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基因治疗需要解决的首要问题是开发安全、高效的基因载体。壳聚糖(CS)作为基因载体具有生物相容性好、安全性高等优点,但不经改性修饰的CS基因转运效率低;而CS的改性修饰又因其在非水介质中的难溶性,受到诸多限制。1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐([BMIM]Ac)离子液体可以溶解CS,解决了制备新型壳聚糖衍生物的溶解性限制难题,并有利于促进反应进行、提高取代度。本论文采用[BMIM]Ac溶剂,合成了壳聚糖接枝聚乙烯亚胺(PEI)、壳聚糖接枝单甲氧基聚乙二醇胺(mPEG-NH2)和PEI、双重刺激响应壳聚糖接枝mPEG-NH2和PEI衍生物,并研究了它们的基因转运性能。以羰基二咪唑(CDI)为选择性活化试剂,[BMIM]Ac为均相溶剂,通过两步亲核取代反应对CS进行PEI高效接枝,得到一系列CS-g-PEI-x脲类接枝聚合物,反应速度快、产物取代度高。采用FTIR、1HNMR、13C-CP/MAS NMR、GPC等手段对产物结构进行了表征。酸碱滴定、琼脂糖凝胶电泳和激光粒度仪测试结果表明,随着PEI接枝率的增加,CS-g-PEI-x对DNA的延滞能力和压缩能力增强。在Hep-2细胞中的基因转运结果表明,PEI接枝率为4.5%时,CS-g-PEI具有最佳的基因转运效率和较低的细胞毒性。采用上述方法,以mPEG-NH2和PEI对CS进行修饰,得到CS-g-mPEG-g-PEI-x接枝聚合物。FTIR、1HNMR、UV、GPC等测试结果表明,mPEG-NH2和PEI接枝到CS分子链上。酸碱滴定和琼脂糖凝胶电泳表明,PEI接枝率接近时,提高mPEG-NH2接枝率对质子缓冲能力影响不显著,但DNA延滞能力减弱。氮磷比(N/P)为6的CS-g-mPEG-g-PEI-x/DNA复合物能够有效抵抗0.10μg/μL肝素钠和2.0 U核酸酶的破坏。10%血清条件下Hep-2细胞中的基因转运结果表明,CS-g-mPEG-g-PEI聚合物细胞毒性低,mPEG-NH2接枝率为2.9%时基因转运效率最好。从壳寡糖出发,合成了酸敏感酰腙键和还原敏感二硫键交联双重刺激响应壳聚糖(SRCS):采用前述方法,对SRCS进行mPEG-NH2和PEI共价接枝修饰,得到SRCS-g-mPEG-g-PEI聚合物。利用1HNMR、13C-CP/MAS NMR、FTIR、UV和GPC等手段对产物结构进行了表征。SRCS-g-mPEG-g-PEI能够有效压缩DNA,形成的复合物(N/P≥10)在0.10μg/μL肝素钠、2.0 U核酸酶及25%血清中能够稳定存在,在pH=5.0的酸环境或10 mM DTT的还原环境中可以响应释放DNA。Hep-2细胞中的基因转运结果表明,SRCS-g-mPEG-g-PEI在10%血清条件下具有良好的基因转运性能,有望成为安全、高效的壳聚糖基非病毒基因载体。