文 献 综 述

一、论文研究的背景及意义

1、研究背景

基因疗法是生物医学应用中一个具有广泛吸引力的概念，迄今为止大部分的基因递送方法主要是通过腺病毒载体或逆转录病毒载体进行递送，但是非病毒载体仍然因为操作的简便性、低成本、安全性、稳定性和对转基因大小的高度灵活性等优点受到越来越多的关注^1,2,3 。非病毒载体基本上都是通过与缩合化合物发生静电作用将带负电荷的DNA缩合成致密颗粒,颗粒大小必须足够小，以便能通过血液循环和通过组织扩散，并且能保护DNA免受降解，所产生的正电粒子还可以与细胞表面的阴离子基团（如蛋白聚糖）作用更快地被摄入细胞¹。已经被开发了的非病毒载体有合成转染试剂阳离子脂质（lipoplexes）和阳离子聚合物（polyplexes）^4,5。

在各种合成载体中，聚乙烯亚胺（PEI）固定拥有高效转染（如DNA缩合和内体释放）所必需的几个基本特征，其在转染细胞培养物和体内各种应用中都显示出特别有前途的功效¹。PEI是一种多年来广泛用于造纸，水净化和洗发水生产等常用工艺的聚合物。这种聚合物主要有线性和支链两种形式，支链形式可以通过氮丙啶单体的酸催化聚合而产生的，产生无规支化聚合物；线性形式的PEI也可以通过类似的过程获得，但是要在较低的温度下进行^6,7。

2、研究意义

氮丙啶及其衍生物作为PEI合成的单体，是基因疗法的根本要素，找到一种方便获得且成本较低的方法对于基因疗法方面研究的进步有着举足轻重的地位。而且，由于氮丙啶环具有高度的反应活性，所以在有机合成中一直被广泛用作活性中间体，也被用作医药和农业化学制品的原料，更是性能良好的纺织品、纸张、皮革等的加工助剂和高分子材料的键合剂。

二、氮丙啶单体的分类及合成方法

氮丙啶及其衍生物是一类三元氮杂环化合物。在合成氮丙啶的各种方法中，将氮原子转移到烯烃上是最短的路线，而且这种方法也为合成氮丙啶提供了实际的方法⁸。为了找到用于烯烃氮丙啶化的活性氮物质，氮源和催化剂（或活化剂）的组合已经取得了很大进展，试剂[N-（对甲苯基磺酰基）亚氨基] -苯基碘烷（PhILNTs）已被广泛地用作为包括不对称形式在内的过渡金属催化的氮丙啶化的主要氮烯源，然而，该试剂存在几个缺点，例如其商业的不可用性，其原料的高成本以及产生等摩尔量的碘苯的事实^8,9,10。虽然替代氮源，叠氮化物¹¹，氯胺-T¹²，溴胺-T¹³，氮杂配合物¹⁴以及磺酰胺和末端氧化剂的组合¹⁵已经被广泛应用于烯烃氮化，但是除了使用氯胺-T和卤素催化剂体系的方法以外，催化或化学计算量的金属也是所必需的^8,16。

通过研究得知，避免使用重金属催化剂直接制备氮丙啶，将会使氮丙啶单体的反应范围得到扩大，也会使氮丙啶单体合成的合成价值得到增加。所以，Satoshi Minakata等人选择以次碘酸叔丁酯（t-BuOI）作为强氧化剂，进行烯烃的无金属氮丙啶化⁸。但是，由上面的分析可以知道，该反应的氮源原料获得需要很高的成本。