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本发明涉及纳米药物技术领域,具体涉及一种氮杂冠醚结构的基因递送载体及其制备方法和应用。本发明的目的是提供一种纳米载体用于基因递送系统。本发明是以氮杂冠醚为原料,通过迈克尔加成反应与分子量不超过3500g/mol的聚乙烯亚胺(PEI)加成得到了聚合物载体,具有如下结构式(I)所述结构。经证实,该聚合物载体可与质粒DNA结合并能够有效压缩成纳米粒,可作为非病毒载体。不同修饰度的聚合物载体,在正常细胞中的毒性较小,细胞转染效率较高。同时因为氮杂冠醚具有PEG片段结构,使得该冠醚聚合物载体具有成为PEG替代物的潜能,同时拓宽了氮杂冠醚结构衍生物的应用范围。