氨基酸阳离子脂质体纳米颗粒的制备方法

摘要

本发明公开了一种氨基酸阳离子脂质体纳米颗粒的制备方法，该方法包括如下步骤：(1)以氨基酸为原料加入月桂醇或正辛醇进行酯化反应，经分离纯化处理得到白色固体或浆状物；(2)完成步骤(1)所述的酯化反应后，对获得的固体缓慢滴加氯乙酰氯，进行氯乙酰化反应，对反应物进行浓缩，然后加入三甲胺，进行三甲胺参与的季铵盐化反应，经相应的分离纯化处理得到白色或无色固体。(3)步骤(2)得到的固体经超声波振荡水分散后得到相应的氨基酸阳离子脂质体纳米颗粒。本发明成本低廉并且操作容易，能适用于大多数氨基酸，高效制备不同结构的氨基酸阳离子脂质体纳米颗粒。

权利要求

1.一种氨基酸阳离子脂质体纳米颗粒的制备方法，其特征在于该制备方法包括如下步骤：

（1）以氨基酸为原料加入月桂醇或正辛醇进行酯化反应，经分离纯化处理得到白色固体或浆状物；

（2）完成步骤(1)所述的酯化反应后，对获得的固体或浆状物缓慢滴加氯乙酰氯，进行氯乙酰化反应，对反应物进行浓缩，然后加入三甲胺，进行三甲胺参与的季铵盐化反应，经相应的分离纯化处理得到白色或无色固体；

（3）步骤(2)得到的固体经超声波振荡水分散后得到相应的氨基酸阳离子脂质体纳米颗粒。

2.根据权利要求1所述氨基酸阳离子脂质体纳米颗粒的制备方法，其特征在于完成步骤(1)所述的酯化反应后，对获得的氨基酸烷基酯缓慢滴加氯乙酰氯，进行氯乙酰化反应，对反应物进行浓缩、分离纯化，然后加入三甲胺，进行三甲胺参与的季铵盐化反应。

3.根据权利要求1所述氨基酸阳离子脂质体纳米颗粒的制备方法，其特征在于所述氨基酸为L-谷氨酸，以甲苯为溶剂，在一水合对甲基苯磺酸催化下L-谷氨酸和月桂醇回流分水反应后，经后处理制得L-谷氨酸月桂醇酯盐酸盐，L-谷氨酸:一水合对甲基苯磺酸:月桂醇:甲苯=1.0:0.5:1.3:1.6，其中L-谷氨酸、一水合对甲基苯磺酸、月桂醇的计量单位为mmol，甲苯的计量单位为ml；L-谷氨酸月桂醇酯盐酸盐用蒸馏水经超声波分散得到阳离子脂质体Glu-C12纳米颗粒,所述阳离子脂质体Glu-C12的化学结构为：

4.根据权利要求2所述氨基酸阳离子脂质体纳米颗粒的制备方法，其特征在于所述L-谷氨酸月桂醇酯盐酸盐，以三乙胺为缚酸剂、二氯甲烷为反应溶剂与氯乙酰氯反应，再经柱层析分离纯化得白色固体N-氯乙酰基-L-谷氨酸酸月桂醇酯；L-谷氨酸双月桂醇酯盐酸盐:三乙胺:氯乙酰氯:二氯甲烷=1.0:2.1:2.1:20.0，其中L-谷氨酸双月桂醇酯盐酸盐、三乙胺、氯乙酰氯的计量单位为mmol，二氯甲烷的计量单位为ml；以四氢呋喃为反应溶剂，N-氯乙酰基-L-谷氨酸双月桂醇酯与三甲胺常温搅拌反应，其配比为N-氯乙酰基-L-谷氨酸双月桂醇酯:三甲胺:四氢呋喃=1.0:6.0:30.0，其中N-氯乙酰基-L-谷氨酸双月桂醇酯、三甲胺的计量单位为mmol，四氢呋喃的计量单位为ml，经柱层析分离得白色固体L-谷氨酸月桂醇酯季铵盐，经超声波振荡水分散后得到阳离子脂质体TMA-C2-Glu-C12纳米颗粒，所述阳离子脂质体TMA-C2-Glu-C12的化学结构为：

5.根据权利要求2所述氨基酸阳离子脂质体纳米颗粒的制备方法，其特征在于所述氨基酸为L-谷氨酸，所述酯化反应：L-谷氨酸:一水合对甲基苯磺酸:正辛醇:甲苯=1.0:1.0:1.6:1.0；其中L-谷氨酸、一水合对甲基苯磺酸、正辛醇的计量单位为mmol，甲苯的计量单位为ml；所述氯乙酰化反应：L-谷氨酸双正辛醇酯盐酸盐:三乙胺:氯乙酰氯:二氯甲烷=1.0:2.1:1.3:3.2；L-谷氨酸双正辛醇酯盐酸盐、三乙胺、氯乙酰氯的计量单位为mmol，二氯甲烷的计量单位为ml；所述季铵盐化反应：N-氯乙酰基-L-谷氨酸双正辛醇酯:三甲胺:四氢呋喃=1.0:4.3:7.0，其中N-氯乙酰基-L-谷氨酸双正辛醇酯、三甲胺的计量单位为mmol，四氢呋喃的计量单位为ml；经超声波振荡水分散后得到阳离子脂质体TMA-C2-Glu-C8纳米颗粒，所述阳离子脂质体TMA-C2-Glu-C8的化学结构为：

6.根据权利要求2所述氨基酸阳离子脂质体纳米颗粒的制备方法，其特征在于所述氨基酸为β-丙氨酸，所述酯化反应：β-丙氨酸:月桂醇=1.0:3.0；所述氯乙酰化反应：β-丙氨酸月桂醇酯:三乙胺:氯乙酰氯:DMF=1.0:2.0:1.2:10.0，其中β-丙氨酸月桂醇酯、三乙胺、氯乙酰氯的计量单位为mmol，DMF的计量单位为ml；所述季铵盐化反应：N-氯乙酰基-β-丙氨酸月桂醇酯:三甲胺:四氢呋喃=1.0:6.0:11.0，其中N-氯乙酰基-β-丙氨酸月桂醇酯、三甲胺的计量单位为mmol，四氢呋喃计量单位为ml；经超声波振荡水分散后得到阳离子脂质体TMA-C2-β-Ala-C12纳米颗粒，所述阳离子脂质体TMA-C2-β-Ala-C12的化学结构为：

