聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子的应用
聚酰胺-胺(PAMAM)树枝形高分子的的合成及其与金属配合物的应用
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料
２０ 年增刊 （ ） ０７ ３ 卷 ８
活跃 。利用聚 酰胺一 胺树枝 形高分 子 内部的空 腔可作 为 医药缓释剂 ，利用其含有 的大量官 能团，可作 为金属离 子的配体 ， 进而 作为模 板制备金属 纳米或金属氧 化物材 料 。聚 酰胺． （Ａ 胺 Ｐ ＭＡ Ｍ）树 枝形 高分 子在医药学 、配 位 化学 、 境保护催化等领域有 着广泛 的应用前景 。由 环 于聚 酰胺一 胺树枝 形高分 子在 以上众 多领域 都具有广 泛 的应 用， 限于篇幅 的限制本 文主要 阐述 其在与金属配合 物及金属纳 米复合材料领域 的应 用。
（ 西安交 通大学 应用 化学系 ，陕西 西 安 ７ ０ ４ ） １０ ９
摘 要 ： 树 枝形 高分 子是 一类新型 的 高度 分 支的具有
可控 的组 成的分子 ，其 结构 包括 ３个组成 部分：核 心、
内部分 支单元 、 端分 支单元 。聚酰胺 一 （Ａ Ｍ ） 末 胺 Ｐ ＭＡ 树枝 形 高分子 内层存在 空腔 ，含 有 大量含 Ｎ 的官能 团
勺ｂ ｃ
中图分类 号： Ｏ６ １ ３
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１０ —７ １ ０ ７增刊一 １５０ ０ １９ ３ （ ０ ） ２ ２ ９ ６
１ 引 言
树枝 形 高分子 是 近二 十几 年 发展起 来 的具有 高度 支 化结构 的分 子 引 ，它 由 ３个 结构部分 组成：中心核 、
（ 伯胺 、叔 胺 、酰胺等 ） ，其特殊 的 结构 决 定 了在众 多 领 域具有相 当广泛的应 用前景 。
关键词 ： 树枝形 高分子 ；聚酰胺 一 ；金属配合物 ；纳 胺 米复合材料
聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子的应用
聚酰胺-胺（PAMAM）树状大分子的应用陈谡（02300002）摘要：聚酰胺-胺（PAMAM）树状大分子是目前树状大分子化学中研究较为成熟的一类，是三种已经商品化的树状大分子之一，其功能化和应用是目前树状大分子领域的热点。
PAMAM已在多个领域显示出良好的应用前景。
本文主要对PAMAM在表面活化、载体、膜材料、絮凝剂等方面的应用进行阐述。
关键词：聚酰胺-胺（PAMAM）；树状大分子；功能化；应用。
树状大分子(Dendrimer) 是当前正在蓬勃发展的新型合成高分子。
近年来,随着对树枝状大分子各方面研究的不断深入,其许多独特的性质引起相关领域普遍关注。
由于这类化合物研究的迅猛发展,美国化学文摘从第116 卷起在普通主题索引中新设专项标题(Den2drimic Polymers) 。
在1993 年美国丹佛召开的美国化学会全国会议上和在2002 年北京召开的国际纯粹和应用化学联合会( IUPAC) 的世界高分子会议上,树枝形大分子被列为五大主题之一。
聚酰胺胺(PAMAM)树状大分子是目前研究最广泛,最深入的树状大分子之一,它既具有树状大分子的共性,又有自身特色.聚酰胺胺(PAMAM)树状分子的特点是:精确的分子结构,大量的表面官能团,分子内存在空腔,相对分子质量可控性,分子量分布可达单分散性,分子本身具有纳米尺寸,高代数分子呈球状.聚酰胺胺(PAMAM)树状分子的结构特点使其具有独特的性质:良好的相容性,低的熔体粘度和溶液粘度,独特的流体力学性能和易修饰性。
自1985 年PAMAM 树状分子首次出现以来,有关PAMAM 树状分子的研究工作十分活跃,尤其是近10 年来,关于PAMAM 树状分子合成和应用研究的报道更是快速增长。
PAMAM 树状大分子在药物载体、纳米复合材料、纳米反应器、毛细管气相色谱固定相、废水处理、乳化炸药稳定剂、催化剂、高分子材料的流变学改性剂、光电传感、液晶、单分子膜、基因载体等多方面已显示出广阔的应用前景。
综述
树状大分子PAMAM 的合成及运用综述摘要 综述树状大分子聚酰胺-胺PAMAM 的合成方法，对其中发散法和收敛法进行分析和讨论。
PAMAM 已经在许多方面有着重要运用，本文介绍了PAMAM 在表面活性剂、催化剂和复合材料的运用。
关键词 聚酰胺-胺 PAMAM 树状大分子 合成方法 运用树状大分子是在1984年由Tomolia 最先开发的新型大分子材料，与以往的以线状单体构成的高分子完全不同，它以构造分枝基元规则地不断重复而形成的多分枝大分子，它在外型上呈球状。
因此，又被称作球状大分子。
这类分子具有非常完整而精致的结构，其分子体积、形状和功能可以在分子水平精确控制。
它的出现引起高分子化学、有机化学和超分子化学等多学科专家的极大兴趣和关注。
聚酰胺—胺（PAMAM ）是目前研究最广泛、最深入的树状大分子之一，本文对聚酰胺—胺的合成及应用方面进行概述。
1结构从结构上来看，树状大分子由三部分组成：①核：核位于树分子的正中心，周围对称地包裹着分枝基元；②内部基团：处在核和端基之间，对称地排列在核的周围，它们之间布满了大小不同的空间；③端基基团：端基位于树分子的表面，含有最多的分支，可以是构造基元，也可以是其他基团。
每一个同心分枝基元称为代，由内向外称不第一代，第二代，第三代……2合成方法合成树状大分子时通常利用如下传统有机化学反应：缩合反应（如醚化、酯化、酰胺化）、加成反应（如Michael 加成）、外环聚合等。
合成方法有发散法、收敛法、发散收敛共同法和固相合成法。
2.1发散法发散法由Vogtle 等始创，由内向外构建大分子，示意图如下：以Tomolia 等合成的聚(酰胺-胺)(PAMAM)为例，用发散法合成树状大分子的过程如下, 以NH 3或NH 2CH 2CH 2NH 2为核，与丙烯酸甲酯的双键进行Michael 加成反应，用NH 2CH 2CH 2NH 2进行酰胺化，重复Michael 加成反应和酰胺化即可得到聚(酰胺-胺)。
聚酰氨基胺树状大分子简写
聚酰氨基胺树状大分子简写
聚酰氨基胺树状大分子是一种高分子材料，具有较好的物理、化学性质和生物相容性，在医学、电子、能源等领域具有广泛的应用前景。
本文将简要介绍聚酰氨基胺树状大分子的简写及其优势。
聚酰氨基胺树状大分子简写为PAMAM，它是一种由聚合物基础单元构建成的三维分子结构。
