環(huán)氧化合物與陽離子聚合物及它們的制備方法 技術(shù)領(lǐng)域 [0001] 本發(fā)明屬于環(huán)氧化合物和陽離子聚合物及其制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)氧化合物與陽離子聚合物及它們的制備方法。 背景技術(shù) [0002] 隨著生物化學(xué)與分子生物學(xué)的不斷發(fā)展，人們對核酸（DNA，RNA）功能認(rèn)識不斷加深，對引起各種疾病的分子機(jī)理也有了進(jìn)一步的認(rèn)識。在已知的人類疾病中有數(shù)千種疾病是與基因相關(guān)的，其主要原因是基因缺陷和基因缺失?，F(xiàn)人們經(jīng)過探索，通過將適當(dāng)?shù)耐庠椿蛞肴梭w細(xì)胞內(nèi)來彌補(bǔ)基因的缺陷或缺失，表達(dá)出相應(yīng)的蛋白質(zhì)，以從根本上消除產(chǎn)生疾病癥狀的內(nèi)在因素，由此而產(chǎn)生了一種新的治療方法，稱之為基因治療?；蛑委煘槎喾N常見的疑難疾病帶來了希望，如癌癥，糖尿病，囊性纖維化病，艾滋病和心血管疾病等。 [0003] 基因治療成功的關(guān)鍵是要能把用于治療的基因高效的導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)，而將治療基因高效的導(dǎo)入細(xì)胞則需要安全有效的基因載體，因為沒有載體的裸基因進(jìn)入血清或細(xì)胞內(nèi)會被血清的網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)所吞噬或被細(xì)胞的內(nèi)涵體中的核酸酶降解。因此，開發(fā)安全有效的基因載體是基因治療成功的前提條件。 [0004] 現(xiàn)已開發(fā)的基因載體包括病毒載體和非病毒載體，盡管病毒載體具有相對較高的轉(zhuǎn)染效率，但是存在免疫原性、致癌性、宿主基因插入整合等弊端，從而限制了臨床應(yīng)用。非病毒載體雖無免疫原性，便于大規(guī)模生產(chǎn)，但轉(zhuǎn)染效率低于病毒載體，并且大多非病毒載體也具有較高的細(xì)胞毒性。因此，開發(fā)細(xì)胞毒性低，轉(zhuǎn)染效率高的非病毒基因載體是促進(jìn)基因治療發(fā)展的基礎(chǔ)。 [0005] 現(xiàn)在研究的非病毒載體主要包括陽離子脂質(zhì)體和陽離子聚合物，陽離子聚合物載體具有優(yōu)異的DNA結(jié)合及保護(hù)能力，便于進(jìn)行靶向性及生物適用性改性，成為基因載體研究中的一個重要研究對象。文獻(xiàn)中報道了很多合成陽離子聚合物基因載體如聚賴氨酸、聚乙烯亞胺、聚酰胺基胺、聚氨基酯、聚脒、殼聚糖、帶有陽離子側(cè)基的聚烯烴等類型。其中聚乙烯亞胺（PEI）是廣泛研究的一類陽離子聚合物基因載體，其分子量為25kDa的樹枝狀聚乙烯亞胺（bPEI 25KDa）雖轉(zhuǎn)染效率較高，已經(jīng)作為評估陽離子聚合物基因載體轉(zhuǎn)染效率高低的參照標(biāo)準(zhǔn)，但是因該基因載體的細(xì)胞毒性較大，且在有血清條件下的轉(zhuǎn)染效率還會降低到無血清條件下的1/2，從而限制了其在臨床上的應(yīng)用。 發(fā)明內(nèi)容 [0006] 本發(fā)明的首要目的是，提供一種可用于制備陽離子聚合物的環(huán)氧化合物。 [0007] 本發(fā)明次要目的是提供一種制備上述環(huán)氧化合物的方法。 [0008] 本發(fā)明的第三目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種陽離子聚合物，該陽離子聚合物作為基因載體，其細(xì)胞毒性低、在無血清和有血清條件下轉(zhuǎn)染效率均較高。 [0009] 本發(fā)明的第四目的是提供一種上述陽離子聚合物的制備方法。 [0010] 本發(fā)明提供的環(huán)氧化合物，其特征在于該化合物的結(jié)構(gòu)式如下： [0011] 。 [0012] 本發(fā)明提供的上述環(huán)氧化合物的制備方法，其特征在于該方法的工藝步驟和條件如下： [0013] （1）將N，N’-二羥乙基乙二胺和有機(jī)堿加入溶劑中，并于冰水浴內(nèi)攪拌至其完全溶解，然后將完全溶解在溶劑中的二碳酸二叔丁酯以2~4s/滴的速度滴加，滴加完畢后，室溫反應(yīng)8~24h，減壓蒸餾，再依次用乙酸乙酯重結(jié)晶、柱分離即得中間化合物N，N’-2Boc-N，N’-二羥乙基乙二胺，其中N，N’-二羥乙基乙二胺、二碳酸二叔丁酯和有機(jī)堿的摩爾比為 1：2.1~2.5：2.1~2.5； [0014] （2）在室溫下，將N，N’-2Boc-N，N’-二羥乙基乙二胺、環(huán)氧氯丙烷、氫氧化鈉、相轉(zhuǎn)移催化劑、溶劑和水一起進(jìn)行攪拌混合，待固體物質(zhì)基本溶解后加熱至35~45℃反應(yīng) 4~8h，抽濾，濾液減壓蒸餾，并通過柱層析分離即可，其中N，N’-2Boc-N，N’-二羥乙基乙二胺、環(huán)氧氯丙烷、氫氧化鈉、相轉(zhuǎn)移催化劑和水的摩爾比為1： 3~10： 3~10： 0.05~0.1： 0.1~0.2，溶劑的量則以35~45℃能夠基本溶解反應(yīng)物N，N’-2Boc-N，N’-二羥乙基乙二胺為限。 [0015] 以上方法中所用的有機(jī)堿為三乙胺或N，N’-二異丙基乙胺；相轉(zhuǎn)移催化劑為四丁基溴化銨（TBAB）、四丁基氯化銨或四丁基碘化銨中的任一種，優(yōu)選四丁基溴化銨；溶劑為二氯甲烷或三氯甲烷。 [0016] 以上方法步驟（1）的反應(yīng)時間優(yōu)選12~16h；N，N’-二羥乙基乙二胺、二碳酸二叔丁酯和有機(jī)堿的摩爾比優(yōu)選1：2.2~2.3：2.2~2.3。 [0017] 以上方法步驟（2）中所用的氫氧化鈉優(yōu)選片狀的。 [0018] 以上方法步驟（1）和（2）中柱層析分離的固定相為硅膠（300~400目），方法步驟（1）中洗脫劑為體積比1∶30的甲醇與二氯甲烷溶液，方法步驟（2）洗脫劑為體積比1∶4的乙酸乙酯與石油醚溶液。

1.一種環(huán)氧化合物的制備方法，其特征在于制備的環(huán)氧化合物的結(jié)構(gòu)式為： 制備該環(huán)氧化合物方法的工藝步驟和條件如下： (1)將N,N’-二羥乙基乙二胺和有機(jī)堿加入溶劑中，并于冰水浴內(nèi)攪拌至其完全溶解，然后將完全溶解在溶劑中的二碳酸二叔丁酯以2～4s/滴的速度滴加，滴加完畢后，室溫反應(yīng)8～24h，減壓蒸餾，再依次用乙酸乙酯重結(jié)晶、柱分離即得中間化合物N,N’-2Boc-N,N’-2羥乙基乙二胺，其中N,N’-二羥乙基乙二胺、二碳酸二叔丁酯和有機(jī)堿的摩爾比為1:2.1～2.5:2.1～2.5； (2)在室溫下，將N,N’-2Boc-N,N’-二羥乙基乙二胺、環(huán)氧氯丙烷、氫氧化鈉、相轉(zhuǎn)移催化劑、溶劑和水一起進(jìn)行攪拌混合，待固體物質(zhì)基本溶解后加熱至35～45℃反應(yīng)4～8h，抽濾，濾液減壓蒸餾，并通過柱層析分離即可，其中N,N’-2Boc-N,N’-二羥乙基乙二胺、環(huán)氧氯丙烷、氫氧化鈉、相轉(zhuǎn)移催化劑和水的摩爾比為1:3～10:3～10:0.05～0.1:0.1～ 0.2，溶劑的量則以在35～45℃能夠基本溶解反應(yīng)物N,N’-2Boc-N,N’-二羥乙基乙二胺為限。 2.如權(quán)利要求1所述環(huán)氧化合物的制備方法，其特征在于該方法中所用的有機(jī)堿為三乙胺或N,N’-二異丙基乙胺；相轉(zhuǎn)移催化劑為四丁基溴化銨、四丁基氯化銨或四丁基碘化銨中的任一種；溶劑為二氯甲烷或三氯甲烷。 3.如權(quán)利要求1或2所述環(huán)氧化合物的制備方法，其特征在于該方法步驟(1)的反應(yīng)時間為12～16h；N,N’-二羥乙基乙二胺、二碳酸二叔丁酯和有機(jī)堿的摩爾比為1:2.2～ 2.3:2.2～2.3。 4.如權(quán)利要求1或2所述環(huán)氧化合物的制備方法，其特征在于該方法步驟(2)中所用的氫氧化鈉為片狀。 5.一種陽離子聚合物的制備方法，其特征在于該陽離子聚合物是由權(quán)利要求1所制備的環(huán)氧化合物開環(huán)聚合得到的，其結(jié)構(gòu)通式為： 式中n＝30～75，R為如下結(jié)構(gòu)化合物中的任一種： 制備該陽離子聚合物方法的工藝步驟和條件如下： (1)在室溫下，將權(quán)利要求1所述環(huán)氧化合物和二胺按摩爾比1∶1加入無水乙醇中攪拌溶解，使其中環(huán)氧化合物的濃度為0.5～2mmol/mL，然后N2氛圍下于80～85℃反應(yīng) 60～80h，停止加熱，繼續(xù)攪拌冷卻至室溫； (2)將HCl氣體通入上述反應(yīng)物中攪拌10～24h，減壓蒸餾除去無水乙醇；