7.根据权利要求2所述氨基酸阳离子脂质体纳米颗粒的制备方法，其特征在于所述氨基酸为L-缬氨酸，所述酯化反应：L-缬氨酸:一水合对甲基苯磺酸:月桂醇:甲苯=1.0:0.5:3.0:1.1,其中L-缬氨酸、一水合对甲基苯磺酸、月桂醇的计量单位为mmol，甲苯的计量单位为ml；所述氯乙酰化反应：L-缬氨酸月桂醇酯:三乙胺:氯乙酰氯:二氯甲烷=1.0:2.0:1.2:4.0，其中L-缬氨酸月桂醇酯、三乙胺、氯乙酰氯的计量单位为mmol，二氯甲烷的计量单位为ml；所述季铵盐化反应：N-氯乙酰基-L-缬氨酸月桂醇酯:三甲胺:四氢呋喃=1:4.0:15.0，其中N-氯乙酰基-L-缬氨酸月桂醇酯、三甲胺的计量单位为mmol，四氢呋喃的计量单位为ml；经超声波振荡水分散后得到阳离子脂质体TMA-C2-Val-C12纳米颗粒，所述阳离子脂质体TMA-C2-Val-C12的化学结构为：

8.根据权利要求2所述氨基酸阳离子脂质体纳米颗粒的制备方法，其特征在于所述氨基酸为L-甲硫氨酸，所述酯化反应：L-甲硫氨酸:一水合对甲基苯磺酸:月桂醇:

甲苯=1.0:1.0:3.0:1.3，其中L-甲硫氨酸、一水合对甲基苯磺酸、月桂醇的计量单位为mmol，甲苯的计量单位为ml；所述氯乙酰化反应：L-甲硫氨酸月桂醇酯:三乙胺:氯乙酰氯:二氯甲烷=1.0:1.9:1.1:9.8，L-甲硫氨酸月桂醇酯、三乙胺、氯乙酰氯的计量单位为mmol，二氯甲烷的计量单位为ml；所述季铵盐化反应：N-氯乙酰基-L-甲硫氨酸月桂醇酯:三甲胺:四氢呋喃(ml)=1.0:6.0:28.0，N-氯乙酰基-L-甲硫氨酸月桂醇酯、三甲胺的计量单位为mmol，四氢呋喃的计量单位为ml，经超声波振荡水分散后得到阳离子脂质体TMA-C2-Met-C12纳米颗粒，阳离子脂质体TMA-C2-Met-C12的化学结构为：

9.根据权利要求2所述氨基酸阳离子脂质体纳米颗粒的制备方法，其特征在于所述氨基酸为甘氨酸，所述酯化反应：甘氨酸:月桂醇=1.0:3.0；所述氯乙酰化反应：甘氨酸月桂醇酯:三乙胺:氯乙酰氯:DMF(ml)=1.0:2.0:1.2:1.6，其中甘氨酸月桂醇酯、三乙胺、氯乙酰氯的计量单位为mmol，DMF的计量单位为ml；所述季铵盐化反应：N-氯乙酰基甘氨酸月桂醇酯:三甲胺:四氢呋喃=1.0:4.0:3.1，其中N-氯乙酰基甘氨酸月桂醇酯、三甲胺的计量单位为mmol，四氢呋喃的计量单位为ml，经超声波振荡水分散后得到阳离子脂质体TMA-C2-Gly-C12纳米颗粒，所述阳离子脂质体TMA-C2-Gly-C12的化学结构为：

10.根据权利要求2所述氨基酸阳离子脂质体纳米颗粒的制备方法，其特征在于所述氨基酸为L-天冬氨酸，所述酯化反应：L-天冬氨酸:一水合对甲基苯磺酸:月桂醇:甲苯=1.0:0.5:3.4:1.5，其中L-天冬氨酸、一水合对甲基苯磺酸、月桂醇的计量单位为mmol，甲苯的计量单位为ml；所述氯乙酰化反应：L-天冬氨酸双月桂醇酯:三乙胺:氯乙酰氯:二氯甲烷=1.0:1.9:1.2:15.1，其中L-天冬氨酸双月桂醇酯、三乙胺、氯乙酰氯的计量单位为mmol，二氯甲烷的计量单位为ml；所述季铵盐化反应：N-氯乙酰基-L-天冬氨酸双月桂醇酯:三甲胺:四氢呋喃=1.0:6.0:29.0，其中N-氯乙酰基-L-天冬氨酸双月桂醇酯、三甲胺的计量单位为mmol，四氢呋喃计量单位为ml，经超声波振荡水分散后得到阳离子脂质体TMA-C2-Asp-C12纳米颗粒，所述阳离子脂质体TMA-C2-Asp-C12的化学结构为：

说明书

氨基酸阳离子脂质体纳米颗粒的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种氨基酸阳离子脂质体纳米颗粒的制备方法。

背景技术

[0002] 随着生命科学技术的进步和生物工程的发展，核酸及核酸衍生物以其独特的药理作用而广泛用于类疾病的治疗。核酸药物治疗的核心是将核酸药物导入特定的细胞中，并能稳定地维持其功能，但由于细胞膜的阻隔，核酸药物分子很难被直接转移导入细胞。即使核酸药物被转移导入细胞，也存在病毒重组、致癌、免疫等多方面的问题，其安全性得不到保证；同时反义核酸、核酶、RNA干扰等核酸药物易被体内核酸酶降解，造成药物在体内不稳定，半衰期短。因此，发展新型、高效、安全的核酸药物转移载体成为核酸药物治疗的关键。氨基酸作为三大重要生命物质之一，具有很好的生物相容性和生物可降解性。早期研究发现以氨基酸为基础的阳离子脂质体在水相中能成形囊泡状或双层片层结构。其带正电荷的亲水端可通过静电作用结合核酸药物，带长链的疏水端可与细胞壁膦脂双分子层结合，可望通过融合内吞作用实现核酸药物从胞外到胞内的转运。因此，研发高转运性能、高安全性、低毒性的氨基酸为基础的阳离子脂质体纳米颗粒，用作基因药物载体具有重要意义。