这种大分子材料由多个分枝单元和一个中心单元组成，分枝单元上负载着大量的反应基团，这使得PAMAM分子具有高反应活性和分子识别能力。
PAMAM大分子材料有着广泛的应用。
在医学领域，PAMAM可以用作药物载体，通过改变材料的结构和表面性质来实现药物的释放和靶向治疗。
在电子领域，PAMAM可以用于构建电容器等电子元件，并能够提高元件的性能和稳定性。
在能源领域，PAMAM可以作为太阳能电池等设备的关键材料，提高设备的效率和寿命。
PAMAM材料作为一种功能性大分子材料，具有许多优势。
首先，PAMAM分子的结构和性质可以通过化学修饰来调节，从而实现特定的应用需求。
其次，PAMAM具有良好的溶解性和热稳定性，能够在不同的溶剂和环境下保持稳定。
此外，PAMAM大分子材料还具有良好的生物相容性，可以在医学领域中被安全应用。
总之，聚酰氨基胺树状大分子是一种具有广泛应用前景的高分子材料。
它的简写为PAMAM，由多个分枝单元和一个中心单元构成。
PAMAM 分子具有高反应活性和分子识别能力，可以用于医学、电子、能源等领域。
此外，PAMAM大分子材料还具有优良的物理、化学性质和生物
相容性，具有在不同领域应用的潜力和优势。
聚酰胺-胺型树枝状大分子的应用研究
聚酰胺-胺型树枝状大分子的应用研究王立;薛冰;张文君;梁爽【摘要】Polyamide-amine(PAMAM)type dendrimer is a kind of highly branched poly-mer,which has not only internal cavity,but also has a large number of modified functional groups on the surface.It can be obtained by pegylation, acetyl, Glycosylation and amino acid,to neutralize the cationic charge on its surface and improve the biocompatibility of its dendrimers, as well as with drugs, plasmid DNA, oligonucleotides and antibodies, etc. Forming a stable pared with traditional linear polymers, PAMAM dendrimers have the advantages of biodegradability,non-immunogenicity and versatility,and are bene-ficial in drugdelivery,transfection,tumor therapy,and highly accurate and selective of the critical factors in the diagnostic application.PAMAM dendrimers have broad application prospects in the medical field,membranematerials,nanocomposites,etc.This paper intro-duced the polymer in drug delivery,gene therapy,diagnostic imaging,photodynamic therapy and increased solubility of insoluble drugs and other aspects of application.%聚酰胺-胺(PAMAM)型树枝状大分子聚合物是一类高度支化的聚合物,其不但内部具有空腔,而且表面有大量可供修饰的官能团,可以通过聚乙二醇化、乙酰化、糖基化和氨基酸等官能团化的表面修饰,来中和其表面的阳离子电荷并改善其树枝状大分子的生物相容性,也可与药物、质粒DNA、寡核苷酸和抗体等形成稳定的复合物.与传统的线性高分子相比,PAMAM树枝状聚合物具有生物降解性、非免疫原性和多功能性等优点,是促进其在药物递送、转染、肿瘤治疗以及具有高度精确度和选择性的诊断应用中的关键因素.PAMAM树枝状聚合物在医学领域、膜材料、纳米复合材料等方面有广阔的应用前景,对该聚合物在药物递送、基因治疗、诊断成像、光动力学治疗和增加难溶性药物溶解度等方面的应用加以综述.【期刊名称】《哈尔滨商业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(034)001【总页数】4页(P24-26,48)【关键词】聚酰胺-胺(PAMAM)型树枝状大分子聚合物;药物递送;基因治疗;增溶;造影剂光动力学【作者】王立;薛冰;张文君;梁爽【作者单位】哈尔滨商业大学药学院,哈尔滨150076;哈尔滨商业大学药学院,哈尔滨150076;哈尔滨商业大学药学院,哈尔滨150076;哈尔滨商业大学药学院,哈尔滨150076【正文语种】中文【中图分类】O631树枝状大分子结构具有高度的几何对称性、较多的官能团和分子内存在空腔、表面有大量官能团以及分子链可增长等特点[1-3].PAMAM是一种树枝状聚合物，该聚合物的椭圆形或球形的形状和内部巨大空腔使其可以将药物分子直接包封到大分子内部，这些内部空腔通常具有疏水性质，可以通过这种疏水作用与难溶性药物相互作用，并且这种相互作用可以增强药物的水溶性，提高生物利用度，并控制其释放等特性.PAMAM树枝状聚合物具有的确定分子量、分子均匀性和表面上有大量可修饰官能团使其在医药方面有许多应用.1 在药物递送中的应用由于PAMAM树枝状聚合物特殊的三维结构以及独特的性质，所以该聚合物既具有巨大的单分散性和较大的水溶性，又具有较高的生物利用度和生物相容性，所以PAMAM树枝状聚合物可以促进和调节药物传递过程.一种是使药物靶向地到达作用部位，增加该部位的药物浓度，减少其他部位的毒副作用，进而提高治疗作用和用药安全性；另一种是在体内有效地控制药物的释放，达到缓控释的作用，增加药物的作用时间，提高疗效.将地塞米松(DEX)与PAMAM进行结合得到产物DEX-PAMAM，将该产物作用于眼部，发现其可显著提高视网膜后部的药物浓度，证明了PAMAM作为药物载体可以有效到达靶向部位，提高靶向部位的药物浓度，进而起到较好的治疗作用[4].