Zeta电位仪等手段研究了脂质体与DNA的结合能力。结果表明,阳离子脂质体对DNA有延滞作用,所制备的阳离子脂质体均可与DNA形成复合物,且随着脂质体与DNA比例(N/P比)的增大,脂质体与DNA的结合能力增加；在阳离子脂质体中分别加入助类脂二油酰基磷脂酰乙醇胺(DOPE)或胆固醇(Chol)后,结合DNA的能力增强,均能在N/P比为10/1时完全延滞。随着疏水链长度的增加,与DNA结合能力增强。利用合成的蔗糖酯型阳离子类脂结合助类脂和pDNA(或siRNA)构建了蔗糖酯型阳离子类脂／助类脂/pDNA(或siRNA)三元复合载体,以此作为基因运载工具,对癌细胞进行了体外转染或基因沉默研究。体外转染研究结果表明,当脂质体与DNA比例在4/1附近时蔗糖酯型阳离子脂质体的转染效果最佳；类脂与助类脂DOPE和Chol的比例分别为1/1和3/1时,转染效率最高,胆固醇可提高三元复合载体的核酸递送效率,约为加入DOPE的1.1倍；此外,十二和十四碳尾部的脂质体转染效率明显优于十六碳尾部的脂质体；阳离子类脂(TSI12+C3/1和TSI14+C3/1)进行优化后转染效率明显优于商品试剂2,3-二油氧基丙基三甲基氯化铵(DOTAP)与商品试剂Lipofectamine2000相当。基因沉默研究结果显示,经过优化后三元复合载体可在A549细胞中高效沉默目的基因,由胆固醇构建的三元复合载体(TSI14+C3/1)获得基因沉默的效果最佳,抑制率约为97%,优于商品转染试剂DOTAP和Lipofectamine2000。采用MTT法对阳离子脂质体进行了细胞毒性的评价,证明蔗糖酯型阳离子脂质体的细胞毒性较低,细胞存活率均在80%以上,胆固醇的加入可以降低细胞毒性。采用TUNEL细胞凋亡检测试剂盒检测细胞的凋亡情况,可引起一定的细胞凋亡,凋亡细胞数约占细胞总数的6%以上。经高效液相色谱检测降解性研究表明,所合成的阳离子类脂具有一定的酸敏感性,可以在酸性条件下降解。