[0003] 氨基酸阳离子脂质体的合成方法有：(1)对于一元羧酸类氨基酸，通过酯化(与长链烷醇反应)、还原氨化(N-甲基化)、季铵盐化(与长链溴代烷反应)来制备；(2)对于二元羧酸类氨基酸，可通过酯化(与长链烷醇反应)、还原氨化(N-甲基化)、季铵盐化(与溴甲烷反应)来制备。上述两合成方法均采用钯-碳催化剂来实现还原氨化，此外方法(2)采用溴甲烷来实现季铵盐化，两者导致氨基酸阳离子脂质体的合成成本偏高。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种合成成本低、操作容易的氨基酸阳离子脂质体纳米颗粒的制备方法。

[0005] 本发明提供的这种氨基酸阳离子脂质体纳米颗粒的制备方法，包括如下步骤：

[0006] （1）以氨基酸为原料加入月桂醇或正辛醇进行酯化反应，经分离纯化处理得到白色固体或浆状物；(2)完成步骤(1)所述的酯化反应后，对获得的固体或浆状物缓慢滴加氯乙酰氯，进行氯乙酰化反应，对反应物进行浓缩，然后加入三甲胺，进行三甲胺参与的季铵盐化反应，经相应的分离纯化处理得到白色或无色固体；(3)步骤(2)得到的固体经超声波振荡水分散后得到相应的氨基酸阳离子脂质体纳米颗粒。

[0007] 所述氨基酸为L-谷氨酸，以甲苯为溶剂，在一水合对甲基苯磺酸催化下L-谷氨酸和月桂醇回流分水反应后，经后处理制得L-谷氨酸月桂醇酯盐酸盐，L-谷氨酸(mmol):一水合对甲基苯磺酸(mmol):月桂醇(mmol):甲苯(ml)=1.0:0.5:1.3:1.6；L-谷氨酸月桂醇酯盐酸盐用蒸馏水经超声波分散得到阳离子脂质体Glu-C12纳米颗粒。

[0008] 所述L-谷氨酸月桂醇酯盐酸盐以三乙胺为缚酸剂、二氯甲烷为反应溶剂与氯乙酰氯反应，再经柱层析分离纯化得白色固体N-氯乙酰基-L-谷氨酸双月桂醇酯；L-谷氨酸双月桂醇酯盐酸盐(mmol):三乙胺(mmol):氯乙酰氯(mmol):二氯甲烷(ml)=1.0:2.1:2.1:20.0；以四氢呋喃为反应溶剂，N-氯乙酰基-L-谷氨酸双月桂醇酯与三甲胺常温搅拌反应，其配比为N-氯乙酰基-L-谷氨酸双月桂醇酯(mmol):三甲胺(mmol):
四氢呋喃(ml)=1.0:6.0:30.0，经柱层析分离得白色固体L-谷氨酸月桂醇酯季铵盐，经超声波振荡水分散后得到阳离子脂质体TMA-C2-Glu-C12纳米颗粒。

[0009] 所述氨基酸为L-谷氨酸，所述酯化反应：L-谷氨酸(mmol):一水合对甲基苯磺酸(mmol):正辛醇(mmol):甲苯(ml)=1.0:1.0:1.6:1.0；所述氯乙酰化反应：L-谷氨酸双正辛醇酯盐酸盐(mmol):三乙胺(mmol):氯乙酰氯(mmol):二氯甲烷(ml)=1.0:2.1:1.3:3.2；所述季铵盐化反应：N-氯乙酰基-L-谷氨酸双正辛醇酯(mmol):
三甲胺(mmol):四氢呋喃(ml)=1.0:4.3:7.0，经超声波振荡水分散后得到阳离子脂质体TMA-C2-Glu-C8纳米颗粒。

[0010] 所述氨基酸为β-丙氨酸，所述酯化反应：β-丙氨酸(mmol):月桂醇(mmol)=1.0:3.0；所述氯乙酰化反应：β-丙氨酸月桂醇酯(mmol):三乙胺(mmol):氯乙酰氯(mmol):DMF(ml)=1.0:2.0:1.2:10.0；所述季铵盐化反应：N-氯乙酰基-β-丙氨酸月桂醇酯(mmol):三甲胺(mmol):四氢呋喃(ml)=1.0:6.0:11.0；经超声波振荡水分散后得到阳离子脂质体TMA-C2-β-Ala-C12纳米颗粒。

[0011] 所述氨基酸为L-缬氨酸，所述酯化反应：L-缬氨酸(mmol):一水合对甲基苯磺酸(mmol):月桂醇(mmol):甲苯(ml)=1.0:0.5:3.0:1.1；所述氯乙酰化反应：L-缬氨酸月桂醇酯(mmol):三乙胺(mmol):氯乙酰氯(mmol):二氯甲烷(ml)=1.0:2.0:1.2:4.0；所述季铵盐化反应：N-氯乙酰基-L-缬氨酸月桂醇酯(mmol):三甲胺(mmol):四氢呋喃(ml)=1:4.0:15.0；经超声波振荡水分散后得到阳离子脂质体TMA-C2-Val-C12纳米颗粒。

[0012] 所述氨基酸为L-甲硫氨酸，所述酯化反应：L-甲硫氨酸(mmol):一水合对甲基苯磺酸(mmol):月桂醇(mmol):甲苯(ml)=1.0:1.0:3.0:1.3；所述氯乙酰化反应：L-甲硫氨酸月桂醇酯(mmol):三乙胺(mmol):氯乙酰氯(mmol):二氯甲烷(ml)=1.0:1.9:1.1:9.8；所述季铵盐化反应：N-氯乙酰基-L-甲硫氨酸月桂醇酯(mmol):三甲胺(mmol):四氢呋喃(ml)=1.0:6.0:28.0，经超声波振荡水分散后得到阳离子脂质体TMA-C2-Met-C12纳米颗粒。