研究表明将PAMAM与磁性纳米颗粒相结合，得到磁性纳米粒子，并将阿霉素药物结合在这种磁性纳米粒子内部，可以有效地控制药物释放，使肿瘤部位的药物浓度始终处于治疗浓度，进而对癌症患者起到了良好的治疗作用[5].采用透明质酸(HA)修饰PAMAM树枝状大分子，发现透明质酸修饰后的PAMAM不仅能提高体系的生物相容性，而且能延长药物在血液系统及靶向部位的停留时间，所以，经透明质酸修饰后的PAMAM对肿瘤具有良好的靶向性，具有广泛的应用前景[6].有人将α-环糊精(α-CD)与PAMAM树枝状大分子进行结合，得到其接枝聚合物(CyD-G1)，该聚合物有较低的毒性，并且可以与DNA有效的结合，结合物具有较高的转染率，由此可说明，该阳离子聚合物广泛应用于体内给药和传递系统[7].硫酸长春新碱可抑制人肝癌细胞HepG2生长，并诱导其凋亡[8]，通过实验发现经PAMAM包裹后阿霉素能够在HepG2细胞内快速达峰、胞内浓度增加，并且使药物在体内的消除速率减慢，滞留时间延长，这将有利于药物药效的发挥[9].PAMAM(G5.0)树枝状大分子，通过叶酸(FA)介导的、冰片(BO)修饰的新型纳米载体(FA-BO-PAMAM)，并包载抗癌药物阿霉素(DOX)，发现该物质能达到增加药物血脑屏障的透过性和提高脑胶质瘤靶向性的目的[10].2 在基因治疗中的应用基因治疗是一种很有前途的新技术，可以用来治疗遗传性疾病.PAMAM树枝状大分子结构的可控性和低毒性使它适用于基因转染，并且转染使树枝状聚合物-DNA 结合比率显著上升，各种报道均表明PAMAM树枝状大分子可以在体外和体内不同细胞中成功引入基因.将聚乙二醇修饰后的PAMAM树枝状大分子，作为质粒DNA载体，结果表明，载体化合物合成成功，PEG修饰度为9%，并且细胞毒性小、复合物的转染效率较高[11].分枝状聚乙烯亚胺、树枝状聚合物PAMAM和线型的聚乙烯亚胺3 种材料包裹miRNA-15a和miRNA-16-1可形成稳定、并且对前列腺癌细胞LNCaP细胞具有高转染效率的纳米系统[12].将PAMAM树枝状聚合物、聚乙二醇(PEG)和赖氨酸(PLL)合成了新型的共聚物PAMAM-PEG-PLL，将其作为纳米载体，可以有效地解决了siRNA应用于治疗中难题[13]，如siRNA可靶向干扰COX-2基因对胃癌细胞的侵袭和迁移等[14].PAMAM树枝状聚合物在分支点包含叔胺，在末端包含伯胺，表面充足的胺基团使它们与DNA有较好的相互作用，并且通过与电荷相互作用形成复合物.树枝状聚合物通过非特异性内吞作用被吸收到细胞中，进而被溶血酶降解，最后靶向基因被释放并且在基因治疗中起作用.3 作为溶解度增强剂的应用许多物质具有较强的治疗活性，但是由于它们可接受的溶剂缺乏溶解性，使它们未用于治疗.水溶性树枝状聚合物能够结合并增溶具有抗真菌或抗菌性质的酸性疏水性小分子.即PAMAM树枝状聚合物通过将它们包封在树枝状结构内来解决药物的难溶性问题.以不同代数的PAMAM和pH作为影响因素来研究PAMAM树枝状聚合物对难溶性药物酮洛芬的增溶作用，结果发现，当pH4.0～6.0的范围时，PAMAM 树枝状聚合物的代数增加，对酮洛芬的增溶作用也随之增加，由此可见，PAMAM树枝状聚合物可有效增加难溶性药物的溶解度[15].实验合成聚酰胺-泊洛沙姆(PAMAM-Poloxamer)，发现该结合物PAMAMA-Poloxamer作为喜树碱的载体，可有效提高喜树碱类难溶性药物的溶解性[16].研究人员用聚乙烯醇改性PAMAM树枝状大分子，发现得到的复合物对不溶有机物有很好的增溶作用[17].由此可知，PAMAM树枝状聚合物具有提高溶解性较差药物溶解度的潜力.4 在光动力学治疗中的应用光动力疗法(PDT)已经成为近年来肿瘤临床治疗的新技术，在这种方法中，光敏剂通常通过静脉注射途径作用于人体，并且在恶性组织中累积，然后，通过适当波长的光激活这些光敏剂，它们将过量能量传递到附近的分子氧以形成反应性氧物质，例如单线态氧和对细胞和组织有毒性的自由基.为了获得有效的光动态效应，需要光敏化剂具有几种理想性质.从化学的角度来看，材料应该是纯的，并且具有产生单线态氧的高量子效应.从生物学的角度来看，它应该不具有毒性，并且在水性介质中具有高溶解度，肿瘤的定位和波长的吸收也是理想光敏剂的重要因素.在PDT药物载体系统，第三代(G3)PAMAM成功地接枝到多孔中空硅纳米颗粒(PHSNP)的表面，随后附着葡萄糖酸(GA)用于中和表面电荷，体外研究已经表明移植GA的纳米颗粒在肿瘤细胞的细胞质中有较高的活性，这意味着这些纳米颗粒能够有效地穿过肿瘤细胞壁并进入细胞内部.5 在诊断和成像中的应用近年来，PAMAM树枝状聚合物作为载体诊断已广泛用于临床前开发，PAMAM树状聚合物可以携带成像探针，如MRI对比剂、荧光染料和放射性核素等，以检测癌细胞，同时将抗癌药物直接递送至靶向部位.制备一种水溶性吡啶萘酰亚胺-聚酰胺-胺荧光树形分子(PN-PAMAM)，研究表明，PN-PAMAM具有明显的聚集诱导荧光增强特性，与乳腺癌细胞MCF-7可以得到清晰的荧光成像，而龙葵糖蛋白对乳腺癌细胞MCF-7有一定细胞毒性[18]，故PAMAM广泛应用于肿瘤定位、生物追踪及纳米材料等重要领域[19].AnnexinV作为细胞死亡显像剂，在体内具有免疫原性和与受体较低的亲和力等缺点，而小分子ApoSense探针对细胞凋亡后的细胞膜变化较为敏感，可广泛应用于凋亡细胞的追踪，18F使其探针之一[20]，应用18F标记的PAMAM粒子可完成与雌激素相关的血管组织的靶向结合，并且实现放射性标记，由此说明PAMAM树枝状聚合物可有效地应用于追踪和标记[21].研究报道，通过肼基烟酰胺(HYNIC)进行99Tcm放射性标记PAMAM纳米粒，发现99Tcm-PAMAM-HYNIC的放射性标记率可达99%，且稳定性可保持24 h以上；此外，这种放射性标记产物可快速从血液中清除，并经过肝肾途径排泄[22].使用PAMAM树枝状大分子作为多功能支架的靶向药物递送可以改善传统药物的治疗效果，避免药物的不良作用，并且提高安全性.化学和纳米技术允许这些基于PAMAM树枝状大分子的药物载体系统以不同途径作用于人体，例如口服、注射和透皮等，并且可以在作用于眼，鼻，结肠，直肠和肺的递送过程中使用.6 展望药物输送领域在过去十年中经历了快速发展.许多引入的递送装置具有控制药物处置、提供最大治疗益处和最小毒性的作用.由于其独特的特征，如可预测的纳米尺寸范围、较低的多分散性和球形结构，PAMAM树枝状聚合物已经在现代医学系统中应用于药物递送.