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阳离子聚合物聚乙烯亚胺(PEI)被认为是基因转染效率最高的聚合物之一,但当它转染效率高时,其分子量较大,细胞毒性也大,而小分子量时其细胞毒性小,但转染效率低。因此设计在聚乙烯亚胺(PEI)中引入疏水组分、PH-敏感组分和可降解组分,探讨各种修饰组分增加其转染效率和降低其细胞毒性的规律具有重要的理论意义和潜在的应用价值。首先,我们合成了不同疏水碳链长度的N-烷基丙烯酰亚胺和不同连接臂长度的N-烷基酰胺酸的琥珀酰亚胺活化酯(NHS活化酯),使它们与PEI 2700和bPEI 25KDa反应,制得相应的PEI衍生物,探索疏水脂肪基对聚合物载体转染能力的影响。其次,合成了各种酸酐修饰的PEI衍生物,研究了PEI侧链上偶联羧基的密度对PH-敏感性及其基因转染性能的影响。最后,合成了三种二缩水甘油酯交联剂(环氧酯型),与低分子量的PEI交联,制备可降解的PEI衍生物,探索引入羟基和可降解组分对聚合物载体的水溶性和细胞毒性的影响。通过初步评价,筛选出偶联羧酸官能团的PEI衍生物(P36)和丁二酸二缩水甘油酯交联的PEI(P54)具有较高的转染效率,然后,这两种聚合物、bPEI 25KDa和商品化的试剂Fugen6以293细胞、B16F10细胞、A549细胞和HepG2细胞为受体细胞,增强绿色荧光蛋白质粒(EGFP)为报告基因进行了细胞转染实验。结果表明,P36、P54的转染效率高于bPEI 25KDa,与Fugen6相当。这两种聚合物与DNA形成的复合物的粒径在100nm～200nm之间,且与bPEI 25KDa包裹DNA的能力相似。P36、P54的细胞毒性低于bPEI 25Kda。总之,在聚合物中引入羧酸官能团和可降解组分对提高聚合物载体的转染效率有积极作用。