[0013] 所述氨基酸为甘氨酸，所述酯化反应：甘氨酸(mmol):月桂醇(mmol)=1.0:3.0；(2)氯 乙 酰 化 反 应：甘 氨 酸 月 桂 醇 酯(mmol):三 乙 胺 (mmol):氯 乙 酰 氯(mmol):DMF(ml)=1.0:2.0:1.2:1.6；(3)季铵盐化反应：N-氯乙酰基甘氨酸月桂醇酯(mmol):三甲胺(mmol):四氢呋喃(ml)=1.0:4.0:3.1，经超声波振荡水分散后得到阳离子脂质体TMA-C2-Gly-C12纳米颗粒。

[0014] 所述氨基酸为L-天冬氨酸，所述酯化反应：L-天冬氨酸(mmol):一水合对甲基苯磺酸(mmol):月桂醇(mmol):甲苯(ml)=1.0:0.5:3.4:1.5；所述氯乙酰化反应：L-天冬氨酸双月桂醇酯(mmol):三乙胺(mmol):氯乙酰氯(mmol):二氯甲烷(ml)=1.0:1.9:1.2:15.1；所述季铵盐化反应：N-氯乙酰基-L-天冬氨酸双月桂醇酯(mmol):三甲胺(mmol):四氢呋喃(ml)=1.0:6.0:29.0，经超声波振荡水分散后得到阳离子脂质体TMA-C2-Asp-C12纳米颗粒。

[0015] 本发明方法与现有技术相比的主要优点是成本低廉并且操作容易，能适用于大多数氨基酸，高效制备不同结构的氨基酸阳离子脂质体。

附图说明

[0016] 图1是氨基酸类阳离子脂质体的合成图。

具体实施方式

[0017] 下面结合实施例进一步阐述本发明的内容，但这些实施例并不限制本发明的保护范围。各氨基酸阳离子脂质体的合成路线如图1所示，各氨基酸阳离子脂质体的代号与相应的化学结构分别在表1中列出。

[0018] 实施例1.阳离子脂质体Glu-C12和TMA-C2-Glu-C12纳米颗粒的制备：向50mL的圆底烧瓶中依次加入L-谷氨酸(1.47g，10.0mmol)、月桂醇(6.1mL，13.0mmol)、一水合对甲基苯磺酸(0.99g，5.0mmol)和甲苯(16mL)，分水器分水回流大约6h，直到反应混合物变得澄清，TLC(乙酸乙酯:甲醇=5:1)检测，反应已完全。蒸出甲苯，残留物用二氯甲烷溶解，依次用5%的碳酸钠水溶液和蒸馏水洗涤，有机相用无水硫酸钠干燥，蒸出二氯甲烷。残留物用丙酮溶解，向丙酮溶液中滴加少量稀盐酸，有白色固体析出，抽滤，真空干燥，即得L-谷1
氨酸双月桂醇酯盐酸盐(3.94g，8.1mmol,81.9%)。H NMR(500MHz,CDCl3),δ(ppm):8.89(s+ + -
,3H,-NH3),4.28-4.00(m,5H,2-COOCH2(CH2)10CH3,-CH(NH3Cl)COOCH2(CH2)10CH3),2.74-2.6+ - + - -
0(m,2H,-OOCCH2CH2CH(NH3Cl)COO-),2.44-2.37(m,2H,-OOCCH2CH2CH(NH3Cl)COO),1.69-1.61(m,4H,2-COOCH2CH2(CH2)9CH3),1.32-1.28(m,36H,2-COOCH2CH2(CH2)9CH3),0.90(t,6H,J=
7.0Hz,2-CH3)。

[0019] 向100mL圆底烧瓶中加入L-谷氨酸双月桂醇酯盐酸盐(0.52g，1.0mmol)和二氯甲烷(20mL)。搅拌溶解后，再加入三乙胺(0.3mL，2.1mmol)，搅拌1h。降温至0°C，缓慢滴加氯乙酰氯(0.16mL，2.1mmol)，常温搅拌6h，TLC(石油醚:乙酸乙酯=4:1)检测，原料已反应完全。浓缩，依次用二氯甲烷、蒸馏水洗涤3次。有机层用无水硫酸钠干燥，浓缩。柱层析(石油醚:乙酸乙酯=5:1)分离，得白色固体N-氯乙酰基-L-谷氨酸双月桂醇酯
1
(0.35g,0.6mmol，62.5%)。H NMR(500MHz,CDCl3),δ(ppm):7.24(d,1H,J=7.5Hz,-NHCOCH2Cl),4.64-4.05(m,7H,-CHNHCOCH2Cl,2-COOCH2(CH2)10CH3,-NHCOCH2Cl),2.44-2.33(m,2H,-OO+ - + -
CCH2CH2CH(NH3Cl)COO-),2.32-2.04(m,2H,-OOCCH2CH2CH(NH3Cl)COO-),1.64-1.58(m,4H,
2-OCH2CH2(CH2)9CH3),1.42-1.20(m,36H,2-COOCH2CH2(CH2)9CH3),0.90(t,6H,J=6.5Hz,2-CH3)
13
. C NMR(125MHz,CDCl3),δ(ppm):172.6,171.1,165.9(3C,-CH2CH2COOCH2(CH2)10CH3,-CH(-NH)COOCH2(CH2)10CH3,-NHCOCH2Cl),66.0,65.0(2C,-CH2CH2COOCH2(CH2)10CH3,-CH(-NH)COOCH2(CH2)10CH3),52.1(1C,-CH(-NH)COOCH2(CH2)10CH3),42.3(1C,-NHCOCH2Cl),31.8,30.1,29.66,29.61,29.59,29.53,29.49,29.46,29.3,29.2,29.1,28.5,28.4,27.1,22.7(22C,-CH2CH2COOCH2(CH2)10CH3,2-COOCH2(CH2)10CH3,some signals were overlapped),14.1(2C,2-CH3)。