尽管PAMAM树枝状大分子在药物应用中具有高效性、高靶向性和低毒副作用等优点，但是关于它们的生物安全性仍有争议，因为已经显示阳离子PAMAM树枝状聚合物具有与其末端胺基团相聚集、产生依赖性、细胞毒性和溶血活性等缺点.表面工程是为了克服这些缺点和开发较低毒性的PAMAM树枝状大分子的新方法.在这种方法中，PAMAM树枝状大分子的表面被各种官能团修饰，以掩蔽树枝状大分子的阳离子电荷，通过这种作用，可以降低树枝状聚合物的细胞毒性，修饰PAMAM树枝状大分子，可以在生物医学应用中如药物传递、基因转染、PDT、BNCT和其他治疗人类疾病中起到至关重要的作用.随着研究的进展，将有机会发现更新和更多的关于PAMAM树枝状聚合物的特征及应用，特别是在制药和生物医学系统中.参考文献：[1] 陈建芳, 张海良, 王霞瑜. 树枝状偶氮液晶高分子( PAMAM-MMAZO) 的合成及表征[J]. 应用化学, 2006, 23(8): 835-839.[2] LIU Y, BRYANTSEV V S, DIALLO M S, et al. 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聚酰胺-胺树枝状大分子的合成及应用
聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子的合成及应用Synthesis and Application of Polyamidoamine Dendrimer摘要：聚酰胺-胺（PAMAM）树状大分子是目前树状大分子化学中研究较为成熟的一类，是三种已经商品化的树状大分子之一，其功能化和应用是目前树状大分子领域的热点。
PAMAM已在多个领域显示出良好的应用前景。
本文综述聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子的结构、性质、合成方法、表征技术，并介绍了其在化剂、金属纳米材料、纳米复合材料、膜材料、表面活性剂等领域的应用研究进展。
聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子的合成方法主要是发散法，另外还有收敛法和发散收敛共用法。
关键词：聚酰胺-胺(PAMAM);树状大分子；合成；应用Abstract: Polyamidoamine (PAMAM) dendrimers, which are one of three kinds of commercialized dendrimers, have been studied more completely in dendritic chemistry. Currently, the hot point in this field focuses on their functionality and application. Their excellent potential applications have been shown in many areas. In this paper, progress in study on the structure properties, methods for preparation, characterization and application of PAMAM in catalysts, metal nanomaterials, nanocomposites, film materials and surface active agents was reviewed. The main method for preparation of PAMAM is the divergent method. In addition the convergent method and the divergent-convergent method are used too. Keywords:Polyamidoamine(PAMAM) ; Dendrimers; Synthesis; Application1 引言树形分子（Dendrimer）是最近几年出现的一类三维的、高度有序的新型大分子。
树形大分子聚酰胺—胺(PAMAM)的分子识别及其对ATP催化水解研究
树形大分子聚酰胺—胺（PAMAM）的分子识别及其对ATP催化水解研究引言：树形大分子聚酰胺—胺（Poly(amidoamine) dendrimers，PAMAM）是一类性质独特且具有广泛应用潜力的大分子。
在生物医学领域中，PAMAM可用于药物输送、基因传递等方面。
本文将介绍PAMAM的分子识别特性，并重点探究其在ATP催化水解中的应用研究。
一、PAMAM分子的结构特点PAMAM是一种具有分枝结构的聚合物，它的分子结构由核心单元、生成单元和末端基团组成。
核心单元通常由氨基化合物组成，生成单元则是通过重复反应将分枝延伸。
末端基团则可以根据需要进行修饰。
由于其分枝结构的特点，PAMAM具有较高的分子密实度和分子溶液性能，使其在分子识别方面具有潜在的应用价值。
二、PAMAM的分子识别特性PAMAM的分枝结构和末端基团的特点赋予了其良好的分子识别能力。
研究发现，PAMAM可以通过静电相互作用、氢键和疏水相互作用等多种方式与其他分子相互作用，从而实现分子的识别。
其中，静电相互作用是PAMAM分子识别的主要驱动力。
通过引入不同的末端基团，可以调节PAMAM分子的亲/疏水性和电荷特性，进一步增强其与目标分子的相互作用能力。
这使得PAMAM具有广泛应用于分子传感、药物筛选和生物分离等领域的潜力。
三、PAMAM在ATP催化水解中的应用研究ATP是细胞内的一种重要生物分子，参与了能量转换和代谢过程。
其催化水解过程对维持细胞活动至关重要。
因此，研究ATP催化水解机理对于理解细胞活动具有重要意义。
近年来，研究者发现PAMAM可以作为ATP催化水解的新型催化剂。
其酸性末端基团具有与ATP磷酸基团之间的静电相互作用，从而能够有效地催化ATP水解反应。
研究结果显示，PAMAM催化ATP 水解具有高催化效率和较低的能垒，且能在生理条件下实现催化。
这为PAMAM在生物医学领域中应用ATP水解催化提供了新的思路。
结论：PAMAM是一种具有分枝结构和优秀分子识别特性的大分子。
聚酰胺-胺型树枝状高分子
聚酰胺-胺型树枝状高分子聚酰胺-胺型树枝状高分子是一种特殊的高分子化合物，它由聚酰胺核心和多个连接在核心上的胺型支链组成。
这种高分子结构类似于树枝的形状，因此被称为树枝状高分子。
聚酰胺-胺型树枝状高分子具有许多独特的性质和应用特点：
