（3）（KG（0.2mm）Braasch等報道在胎牛血清長期孵育的過程中，每條鏈中包含12～21個PS替代物的PS siRNAs雖然保持穩定，但它們的穩定性並不高於未修飾的siRNA雙鏈。所以，從某種程度上說，由於毒性問題，硫代磷酸酯siRNA逐漸被淘汰，被更穩定安全、毒性小的核苷酸分子骨骼鏈的化學修飾方法取代。
14.1.3.3堿基的化學修飾
以往用於修飾反義寡核苷酸和核酶的方法之一是通過在反義寡核苷酸或核酶的RNA鏈兩端加上一些疏水的化學基團，例如溴化乙酰脲基或氨基（NH2）等，不僅可以提高這些分子在體內的穩定性，減少其在RNA酶的作用下降解，還能增強其抑製目標基因表達的功能。這種修飾方法被形象地稱為“給核酸分子加帽”。那麼，是否也可以通過給siRNA分子“加帽”，以提高它們在體內的穩定性能呢？各種研究證明“加帽”修飾的方法不能用於提高siRNA在體內的穩定性。
但是科學家們發現siRNA與mRNA之間通過堿基互補形成氫鍵，發揮基因沉默效應。所以，設想是否可以通過對堿基進行修飾來增強堿基之間的相互作用，從而提高其穩定性？研究證明對正義鏈的修飾或正義鏈少數堿基不配對很少影響siRNA的活性，其中較常用的堿基修飾方法是在尿嘧啶的5位點引入溴或碘，如5-Br-尿嘧啶、5-I-尿嘧啶以加強腺嘌呤-尿嘧啶之間的連接，提高堿基的相互作用，從而增強對靶mRNA的沉默效應。
14.1.3.4其他特殊的化學修飾
（1）引入親脂性基團或脂類包裹的siRNA顆粒。siRNA帶負電荷，與帶同樣電荷的靶細胞不易接觸，且siRNA具有親水性，不易透過由脂質雙分子層構成的細胞膜。若在siRNA正義鏈的末端引入膽固醇等親脂性基團，加強siRNA的親脂性，增加其透過細胞膜的能力，可以促進siRNA進入細胞內。Soutschek等學者的研究發現將一個膽固醇分子附著在含部分硫代磷酸鍵和2′-O-Me核糖的siRNA正義鏈的3′端，再注射到具有高膽固醇水平的小鼠血管中，能抑製載脂蛋白B基因的表達，間接降低血膽固醇的水平。近年越來越多的研究證實包裹siRNA的脂類顆粒更易導入細胞內，為全身應用提供充分的血清穩定性，在肝疾病中，伴隨著siRNA的高效導入，有效負荷至靶器官，有助於內源性基因的沉默。這是對RNA廣泛化學修飾的挑戰。
（2）改變修飾的位置。用2′脫氧胸腺嘧啶核苷酸代替3′突出的尿嘧啶核苷酸，其RNA幹擾的效果相同，更能抵抗核酸酶的消化；正義鏈3′突出端的修飾不影響靶點的識別，反義鏈3′突出端的化學修飾顯著降低了RNA幹擾的程度。
14.2體內穩定型siRNA的化學修飾
血漿中存在的核酸酶可導致siRNA的降解，從而直接限製了RNAi在機體內的應用。必須有效地解決這一問題才能將RNAi應用於治療目的。目前提高siRNA在體內穩定性的化學修飾方法主要有下列幾種。
14.2.1甲硼磷酸化修飾
甲硼磷酸化修飾是磷酸骨骼鏈修飾的一種。硼烷磷酸酯siRNA的合成是用等電子的硼烷基團替代核苷酸中磷酸二酯的遊離氧基。硼烷磷酸酯分子再在DNA或RNA聚合酶的作用下整合到DNA或RNA分子中。與未經修飾的RNA分子相比，硼烷磷酸酯RNA分子耐受核酸酶的降解高300倍，比硫代磷酸酯RNA分子強2倍。所以，甲硼磷酸化修飾能明顯提高siRNA在體內穩定性。此外，由於硼烷基團帶負電荷，核酸分子的疏水特性增加，更容易通過細胞膜，對生物體細胞的毒性作用也大大減少。根據毒性研究的報告結果，硼烷磷酸酯DNA分子對齧齒類動物細胞的毒性很少，對人類細胞隻有輕微的毒性作用。
核酸鎖定鏈
核酸鎖定鏈（LNA）作為一種新的反義核酸，具有DNA/RNA強大的雜交親和力、反義活性、抗核酸酶能力、水溶性好及體內無毒性等優點。在它的結構中，β-D-呋喃核糖的2′-O和4′-C位通過縮水作用形成環形的氧亞甲基橋、硫亞甲基橋或胺亞甲基橋，使呋喃糖的結構鎖定在C3′內型的N構型，形成了剛性的縮合結構。一般應用的LNA包含了連接2′-O和核糖環的4′-C亞甲基橋，這種橋接阻斷了RNA 3′-內在形態特點。LNA與siRNA細胞內結構相容，能保持分子完整性；在體內提高成分RNA鏈抗ssRNases引起降解的耐受性；穩定siRNA雙鏈結構，增加siRNA的功能半衰期。根據Elmen等的報道，在siRNA正義鏈3′端整合LNA能提高siRNA的穩定性。在培養的細胞中，抗熒光酶siRNA的單鏈或雙鏈的3′懸垂端引入LNA修飾，siRNA的沉默效應保持不變除此之外，在正義鏈的5′端的一個LNA與沉默效應完全相容，在反義鏈的5′端的一個LNA明顯削弱沉默效應。這有助於降低脫靶效應和提高潛能。
4′-氧和2′-羥基核糖的化學修飾
發生在有意義鏈的末端4′-氧被硫取代後能顯著增強對核酸酶的抵抗力。2′-OH的修飾方法有以亞胺基（-NH2）、氟、羥甲基取代羥基等。Morrissey和Allerson等學者發現，對siRNA二聚體的有意義鏈經過一係列處理：內嘧啶核苷酸的2′-OH以氟取代，嘌呤核苷酸進行脫氧；對反義鏈內的嘧啶核苷酸予以氟取代，嘌呤核苷酸則以羥甲基取代2′-OH，3′端則接上單個磷硫酰，siRNA在血漿中的半衰期明顯延長，並且幹擾效應顯著增強。氟取代羥基後能增強培養基中siRNA的穩定性和更強抗核酸酶能力，而不影響它的沉默效應。
化學修飾能夠提高siRNA的穩定性，延長siRNA在體內的半衰期，從而增加其沉默基因的效能。