[0020] 向100mL圆底烧瓶中加入N-氯乙酰基-L-谷氨酸双月桂醇酯(0.7g，1.3mmol)和四氢呋喃(40mL)。搅拌溶解后，再加入三甲胺(1.56mL，7.8mmol)，常温搅拌2d。浓缩，柱层析分离(乙酸乙酯:甲醇=5:1)，得白色固体L-谷氨酸双月桂醇酯季铵盐(0.35g，1
0.5mmol，45.5%)。H NMR(500MHz,CD3OD),δ(ppm):8.47(s,1H,-NHCOCH2N(CH3)3),4.84+ -
-4.47(m,1H,-CHNHCOCH2N(CH3)3Cl),4.21-4.06(m,6H,2-COOCH2(CH2)10CH3,-NHCOCH2N(C+ - + -
H3)3Cl),3.35-3.30(m,9H,-N(CH3)3Cl),2.49-2.46(m,2H,-OOCCH2CH2CH(NHCOCH2N(CH3+ -
)3Cl),1.69-1.61(m,4H,2-COOCH2CH2(CH2)9CH3),1.39-1.22(m,36H,2-COOCH2CH2(CH2)9C
13
H3),0.90(t,6H,J=6.5Hz,2-CH3). C NMR(125MHz,CD3OD),δ(ppm):174.0,172.6,165.0(3C+ - + - + -
,-COCH2CH2CHNHCOCH2N(CH3)3Cl,-COCH2CH2CH(NHCOCH2N(CH3)3Cl,-COCH2N(CH3)3Cl),66.+ - +
7(1C,-COCH2N(CH3)3Cl),65.9(1C,-COOCH2(CH2)10CH3),54.9,53.4(4C,-CHNHCOCH2N(CH3)3- + -
Cl,-N(CH3)3Cl),33.0,31.3,30.7,30.6,30.5,30.4,30.3,29.8,29.7,27.4(22C,2-CH2(CH2)10CH3,some signals were overlapped),14.1(2C,2-CH3)。

[0021] 取L-谷氨酸双月桂醇酯盐酸盐(15mg，0.029mmol)，用二次蒸馏水(25mL)经超声波分散得阳离子脂质体Glu-C12纳米颗粒，用Zetasizer Nano ZS仪测得平均粒径250.9nm，PDI分布0.290，表面电势+75.8mv，pH=3.16。

[0022] 取L-谷氨酸双月桂醇酯季铵盐(15mg，0.025mmol)，用二次蒸馏水(25mL)经超声波分散得阳离子脂质体TMA-C2-Glu-C12纳米颗粒，用Zetasizer Nano ZS仪测得平均粒径143.4nm，PDI分布0.291，表面电势+82.2mv，pH=5.59。

[0023] 实施例2.阳离子脂质体TMA-C2-Glu-C8纳米颗粒的制备：向100mL的单口烧瓶中依次加入L-谷氨酸(4.40g,30.0mmol)、正辛醇(12.2mL,78.0mmol)、一水合对甲基苯磺酸(5.00g,30.0mmol)和甲苯(30mL)，回流分水反应，TLC(乙酸乙酯:甲醇=5:1)检测，6h后反应已完全。蒸出甲苯，二氯甲烷溶解，依次用5%的碳酸钠溶液和蒸馏水洗涤，有机相用无水硫酸钠干燥，蒸出二氯甲烷。柱层析分离，得L-谷氨酸双正辛醇酯(6.43g,17.3mmol,57.9%)。

[0024] L-谷氨酸双正辛醇酯(3.54g,9.5mmol)、干燥的二氯甲烷(30mL)和三乙胺(2.7mL,20.0mmol)依次加入100mL圆口烧瓶中，搅拌1h。缓慢加入氯乙酰氯(0.94mL,12.3mmol)，常温搅拌24h，TLC(石油醚:乙酸乙酯=5:1)检测，原料已反应完全。浓缩，二氯甲烷与水分液，有机层用无水硫酸钠干燥，浓缩。柱层析分离，得N-氯乙酰基-L-谷氨酸双正辛醇酯(193g,4.3mmol,45.3%)。

[0025] 向100mL圆口烧瓶中加入N-氯乙酰基-L-谷氨酸双正辛醇酯(1.93g,4.3mmol)，30mL四氢呋喃搅拌溶解，再加入三甲胺(3.9mL,18.5mmol)，常温搅拌2d。浓缩，柱层析分离(乙酸乙酯:甲醇=5:1)，得无色粘稠液体L-谷氨酸双正辛醇酯季铵盐
1 +
(0.92g,1.5mmol,34.6%)。H NMR(500MHz,CDCl3),δ(ppm):10.98(s,1H,-NHCOCH2N(CH3)3- + -
Cl),5.13(t,1H,J=12.0Hz,-CHNHCOCH2N(CH3)3Cl),4.91-4.86(m,2H,-CH2N(CH3)3),4.40-4.20(m,4H,2-COOCH2(CH2)6CH3),3.42(s,9H,-N(CH3)3),2.51-2.47(m,2H,-CH2COO(CH2)7CH3),
2.27-2.10(m,2H,-CHCH2CH2COO(CH2)7CH3),1.65-1.40(m,4H,2-COOCH2CH2(CH2)5CH3),1.36-1-.18(m,20H,2-COOCH2CH2(CH2)5CH3),0.91(t,6H,J=5.0Hz,2-COOCH2(CH2)6CH3)。

[0026] 取L-谷氨酸双正辛醇酯季铵盐(12.7mg,0.025mmol)，用二次蒸馏水(25mL)经超声波分散得阳离子脂质体TMA-C2-Glu–C8纳米颗粒，用ZetasizerNano ZS仪测得平均粒径177.8nm，PDI分布0.568，表面电势+64.8mv，pH=4.92。

[0027] 实施例3阳离子脂质体TMA-C2-β-Ala-C12纳米颗粒的制备：向100mL的三口烧瓶中依次加入β-丙氨酸(1.78g,20.0mmol)、月桂醇(14.0mL,60.0mmol)，向反应液中通入干燥HCl气体，TLC(乙酸乙酯:甲醇=5:1)检测，12h后反应已完全。向反应液中加乙酸乙酯，有白色固体析出，抽滤，真空干燥，即得β-丙氨酸月桂醇酯(3.94g,10.6mmol,67.2%)。