1. 分支结构：树枝状高分子具有多个支链，增加了分子的空间体积和分子量。
这使得树枝状高分子具有较大的表面积和可调控的分子结构。
2. 高度分支化：聚酰胺-胺型树枝状高分子通常具有非常高的分子分支度，可以形成大量的活性末端基团。
这些末端基团可以用于进一步的化学修饰和功能化，使其具备更多的化学和物理特性。
3. 多功能性：树枝状高分子可以通过调整核心和支链之间的结构和组成，实现多种不同的物理、化学和生物功能。
例如，可以通过引入不同的侧链或改变支链长度来调节溶解性、疏水性、荷电性等特性。
4. 应用领域：聚酰胺-胺型树枝状高分子在材料科学、生物医学、纳米技术等领域具有广泛的应用。
例如，它们可以用作药物递送系统、表面涂层材料、聚合物增强剂等。
聚酰胺-胺型树枝状高分子是一类具有分支结构和多功能性的高分子化合物。
其独特的结构和性质使其在许多不同领域的应用中具有潜力，并为材料科学和应用提供了新的可能性。
聚酰胺-胺(PAMAM)在轻化工中的研究进展
聚酰胺-胺(PAMAM)在轻化工中的研究进展王学川;秦媛媛;王海军【摘要】聚酰胺-胺(PAMAM)树枝状大分子凭借其独特的物理和化学性质成为聚合物材料的热点领域之一.阐述了末端基团为氨基、羟基和羧基的聚酰胺-胺树枝状大分子的合成方法,以及目前对聚酰胺-胺树枝状大分子常见的改性途径,如封端改性、表面接枝改性、共混及交联.详细介绍了聚酰胺-胺树枝状大分子在皮革、造纸和织物染色及整理等领域的应用现状,并指出合成分子尺寸完全可控的聚酰胺-胺树枝状大分子并与纳米技术相结合为未来的发展方向.【期刊名称】《大连工业大学学报》【年(卷),期】2014(033)003【总页数】4页(P178-181)【关键词】树枝状大分子;聚酰胺-胺;废水处理;织物整理【作者】王学川;秦媛媛;王海军【作者单位】陕西科技大学教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室,陕西西安710021;陕西科技大学教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室,陕西西安710021;陕西科技大学教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室,陕西西安 710021【正文语种】中文【中图分类】TS03;TQ323.60 引言树枝状大分子聚酰胺－胺（PAMAM）由于具有结构规整、高度几何对称、高支化、单分散性及高密度表面官能团等一系列独特的性质，引起许多领域研究人员的极大兴趣和关注，成为聚合物材料的热点领域之一。
与传统的线性聚合物相比，它具有低黏度、良好的相容性以及高流变性，并且能够根据不同的需求严格控制、设计PAMAM的结构、大小、官能团的特点。
正是由于这些优良的性质，它已应用于催化剂、纳米材料、表面活性剂、生物医药等领域并显示出广阔的应用前景［1］。
1985年，Tomalia等［2］报道利用用氨、丙烯酸甲酯、乙二胺等化学物质采用发散法合成了树枝状大分子PAMAM，引起了研究者的广泛关注。
人们发现随着代数增加，官能团成指数增加，PAMAM可形成较为紧密的球形状的三维结构；并且其外围大量的活泼基团可以通过和金属离子、活泼官能团发生作用，修饰PAMAM使其成为一种功能性聚合物［3］。
树枝状大分子PAMAM-FBs合成及其在造纸中的应用
７～８ ， 升 温至 ８ ０～９ ５ ℃， 反应 至 ｐ Ｈ不再 变 化 ， 产 品 为
般对称性高 、 单分散性好 ， 树枝状大分 子在医学领
域、 液晶、 膜材料 、 纳 米 复 合 材 料 有 着 广 阔 的 应 用 前 景 ］ 。笔 者 用树 枝状 大 分 子 聚酰 胺 一胺 （ Ｐ ＡＭＡ Ｍ） 代 替 一 种 氨 基 化 合 物 合 成 一 种 改 性 荧 光 增 白剂 Ｐ Ａ — ＭＡ Ｍ— Ｆ Ｂ ｓ。 用Ｐ Ａ ＭＡ Ｍ 改性 此类 荧 光增 白剂 ， 使荧 光 增 白剂 的荧 光 活 性 同 Ｐ Ａ ＭＡ Ｍ 高 分 子 链 以共 价 键 相 连， 能够 明显改 善其 稳定 性 和耐光 性阎 。
造纸 化学 品与应 Ｙ Ｒ
２ ０ １ ３年 第 ４期
１ ． ５荧 光光谱测 定
此 它们 会有 顺式 和反 式 两种构 型 ， 顺式 结 构吸 收峰 出 现在 ２ ８ ０ ｎ ｍ左右 ， 顺式 异构体 在 吸收光 能后不 会有 荧 光 射 出 。 由图 ２可 知 ， 合 成产 物 反式 吸收 峰则 出现 在 ３ ５ ８ ｎ ｍ处 ， 与Ｆ Ｂ ｓ 相 比有 ５ ｎ ｍ 的蓝 移 ， 另外 Ｆ Ｂ ｓ 单 体 中顺 式结 构 与反式 结构 含量 相差 不多 ， 而 合成 的荧 光 增 白剂 中反式 结构 吸 收峰强 度 大于顺 式结 构 吸收 峰 ， 这说 明 Ｐ Ａ ＭＡ Ｍ— Ｆ Ｂ ｓ 中反式 结构 占主要 优势 。
过Ｍ ｉ ｃ ｈ ａ ｅ ｌ 加成反应生成一个 四元酯 ， 称为 Ｏ ． ５ Ｇ ； 第二 步 反应 四元 酯 与 过 量 的 乙二 胺 发 生 酰 胺 化 反 应 生成
聚酰胺
聚酰胺-胺树枝状大分子的合成与应用李昊东南大学化学化工学院19112109摘要：聚酰-胺（PAMAM)类树状分子是一类高度支化、具有特定三维结构、分子尺寸和构型高度度可控的树枝状大分子,其独特的分子结构与物理化学性质使之在众多领域有着广泛的应用前景，并迅速发展为研究热点之一。
本文介绍了聚酰胺-胺树枝状大分子的三种合成方法：发散法、收敛法和发散收敛结合法。
将国内其合成研究进展进行了综述，同时对此类大分子未来的研究方向作以展望。
关键词：聚酰胺-胺；树枝状大分子；合成方法；应用现状引言树枝状高分子是一种人工合成的新型纳米材料，以其独特的结构和性能在材料科学、生物医学诸多领域中都受到了日益广泛的关注。
树上的分枝长到一定长度后又分成两个分枝，如此重复进行，直到长得如此稠密以致于长成象球形一样的树丛。
聚酰胺-胺(PAMAM)树枝状大分子与线性大分子相比有着规整的结构、明确的分子量及分子尺寸、可精确控制分子形状及功能基团等显著特征。
由核心(胺或乙二胺)出发,通过重复的逐步反应进行分子构建,使得分子表面具有很高的官能团密度,同时分子内部具有广阔的空腔。
PAMAM具有很好的反应活性及包容能力,在分子中心和分子末端可以引入大量的反应性或功能性基团,因此,可以作为纳米粒子和药物分子的模板或蛋白质、酶和病毒等理想的合成模拟物,也可以在内部空腔引入催化剂的活性中心,或者在经过修饰的末端基团连接基因、抗体等活性物质用作具有特殊功能的高分子材料。
