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基因治疗是通过一定方式将功能性外源DNA片段导入靶细胞中以帮助修复或者补偿有缺陷的基因,有望在重大恶性疾病的治疗,如癌症、心脑血管疾病、遗传性疾病等领域发挥重要作用。在生理条件下,DNA尺寸较大并且与细胞膜之间存在静电斥力,使其无法独自通过细胞膜,因此基因治疗的一个关键问题是寻找一种载体帮助DNA进入细胞,并且能在细胞中释放DNA。阳离子表面活性剂能够自组装形成高度正电荷的阳离子聚集体,中和DNA所带的负电荷并与DNA形成尺寸较小的复合物,以利于顺利通过细胞膜。糖基表面活性剂具有安全无毒、环境友好等优点,双子表面活性剂具有更高的表面活性和更低的临界胶束浓度,因而结合二者的优势,本文以乳糖、葡萄糖为原料合成了两类双子阳离子表面活性剂,分别考察了疏水链和连接基团对表面活性剂的表面活性、聚集性能的影响,并利用光谱学分析、动态光散射等方法研究了这两类表面活性剂与DNA的相互作用。论文主要分为两部分内容:一、乳糖基双子表面活性剂的合成、表面活性以及与DNA的相互作用以乳糖为原料,先和氯乙酰氯反应生成乳糖双氯乙酸二酯,然后分别和十二烷基二甲基叔胺、十四烷基二甲基叔胺、十六烷基二甲基叔胺进行季铵化反应生成双子阳离子表面活性剂5a-5c。通过铂金板法对这三种表面活性剂进行表面张力测试,它们的cmc分别6.31×10-4、1.78×10-4、5.62×10-5 mol/L,γcmc分别为27.58、26.01、27.34 mN/m。疏水链长度的增加能显著降低双子表面活性剂的cmc,每增加两个碳原子,cmc下降约70%;然而疏水链长度对γcmc并没有明显的影响。5a-5c均可以在水中自组装形成阳离子聚集体,尺寸分别为158.8、195.3、213.5 nm,Zeta电位分别为+5.22、+8.63、+23.6 mV。通过紫外可见光谱、荧光光谱分析,表明5a、5b与DNA之间的相互作用很弱,其结合常数Ka分别为6.98×104、1.32×105 L·mol-1,而5c与DNA能够发生较强的相互作用,Ka为1.19×107 L·mol-1,疏水链长度的增加有利于增强表面活性剂与DNA的结合能力。圆二色光谱分析表明,随着5c浓度逐渐升高,DNA仍保持B构象,5c/DNA复合物自组装形成结构更加致密的Ψ相,并且能够对DNA进行有效的压缩,水合直径可达143 nm。二、葡萄糖基双子表面活性剂的合成、表面活性以及与DNA的相互作用以葡萄糖为原料,首先和氯乙酰氯反应生成葡萄糖氯乙酸酯,再和十六烷基二甲基叔胺进行季铵化,然后分别和1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇反应生成双子阳离子表面活性剂10a-10c。通过铂金板法对这三种表面活性剂进行表面张力测试,cmc分别为4.89×10-5、2.57×10-5、1.32×10-5 mol/L,γcmc分别为25.47、27.23、29.14 mN/m。连接基团的碳链长度对cmc和γcmc均有明显的影响,每增加两个碳原子,cmc降低约50%,γcmc增大约2 mN/m。它们均可以在水中自组装形成阳离子聚集体,尺寸分别为142.7、156.4、187.0 nm,Zeta电位分别为+12.4、+14.5、+33.6 mV,表明连接基团碳链增长不仅有助于提高表面活性剂的表面性质,还有助于形成带有更高正电荷的聚集体。通过紫外可见光谱和荧光光谱发现这三种表面活性剂均能和DNA发生很强的相互作用,其结合常数Ka分别为7.78×105、2.06×106、3.25×108 L·mol-1,其中,具有最长连接基团的10c与DNA的相互作用最强,10a和10b对DNA的作用较弱,同时10a和10b的Ka也小于5c,表明连接基团碳链更短（小于4个碳原子）或者更长（大于8个碳原子）的双子表面活性剂与DNA的结合力较强,而处于中等长度时与DNA的结合力较弱。通过圆二色光谱发现10a-10c与DNA相互作用时,DNA均保持B构象,形成复合物的最小水合直径分别140、133、106 nm,表明这类表面活性剂对DNA有较强的压缩能力。