[0028] 向100mL圆口烧瓶中加入β-丙氨酸月桂醇酯(1.02g,3.4mmol)，加35mL干燥的DMF搅拌溶解，再加入三乙胺(1.0mL,6.8mmol)，搅拌1h。缓慢加入氯乙酰氯(0.3mL,4.1mmol)，常温搅拌8h，TLC(石油醚:乙酸乙酯=5:1)检测，原料已反应完全。浓缩，二氯甲烷与水分液，有机层用无水硫酸钠干燥，浓缩。柱层析分离，得N-氯乙酰
1
基-β-丙氨酸月桂醇酯(0.89g,2.6mmol,78.1%)。HNMR(500MHz,CDCl3),δ(ppm):7.14(s,1H,-NHCOCH2Cl),4.11(t,2H,J=7.0Hz,-COOCH2(CH2)10CH3),4.02(s,2H,-NHCOCH2Cl),3.58(q,2H,-NHCH2CH2COO-),2.56(t,2H,J=6.0Hz,-NHCH2CH2COO-),1.66-1.60(m,2H,-COOCH2CH2(CH2)9CH3),1.37-1.22(m,18H,-COOCH2CH2(CH2)9CH3),0.88(t,3H,J=6.5Hz,-CH3)。

[0029] 向100mL圆口烧瓶中加入N-氯乙酰基-β-丙氨酸月桂醇酯(1.30g,3.9mmol)，40mL四氢呋喃搅拌溶解，再加入三甲胺(4.6mL,23.4mmol)，常温搅拌2d。浓缩，柱层析分离(乙酸乙酯:甲醇=5:1)，得白色固体β-丙氨酸月桂醇酯季铵盐(0.56g,1.4mmol.36.7%)。
1 + -
H NMR(500MHz,D2O),δ(ppm):4.12(s,2H,-COCH2N(CH3)3Cl),4.06(t,2H,-COOCH2(CH2)10CH
3),3.50(t,2H,J=7.0Hz,-NHCH2CH2COO-),3.38(s,9H,-N(CH3)3),2.59(t,2H,J=7.0Hz,-NHCH
2CH2COO-),1.63-1.60(m,2H,-COOCH2CH2(CH2)9CH3),1.37-1.22(m,18H,-COOCH2CH2(CH2)9CH3)
13
,0.85(t,3H,J=13.5Hz,-CH3). C NMR(125MHz,D2O),δ(ppm):172.5,163.9(2C,-COOCH2(CH2+ - + -
)10CH3,-COCH2N(CH3)3Cl),65.0(1C,-COCH2N(CH3)3Cl),64.9(-COOCH2(CH2)10CH3),54.2(3C,+ -
-N(CH3)3Cl),35.2(1C,-NHCH2CH2COO-),33.3,32.0,29.99,29.92,29.8,29.5,28.5,25.9,
22.6(11C,-NHCH2CH2COO-,-COOCH2(CH2)10CH3,some signals were overlapped),13.8(1C,–CH3)。

[0030] 取β-丙氨酸月桂醇酯季铵盐(9.8mg，0.025mmol)，用二次蒸馏水(25mL)经超声波分散得阳离子脂质体TMA-C2-β-Ala-C12纳米颗粒，用Zetasizer Nano ZS仪测得平均粒径161.4nm，PDI分布0.363，表面电势+61.1mv，pH=5.42。

[0031] 实施例4.阳离子脂质体TMA-C2-Val-C12纳米颗粒的制备：向250mL的单口烧瓶中依次加入L-缬氨酸(4.20g,35.8mmol)、月桂醇(24.5mL,107.8mmol)、一水合对甲基苯磺酸(3.42g,18.0mmol)和甲苯(40mL)，分水回流反应，TLC(乙酸乙酯:甲醇=5:1)检测，9h后反应已完全。蒸出溶剂，向残留物中加乙酸乙酯，有白色固体，抽滤，滤液浓缩，加20mL丙1
酮，有固体析出，抽滤，真空干燥，即L-缬氨酸月桂醇酯(6.43g,22.5mmol,62.3%)。H NMR(500MHz,CDCl3),δ(ppm):4.14-4.05(m,2H,-COOCH2(CH2)10CH3),3.29(d,1H,J=4.5Hz,(CH3)
2CHCH(NH2)-),2.06-2.00(m,1H,(CH3)2CHCH(NH2)-),1.65-1.60(m,2H,-COOCH2CH2(CH2)9CH3),1.38-1.20(m,18H,-COOCH2CH2(CH2)9CH3),0.90(dd,6H,(CH3)2CHCH(NH2)-),0.85(t,3H,-COOCH2(CH2)10CH3)。

[0032] 向100mL圆口烧瓶中加入L-缬氨酸月桂醇酯(1.50g,5.3mmol)，加20mL干燥的二氯甲烷搅拌溶解，再加入三乙胺(1.5mL,10.4mmol)，搅拌1h。缓慢加入氯乙酰氯(0.5mL,6.6mmol)，常温搅拌12h，TLC(石油醚:乙酸乙酯=5:1)检测，原料已反应完全。浓缩，用二氯甲烷溶解，有水洗涤，有机层用无水硫酸钠干燥，浓缩。柱层析分离，得N-氯乙酰1
基-L-缬氨酸月桂醇酯(0.89g,2.4mmol,45.3%)。H NMR(500MHz,CDCl3),δ(ppm):7.05(d,1H,-NHCOCH2Cl),4.56(m,1H,-CONHCH(CH(CH3)2)-),4.20-4.12(m,2H,-COOCH2(CH2)10CH3),
4.09(s,2H,-NHCOCH2Cl),2.26-2.22(m,1H,(CH3)2CHCH(NH2)-),1.67-1.63(m,2H,-COOCH2CH
2(CH2)9CH3),1.40-1.25(m,18H,-COOCH2CH2(CH2)9CH3),1.00-0.91(m,6H,(CH3)2CHCH(NH2)-),
0.87(t,3H,-CH3)。