1 聚酰胺-胺树枝大分子的合成树枝状大分子是一种有着独特结构的高分子。
由于聚酰胺-胺结构的特殊性，其合成方法与普通的线性大分子的合成方法也不同，精确控制分子链在空间的生长是合成的关键。
聚酰胺-胺树枝状大分子的合成方法有发散法、收敛法和发散收敛结合法，我国对发散法的研究较多，而对收敛法和发散收敛结合法研究较少。
1.1 发散法发散法是从树枝状大分子的引发核开始，将支化单元反应连接到核上，分离得到第一代树枝状分子；将第一代分子分支末端的官能团转化可继续进行反应的官能团，然后重复与分支单元反应物进行反应得到第二代树枝状分子；重复上述步骤即可得到高代数树枝状大分子。
聚酰胺-胺树枝状大分子合成方法与应用现状
聚酰胺-胺树枝状大分子合成方法与应用现状一、引言- 介绍聚酰胺-胺树枝状大分子的概念和特点- 简述聚酰胺-胺树枝状大分子的合成方式和应用领域二、聚酰胺-胺树枝状大分子的合成方法- 氨基化反应法合成聚酰胺-胺树枝状大分子- 还原胺基化反应法合成聚酰胺-胺树枝状大分子- 其他合成方法及优缺点三、聚酰胺-胺树枝状大分子的应用领域- 作为材料增强剂- 生物医学领域中的应用- 作为催化剂载体四、聚酰胺-胺树枝状大分子在材料领域的应用- 聚酰胺-胺树枝状大分子在纳米粒子制备中的应用- 聚酰胺-胺树枝状大分子在高分子复合材料中的应用- 聚酰胺-胺树枝状大分子在智能材料中的应用五、聚酰胺-胺树枝状大分子的研究进展和展望- 现有研究进展的综述- 未来的发展方向和挑战- 对聚酰胺-胺树枝状大分子未来应用的展望备注：提纲仅供参考，如需具体细节可在写作中拓展。
一、引言聚酰胺-胺树枝状大分子是一类分子结构类似于树枝状的高分子材料，由于其独特的分子结构和优异的性能，目前已成为材料科学领域的研究热点之一。
与其他高分子材料相比，聚酰胺-胺树枝状大分子具有分子结构多样、可调性强、性能优异等优点。
同时，其还具有良好的溶解性、可降解性、生物相容性以及低毒性等优点，使其在医学、生物、功能材料领域有着广泛的应用前景。
本文将从聚酰胺-胺树枝状大分子的合成方法和应用领域两个方面进行探讨和总结，以期对该领域的相关研究提供一定参考，并对未来的发展方向和应用进行展望。
二、聚酰胺-胺树枝状大分子的合成方法聚酰胺-胺树枝状大分子的合成方法主要包括氨基化反应法、还原胺基化反应法等多种方法。
其中，氨基化反应法是将芳香二胺和芳香二酸或草酸等合成单体按照一定的比例逐步进行缩合反应，直至分子结构分枝点数达到所需要的分子量时，停止反应得到聚酰胺-胺树枝状大分子。
还原胺基化反应法则是在氨基化反应法的基础上引入还原反应，通过还原剂还原部分苯酚醛羟基等官能团，得到聚酰胺-胺树枝状大分子。
聚酰胺-胺树枝状大分子合成方法与应用现状
2013年9月王晓杰等．聚酰胺一胺树枝状大分子合成方法与应用现状41聚酰胺一胺树枝状大分子合成方法与应用现状王晓杰，唐善法，田磊，廖辉，雷小洋(长江大学石油工程学院，武汉430100)[摘要]介绍了聚酰胺一胺树枝状大分子的3种合成方法：发散法、收敛法和发散收敛结合法。
综述了国内聚酰胺一胺树枝状大分子合成研究进展。
对国内外聚酰胺一胺树枝状大分子在表面活性剂、催化剂、膜材料、絮凝剂等方面的应用进行了评述。
指出了我国聚酰胺一胺树枝状大分子的发展方向。
[关键词]聚酰胺一胺树枝状大分子合成方法应用现状随着高分子材料的发展，许多学者已经开展了对树枝状大分子的研究，其中聚酰胺一胺(PA M A M)既具有树枝状大分子的共性，又有自身独特性质。
聚酰胺一胺树枝状大分子不仅分子结构精确，相对分子质量可控且分布窄，其表面有大量的官能团，分子内存在空腔。
研究发现，该化合物具有低黏度、低熔点、溶解性好、流体力学性能独特等特点，具有潜在的应用价值…。
Tom al i a 等怛。
首次采用发散法合成出聚酰胺一胺树枝状大分子，使聚酰胺一胺树枝状大分子的研究进入新时代。
在1993年美国化学会和2002年国际纯粹应用化学联合会上，树枝状大分子均被列为主题。
本文报道了聚酰胺一胺树枝状大分子合成和应用现状。
1聚酰胺一胺树枝状大分子的合成树枝状大分子是一种有着独特结构的高分子，一般是由A B：或A B，型组成的超支化结构，其中心核上反应官能团决定着分子主链和支链的数量，反应官能度决定着反应支化数，它们和树枝状大分子的代数、分支长度、端基是组成分子结构的重要因素旧J。
由于聚酰胺一胺树枝状大分子结构的特殊性，其合成方法与普通的线形大分子的合成方法也不同，精确控制分子链在空间的生长是合成的关键。
聚酰胺一胺树枝状大分子合成方法有发散法、收敛法和发散收敛结合法，我国对发散法的研究较多，而对收敛法和发散收敛结合法的研究相对较少。
1．1发散法发散法合成树枝状大分子是从树枝状大分子的引发核开始，将支化单元反应连接到核上，分离得到第一代树枝状分子；将第一代分子分支末端的官能团转化为可继续进行反应的官能团，然后重复与分支单元反应物进行反应得到第二代树枝状分子；重复上述合成步骤可以得到高代数树枝状大分子。
聚酰胺胺(PAMAM)树形分子在乳化炸药中的应用
聚酰胺胺（PAMAM）树形分子在乳化炸药中的应用李公华刘庆利（保利民爆济南科技有限公司济南250104）摘要：用PAMAM树形分子作稳定剂制成了一种新型乳化炸药，并用高低温循环及室温储存的电导率测试、扫描电镜等技术对其稳定性作了表征。
结果表面，用PAMAM稳定的乳化炸药具有很好的稳定性，对该乳化炸药的爆速测试表明，添加PAMAM后的乳化炸药的爆速反而增加，同时对此乳化炸药的稳定性作了初步探讨。
关键词：聚酰胺胺（PAMAM）；乳化炸药；稳定性引言乳化炸药泛指一类用乳化技术制备的乳胶型抗水工业炸药，是基于乳化液的理论发展起来的，具有油包水（W/O）结构。
由于其极好的抗水性能和良好的爆轰性能，在工矿开采中得到广泛的应用。
然而，由于乳化液体系本身是一个不稳定的热力学体系，其基本问题依然是稳定性问题，稳定性是提高乳化炸药质量的关键因素之一。
基于此，多年来人们不断探索稳定乳化炸药的方法，在这些研究中，对添加剂的研究无疑最为活跃的。
树形分子具有高度的几何对称性、大量的端基、分子内存在空腔等结构特点，可能在工业、农业、国防、生命科学、医学等领域具有重要的应用价值，引起人们的广泛关注。
尽管国外的树形分子已经成为一个非常活跃的研究领域，但在应用方面的研究还很少，国内有关树形分子的研究才刚刚起步。
本文主要研究一种新型的聚酰胺胺树形分子在乳化炸药中作为稳定剂的应用。
乳化炸药的基本配方（%）：硝酸铵60~80；硝酸钠6~15；PAMAM0.25~0.75；尿素1~3；水9~13；乳化剂1~2.5；复合蜡2~4。
