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基因治疗即是指将外源基因导入目的细胞并有效表达，从而达到治疗疾病目的的一种新型治疗手段。由于病毒载体的安全性隐患，用化学方法构建非病毒基因输送体系成为理想的选择。其主要优势有：无免疫原性、不受输送基因分子量大小的限制和易于分子构建以获得合适的功能，然而相对较低的转染效率和由载体所带正电荷导致的化学毒性限制了非病毒载体的进一步应用。本论文旨在构建一种新型的具备氨酯结构的可降解基因传递系统，以达到高效低毒的目的，同时能对今后的非病毒载体构建和应用起到借鉴作用。
本论文的第一部分以丁二醇二氯甲酸酯和低分子量PEI(PEI800Da)为反应物，分别以3:2和1:1的比例反应得到具有氨酯结构的新型聚乙烯亚胺衍生物(PEIC)。经IR和1HNMR鉴定，得到了预期的产物。使用不同分子量的PEI为标准样，测定了PEIC3:2和PEIC1:1的平均分子量分别为2800和5100，并通过GPC方法考察该类氨酯结构的降解特性，分子量测定结果间接证明其最终能够降解为初始状态的反应物(PEI800Da)。考察了PEIC3:2和PEIC1:1对质粒DNA的复合能力。表明在两种衍生物/DNA在重量比达到1以上时，均可以形成稳定的粒径在100nm以下的复合物，表面均荷正电，PEIC3:2形成的复合物Zeta电势稳定在20～24mV之间，PEIC1:1形成的复合物Zeta电势稳定在27～31mV之间。考察了PEIC/DNA复合物对COS-7细胞的转染效率，PEIC3:2和PEIC1:1与Luciferase质粒的重量比在最优的比例下，均有比PEI25KDa高出1～2个数量级的表达效率，以PEIC3:2在载体/质粒的重量比为40时，转染效率最高。在PEIC的最佳转染条件下，证明了PEIC可成功输送VZVBAC病毒质粒，不受输送质粒分子量大小的限制。考察了载体的细胞毒性，PEIC3:2在浓度增大到50μg/mL时，对细胞仍然没有表现出细胞毒性，同PEI800Da类似；PEIC1:1在浓度大于10μg/mL时对细胞生长状况有一定影响，但仍显著高于对应浓度时的PEI25KDa。对PEIC的体内转染情况作了初步考察，复合物静脉注射和肌肉注射后，PEIC组的表达量均高于PEI25KDa组，静脉注射后在肺组织中的表达量最高。
本论文第二部分以乙二醇二氯甲酸酯和丁二醇二氯甲酸酯分别与人体自身的小分子多胺物质—精胺按照1:1的比例进行反应，得到具有氨酯结构的精胺低聚物(Et-SP和Bu-SP)。经IR和1HNMR确认结构，并通过GPC法测定了两种低聚物的平均分子量分别为6921和10470。考察了Et-SP和Bu-SP对质粒DNA的复合能力，表明当两种低聚物与质粒的重量比(w/w)达到2以上时，均可以形成稳定的复合物颗粒，平均粒径在200nm以下，随着比例的增加，平均粒径减小并稳定在100nm以内，表面荷正电，Zeta电势稳定在25～31mV之间。考察了Et-SP和Bu-SP对COS-7细胞的转染效率，Et-SP/DNA在重量比为10、Bu-SP/DNA在重量比为7时表达量最大，且高于PEI25KDa的阳性对照。考察了Et-SP和Bu-SP的细胞毒性，Et-SP和Bu-SP分别在浓度增大到20μg/mL和10μg/mL以上时，开始对细胞的生长状况产生不同程度的影响，但仍优于对照组。
本文研究结果表明，具有氨酯结构的新型可降解基因输送载体，体外具有高转染效率和低细胞毒性的特点，并具有进一步结构修饰和优化的可能，为最终的临床研究提供了新的方法和思路。