[0033] 向100mL圆口烧瓶中加入N-氯乙酰基-L-缬氨酸月桂醇酯(0.71g,2.0mmol)，30mL四氢呋喃搅拌溶解，再加入三甲胺(1.6mL,8.0mmol)，常温搅拌19h。浓缩，柱层析分离(乙酸乙酯:甲醇=5:1)，得无色粘稠液体L-缬氨酸月桂醇酯季铵盐
1
(0.42g,1.0mmol,50.0%)。HNMR(500MHz,CDCl3),δ(ppm):9.35(d,1H,J=7.0Hz,-CONHCH(CH(CH3)2)-),5.16(d,1H,J=13.5Hz,-NHCH(CH(CH3)2)-),4.38-4.27(m,2H,-COCH2N(CH3)3),4.
14-4.03(m,2H,-COOCH2(CH2)10CH3),3.48(s,9H,-N(CH3)3),2.32-2.26(m,1H,-NHCH(CH(CH3)
2)-),1.64-1.60(m,2H,-COOCH2CH2(CH2)9CH3),1.38-1.22(m,18H,-COOCH2CH2(CH2)9CH3),1.0-
5(dd,6H,-NHCH(CH(CH3)2)-),0.85(t,3H,-COOCH2(CH2)10CH3)。

[0034] 取L-缬氨酸月桂醇酯季铵盐(10.5mg,0.025mmol)，用二次蒸馏水(25mL)经超声波分散得阳离子脂质体TMA-C2-Val-C12纳米颗粒，用ZetasizerNano ZS仪测得平均粒径132.2nm，PDI分布0.466，表面电势+36.7mv，pH=4.78。

[0035] 实施例5.阳离子脂质体TMA-C2-Met-C12纳米颗粒的制备：依次将L-甲硫氨酸(3.36g,22.5mmol)、月桂醇(15.4mL,67.8mmol)，一水合对甲苯磺酸(4.28g,22.5mmol)和甲苯(30mL)加入100mL的三颈烧瓶中，回流分水反应，用TLC(乙酸乙酯:甲醇=5:1)监测反应进程。反应24h后，趁热过滤以滤去其中未反应的L-甲硫氨酸和对甲苯磺酸，然后将滤液放入冰水中冷却(约为8℃)，待产品析出，过滤，并将固体真空干燥，得L-甲硫氨酸月桂醇酯(7.66g,15.1mmol,67.0%)。

[0036] 向100mL圆底烧瓶中依次加入L-甲硫氨酸月桂醇酯(1.60g,3.2mmol)、二氯甲烷(30mL)和三乙胺(0.86mL,6.0mmol)。常温搅拌1h后，往反应液中缓慢加入氯乙酰氯(0.27mL,3.6mmol)。继续常温搅拌反应，用TLC(石油醚:乙酸乙酯=10:1)监测反应。反应12h后，反应基本完全。过滤，浓缩，固体干燥即得N-氯乙酰基-L-甲硫氨酸月桂醇酯1
(1.18g,3.0mmol,95.6%)。H NMR(500MHz,CDCl3),δ(ppm):7.26(s,1H,-NH-),4.74-4.70(m,1H,-SCH2CH2CH-),4.16(t,2H,J=6.5Hz,-OCH2CH2(CH2)9CH3),4.07(s,2H,-COCH2Cl),2.56-
2.51(m,2H,-SCH2CH2CH-),2.24-2.17(m,1H,-SCH2CHHCH-),2.11(s,3H,-SCH3),2.08-2.03(m,1H,-SCH2CHHCH-),1.68-1.63(m,2H,-OCH2CH2(CH2)9CH3),1.39-1.20(m,18H,-OCH2CH2(CH2)9CH3),0.85(t,3H,J=6.5Hz,-OCH2CH2(CH2)9CH3)。

[0037] 向100mL的圆底烧瓶依次加入N-氯乙酰基-L-甲硫氨酸月桂醇酯(1.00g,2.5mmol)、四氢呋喃(70mL)和三甲胺(2.9mL,15.2mmol)，滴加三甲胺时，溶液将渐变为酒红色，常温搅拌反应。用TLC(乙酸乙酯:甲醇=5:1)监测反应。反应12h后，反应基本完全。蒸出四氢呋喃，将旋蒸后的剩余液用柱层析的方法(选用的固定相为硅胶，洗脱剂为纯甲醇)进行分离。即得无色粘稠液体L-甲硫氨酸月桂醇酯季铵盐
1
(0.49g,1.1mmol,42.7%)。H NMR(500MHz,CDCl3),δ(ppm):9.40(d,1H,J=6.0Hz,-NH-),4.
64-4.56(m,1H,-SCH2CH2CH-),4.55-4.52(m,1H,-NHCH-),4.34-4.31(m,2H,-COCH2Cl),3.45(s,9H,-N(CH3)3),2.64(t,2H,-SCH2CH2CH-),1.63-1.60(m,2H,-OCH2CH2(CH2)9CH3),1.29-1.2
5(m,18H,-OCH2CH2(CH2)9CH3),0.87(t,3H,J=6.5Hz,-OCH2CH2(CH2)9CH3)。

[0038] 取L-甲硫氨酸月桂醇酯季铵盐(11.3mg,0.025mmol)，用二次蒸馏水(25mL)经超声波分散得阳离子脂质体TMA-C2-Met-C12纳米颗粒，用Zetasizer Nano ZS仪测得平均粒径167.5nm，PDI分布1，表面电势+61.7mv，pH=4.71。

[0039] 实施例6.阳 离子脂 质体TMA-C2-Gly-C12纳 米颗粒 的制备：甘氨 酸(4.20g,55.9mmol)、月桂醇(38.2mL,168.1mmol)依次加入100mL的三口烧瓶中，向反应液中通入干燥HCl气体，TLC(乙酸乙酯:甲醇=5:1)检测，6h后反应已完全。反应液中有白色固体，抽滤，真空干燥，即甘氨酸月桂醇酯(13.15g,54.0mmol,96.6%)。