乳化炸药的制备是在一定的条件下，在实验室中以亚硝酸钠为发泡剂制成的（记为1#）。
其中使用的PAMAM是一种具有大量酰胺、叔胺和伯胺基团的树形分子。
为了便于比较，相同条件下，将以聚丙烯酰胺为稳定剂的乳化炸药（记为2#），不添加稳定剂的乳化炸药（记为3#）。
1.1含PAMAM乳化炸药的稳定性测定1.1高低温循环电导率测试从不同基质的高低温循环后电导率测试结果可以看到，不添加稳定剂的乳化炸药基质只能经受8~10次高低温循环，药体变白发硬，有大量晶体析出，电导率就超过20×10µs/cm，表明基质已经大部分破坏；相比之下，加入PAM和交联剂的乳化炸药基质能经受25次左右的高低温循环，才达到与前者相同的破坏程度；效果最好的是添加PAMAM的乳化炸药基质，它能经受42次左右的高低温循环，这说明添加PAMAM后的乳化基质具有极高的稳定性。
树枝状大分子聚酰胺-胺的应用研究进展
２０ ０ ７年 ７月 第 ３期
焦作 大学学报
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｉ Ｊ ＡＯＺＵ０ ＵＮＩ ＶＥＲＳＩ ＴＹ
Ｎｏ ３ ．
Ｊ ． ００ ｕ１２ ７
树 枝 状 大分 子聚 酰胺 一胺 的应 用 研 究 进 展
许 文静 王保 安
在 生 物 医学领 域 的 应 用
聚 酰 胺 一胺 型 大 分 子 内部 有 广 阔 的 空 腔 、 面 有 高 表 密 度 官 能 团 ， 定 了它 可 以 作 为 蛋 白质 、 和 病 毒 的 理 决 酶
义 上 的 纳米 给 药 、 物 集 中 浓 度 、 物 缓 释 以及 降 低 药 药 药
于 连 接 的 酰 胺 键 会 缓 慢 水 解 ， 而 达 到 药 物 缓 释 的 效 从
果。
１ ９ 年 ， ａｎ ｅ 和 Ｓｏａ 首 先 报 道 了 Ｐ Ｍ Ｍ 树 ９３ Ｈ ｅｓ ｒ ｌ ｚｋ… ＡＡ
状 大 分 子 用 作 基 因转 染 剂 ， 代 以上 树 状 大 分 子 能 将 五
Ｄ Ａ 高 效 转 染 到 不 同 的 哺 乳 动 物 细 胞 中 ， 染 效 率 高 Ｎ 转
于 脂 质 体 。随后 一些 研 究 小 组 相 继 发 表 了关 于 Ｐ ＭＡ Ａ Ｍ
Байду номын сангаас
树 枝 状 大 分 子 作 为基 因 物质 载 体 的 报 道 。近 年 来 ， 随
着 对 Ｐ ＭＡ 细胞 生物 学 效 应 研 究 的 深 入 ， 性 的 Ｐ Ｍ— Ａ Ｍ 改 Ａ
树 枝 状 大 分 子 是 一 类 三 维 的 、 度 有 序 的 、 有 纳 高 具 米 尺 度 的 新 型 大 分 子 。 它 由 中心 核 、 内层 重 复 单 元 和 外 层 端 基 组 成 ， 有 高 度 的 几 何 对 称 性 、 确 的 分 子 结 具 精 构 、 量 的表 面 官 能 团 和 内部 空 腔 。这 类 高 分 子 在 合 成 大
聚酰胺-胺树枝状大分子
聚酰胺-胺树枝状大分子聚酰胺-胺树枝状大分子是一种重要的高分子材料，具有分子结构复杂、分子量大、分子比表面积大、分子内多功能团、可控性好等特点。
它具有优异的物理、化学性能，应用广泛，并在医药、化工、电子等领域有广泛的应用前景。
聚酰胺-胺树枝状大分子的分子结构可以看作是一个分支非常多，分子内有很多可反应的基团的三维超分子结构，具有极高的分子复杂度。
它是一种以二氧化碳、环氧乙烷、二醇胺、苯缩醛等为核心，通过一系列彼此交替的缩合反应，形成多分支分子结构的高分子材料。
其中，一氧化碳核心型的树枝状聚酰胺-胺大分子在结构上更为复杂，具有更多的分支，其高度分枝的分子结构被认为是最具有应用前景和研究价值的。
聚酰胺-胺树枝状大分子具有很多优越性能。
首先，聚酰胺-胺树枝状大分子的分子量非常大，能够形成大分子纳米微粒。
其次，分子内含有很多活性基团，可以进行多种化学反应，如加成、取代、酰化等反应。
这些反应使其能够快速响应环境变化。
此外，聚酰胺-胺树枝状大分子的分子比表面积很大，因此具有很强的吸附能力，可作为吸附剂使用。
同时，由于聚酰胺-胺树枝状大分子的分子结构非常规则，每个分子都有相同的结构，因此可以保证其具有高可重复性。
除此之外，聚酰胺-胺树枝状大分子还具有较好的可控性。
聚酰胺-胺树枝状大分子的分子结构是由一系列反应步骤组成的，其每一步都可以进行控制，从而实现对其分子结构的精确调控。
这种可控性使其具有很好的适应性，可通过调整反应条件，调整其分子结构，以改变其性能和适应不同的应用场景。
聚酰胺-胺树枝状大分子的应用领域十分广泛。
在医药领域，它可以用于制备纳米药物载体，具有较好的生物相容性和药物释放性能；在化工领域，它可以用于润滑剂、油墨和涂料中，提高产品性能；在电子领域，它可以制备分子印刷电子材料、分子电子传感器等，发挥优异的电子性能。
聚酰胺-胺树枝状大分子的应用前景非常广阔。
树枝状高分子新材料 聚酰胺 胺(pamam)在水处理方面的应用
新型材料—树枝状高分子（PAMAM）在污水处理方面的有效应用近年来，随着经济的发展，环境污染日趋严重，“污水”两个字也再没有离开过公众的视野，不管是前些日子被炒的沸沸扬扬的“网民悬赏环保局长下污水河游泳事件”，“地下排污事件”，还是全国两会上，大量委员关于水污染问题的提案……所有这一切都在敲打着国人的神经，警示着中国的诸多企业，污水处理问题究竟该何去何从？1985年，美国化学家Tomalia DA博士利用发散法首次合成PAMAM树枝状高分子，此后二十几年，该产品的研发生产一直被国外五大企业所垄断。
相对于传统水处理药剂，PAMAM树枝状高分子是一种高效脱色絮凝剂，对高浓度、高色度的污染废水具有用量少、pH 值应用范围宽、脱色率高、操作简便，经过处理后的水可以二次使用等优点，具体为：1、树枝状高分子（PAMAM）在含油废水处理方面具备优异的性能：研究表明在PH=6，水温25℃，投药量为15-20mg/L时，树枝状高分子PAMAM-G3.0的污水可达到最佳处理效果，实现99.9%的除污率。
同时伴随PAMAM代数升级（G4.0，G5.0……），其除污效果将更好。
2、树枝状高分子（PAMAM）在印染废水处理中同样性能优异：印染废水因高COD、高色度、有机成分复杂、微生物降解程度低等特点，传统药剂处理起来相对非常困难。
而PAMAM在偏酸条件下，用量50mg/L时，脱色率可达到96.4%，COD去除率达92.7%。
伴随PAMAM代数升级（G4.0，G5.0……），其除污效果也将更好。