[0040] 向100mL圆口烧瓶中加入甘氨酸月桂醇酯(4.48g,18.4mmol)，加30mL干燥的DMF搅拌溶解，再加入三乙胺(5.1mL,36.8mmol)，搅拌1h。缓慢加入氯乙酰氯(1.7mL,22.1mmol)，常温搅拌反应，TLC(石油醚:乙酸乙酯=5:1)检测，23h后原料已反应完全。浓缩，二氯甲烷与水分液，有机层用无水硫酸钠干燥，浓缩。柱层析分离，得N-氯乙1
酰基甘氨酸月桂醇酯(3.11g,9.7mmol,52.7%)。H NMR(500MHz,CDCl3),δ(ppm):7.08(s,1H,-NHCOCH2Cl),4.18(t,2H,J=6.5Hz,-COOCH2(CH2)10CH3),4.11(s,2H,-NHCOCH2Cl),4.09(d,
2H,J=5.0Hz,-NHCH2COO-),1.66(m,2H,-COOCH2CH2(CH2)9CH3),1.33-1.26(m,18H,-COOCH2CH2
13
(CH2)9CH3),0.88(t,3H,J=7.0Hz,-COOCH2(CH2)10CH3). C NMR(125MHz,CDCl3),δ(ppm):169.
2,166.1(2C,-NHCH2COO-,-NHCOCH2Cl),65.9(1C,-COOCH2(CH2)10CH3),42.3,41.5(2C,-NHCOCH2Cl,-NHCH2COO-),31.8,29.61,29.60,29.5,29.4,29.3,29.128.4,25.7,22.6(10C,-COOCH
2(CH2)10CH3),14.1(1C,-CH3)。

[0041] 向100mL圆口烧瓶中加入N-氯乙酰基甘氨酸月桂醇酯(3.11g,9.7mmol)，30mL四氢呋喃搅拌溶解，再加入三甲胺(7.8mL,38.8mmol)，常温搅拌19h。浓缩，柱层析分离(乙酸乙酯:甲醇=5:1)，得白色固体甘氨酸月桂醇酯季铵盐(1.18g,3.1mmol,32.0%)。

[0042] 取甘氨酸月桂醇酯季铵盐(9.5mg,0.025mmol)，用二次蒸馏水(25mL)经超声波分散得阳离子脂质体TMA-C2-Gly-C12纳米颗粒，用Zetasizer Nano ZS仪测得平均粒径235.2nm，PDI分布0.412，表面电势+18.4mv，pH=4.84。

[0043] 实施例7.阳离子脂质体TMA-C2-Asp-C12纳米颗粒的制备：依次将L-天冬氨酸(2.66g,20.4mmol)、月桂醇(15.8mL,69.5mmol)，一水合对甲苯磺酸(1.90g,10.0mmol)和甲苯(30mL)加入100mL的三颈烧瓶中，回流分水反应，用TLC(乙酸乙酯:甲醇=5:1)监测反应进程。反应24h后，冷却，过滤除去未反应完全的L-天冬氨酸和对甲苯磺酸。浓缩滤液，残留物用少量二氯甲烷溶解，然后依次用5%的碳酸钠水溶液和蒸馏水洗涤，有机相用无水硫酸钠干燥，浓缩，向残留物中加入少量丙酮和稀盐酸溶液，搅拌至白色固体析出，抽滤，并将固体真空干燥，得L-天冬氨酸双月桂醇酯盐酸盐(9.09g,17.6mmol,86.0%)。

[0044] 往干燥的100mL圆底烧瓶中依次加入L-天冬氨酸双月桂醇酯盐酸盐(1.00g,1.9mmol)、干燥的二氯甲烷(30mL)和三乙胺(0.57mL,3.7mmol)。常温搅拌1h后，向上述反应混合物中缓慢加入氯乙酰氯(0.3mL,2.3mmol)。继续常温搅拌反应，用TLC(石油醚:乙酸乙酯=7:1)监测反应。反应12h后，反应基本完全。过滤，浓缩，将滤饼抽干即得N-氯乙酰基-L-天冬氨酸双月桂醇酯(0.86g,1.6mmol,81.6%)。

[0045] 向100mL的圆底烧瓶依次加入N-氯乙酰基-L-天冬氨酸双月桂醇酯(0.60g,1.1mmol)，四氢呋喃(30mL)和三甲胺(1.3mL,6.6mmol)，滴加三甲胺时，溶液变为酒红色，常温搅拌反应。用TLC(石油醚:乙酸乙酯=5:1)监测反应。反应12h后，反应基本完全。抽滤，用乙酸乙酯洗涤，即得L-天冬氨酸双月桂醇酯季铵盐(0.34g,0.6mmol,54.2%)。
1
H NMR(500MHz,CDCl3),δ(ppm):9.98(d,1H,-NH-),4.85(s,2H,-COCH2N(CH3)3),4.51(s,1H,-OCOCH2CH-),4.09(s,4H,2-OCH2CH2(CH2)9CH3),3.49(s,9H,-N(CH3)3),2.98(s,2H,-OCOCH2CH-),1.64-1.58(m,4H,2-OCH2CH2(CH2)9CH3),1.29-1.26(m,36H,2-OCH2CH2(CH2)9CH3),0.88(s,6H,2-OCH2CH2(CH2)9CH3)。

[0046] 取L-天冬氨酸双月桂醇酯季铵盐(15mg，0.025mmol)，用二次蒸馏水(25mL)经超声波分散得阳离子脂质体TMA-C2-Asp-C12纳米颗粒，用Zetasizer Nano ZS仪测得平均粒径105.3nm，PDI分布0.314，表面电势+67.6mv，pH=5.55。

[0047] 各种阳离子脂质体经水超声分散后，所得阳离子脂质体纳米颗粒的平均粒径、PDI分布、Zeta表面电势以及pH值见表2。表中数据表明，所得阳离子脂质体纳米颗粒的平均粒径为100-250nm；PDI值小，粒径分布相对集中；多数阳离子脂质体纳米颗粒具有较高的表面电势(60-80mv)和适中的pH值。上述各物理参数表明，所得的氨基酸阳离子脂质体纳米颗粒具有通过静电作用结合和转运基因类药物的潜力。

[0048] 表1各种阳离子脂质体的化学结构

[0049]

[0050]

[0051] 表2水分散后阳离子脂质体的平均粒径、PDI分布、Zeta表面电势以及pH值[0052]