3、树枝状高分子（PAMAM）在重金属废水处理中的有效应用，当溶液的pH=9时，PAMAM树状大分子对Cu2+的吸收率为100%。
作为国内首家树枝状高分子新材料研产销一体化高新企业，截止目前也是亚洲唯一一家的威海晨源化工新材料有限公司，在立足为北京大学、清华大学、中国科学院等众多高校提供树枝状高分子材料，用于科学实验之后，现已开始将树枝状高分子（PAMAM）新材料产业化，誓为国内环境改善和企业污水处理等诸多方面做出应有的贡献！。
PAMAM的合成及在生物医药领域中的应用
P A MA M的合成及在生物医药领域中的应用林晓娟，叶亚平*，（北京科技大学应用科学学院，北京100083）摘要:聚酰胺胺(PAMAM) 树状大分子是一类新型纳米生物材料,这类分子可通过有机合成的方法精确控制分子的结构和相对分子质量。
其独特的分子结构使之在许多领域获得广泛应用。
本文着重介绍了PAMAM树状大分子的合成和在生物医学方面的应用。
关键词：:聚酰胺胺，树状大分子，药物载体1．概述PAMAM是Poly (amide amine) 的缩写，是最早合成的树枝形聚合物之一[1]。
其相对分子质量可被严格控制，呈单分散性，内部具有空腔，可以包裹药物分子，PAMAM 树枝状高分子高浓度的末端官能团能与许多有机、无机、生物物质等发生化学反应。
通过修饰引进阴离子、阳离子及疏水基团，从而提高生物相容性、生物利用度和靶向性。
很多弱酸性难溶性药物有一定的毒性和刺激性且难溶于水，传统的制剂在减小剂量、维持血药浓度以及有效到达靶部位之间存在着矛盾。
PAMAM 载体对弱酸性难溶性药物具有增溶和包合作用。
这些特点使之有希望成为新一代药物载体。
本文着重介绍PAMAM的合成及在生物医药方面的应用1．1．PAMAM的基本结构聚酰胺胺类树枝形聚合物制备，一般是可以由氨或二胺为引发核与–CH2CH2CONHCH2CH2N–为重复单元合成得到，若以乙二胺为中心核，其结构如图1-1所示图1-1 以乙二胺为核的4.0GPAMAM的结构示意图1．2 以乙二胺为核的理想PAMAM分子的性质：以乙二胺为核的0～10代PAMAM树枝形聚合物的理想特征如下表所示：图1-2是PAMAM树枝状大分子的分子直径、分子量、末端官能团数以及表面官能团密度随代数的变化关系。
由图可以看出，PAMAM树枝状大分子的分子量和外围官能团数目随着代数的增加按指数增长，但其直径却随着代数的增加大致呈线性增长。
每增加一代就在聚合物上添加一层，记着G0~G10表面胺基团数倍增，直径按10nm增加，即从G0到G10的直径范围10~130nm，但其表面官能团数目却由2代的8个增加到10代的4096个。
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聚酰胺-胺（PAMAM）树状大分子的应用陈谡（02300002）摘要：聚酰胺-胺（PAMAM）树状大分子是目前树状大分子化学中研究较为成熟的一类，是三种已经商品化的树状大分子之一，其功能化和应用是目前树状大分子领域的热点。
PAMAM已在多个领域显示出良好的应用前景。
本文主要对PAMAM在表面活化、载体、膜材料、絮凝剂等方面的应用进行阐述。
关键词：聚酰胺-胺（PAMAM）；树状大分子；功能化；应用。
树状大分子(Dendrimer) 是当前正在蓬勃发展的新型合成高分子。
近年来,随着对树枝状大分子各方面研究的不断深入,其许多独特的性质引起相关领域普遍关注。
由于这类化合物研究的迅猛发展,美国化学文摘从第116 卷起在普通主题索引中新设专项标题(Den2drimic Polymers) 。
在1993 年美国丹佛召开的美国化学会全国会议上和在2002 年北京召开的国际纯粹和应用化学联合会( IUPAC) 的世界高分子会议上,树枝形大分子被列为五大主题之一。
聚酰胺胺(PAMAM)树状大分子是目前研究最广泛,最深入的树状大分子之一,它既具有树状大分子的共性,又有自身特色.聚酰胺胺(PAMAM)树状分子的特点是:精确的分子结构,大量的表面官能团,分子内存在空腔,相对分子质量可控性,分子量分布可达单分散性,分子本身具有纳米尺寸,高代数分子呈球状.聚酰胺胺(PAMAM)树状分子的结构特点使其具有独特的性质:良好的相容性,低的熔体粘度和溶液粘度,独特的流体力学性能和易修饰性。
自1985 年PAMAM 树状分子首次出现以来,有关PAMAM 树状分子的研究工作十分活跃,尤其是近10 年来,关于PAMAM 树状分子合成和应用研究的报道更是快速增长。
PAMAM 树状大分子在药物载体、纳米复合材料、纳米反应器、毛细管气相色谱固定相、废水处理、乳化炸药稳定剂、催化剂、高分子材料的流变学改性剂、光电传感、液晶、单分子膜、基因载体等多方面已显示出广阔的应用前景。
本文主要对PAMAM在表面活化、载体、膜材料、絮凝剂等方面的应用进行阐述。
1，表面活化1．1表面活性剂聚酰胺胺(PAMAM)树状分子中碳氢链是亲油性的基团, 而羧基和胺基是亲水性的基团,所以聚酰胺胺(PAMAM)树状分子具有增溶,破乳,稳定等表面活性剂所具有的作用.但是聚酰胺胺(PAMAM)树状分子作为表面活性剂与传统的表面活性剂在结构上是不一样的,随着代数的增多,它接近于球形,而传统的表面活性剂多为线形.因而,聚酰胺胺(PAMAM)树状分子作为表面活性剂又有其自身的特点.叶玲[1]等报道了聚酰胺胺(PAMAM)树状分子可作为亲油性药物的增溶剂,研究了第一代到第六代的聚酰胺胺(PAMAM)树状分子浓度和水溶液的pH值对烟酸增溶效果的影响. 结果发现,随着聚酰胺胺(PAMAM)树状分子浓度的增加,对烟酸的增溶能力也提高;当烟酸处在高的pH值和完全处于离子状态时,增溶效果变好.王俊等合成了聚酰胺胺(PAMAM)树状分子,并用三羟基氨基甲烷进行端基改性,研究了它们对布洛芬的增溶能力,结果表明,两类树状大分子对布洛芬的增溶量均高于传统的表面活性剂SDS,而且增溶能力随聚酰胺胺(PAMAM)树状分子代数的增加而提高;在引入羟基后,聚酰胺胺(PAMAM)树状分子的增溶能力明显提高.周贵忠[2]等采用4代聚酰胺胺(PAMAM)树状分子作破乳剂,研究了温度,pH值以及聚酰胺胺(PAMAM)树状分子的添加量对稠油污水处理效果的影响.结果表明,最佳的温度为20℃左右;处理污水适宜的pH值在4.8～10.57之间;使用20mg/L聚酰胺胺(PAMAM)树状分子时得到的含油量最小, 此时除油率在96.9 .王俊等研究发现,第三代聚酰胺胺(PAMAM)树状分子对o/w型模拟原油乳液具有高效的破乳性能,破乳过程与常规的破乳剂不同,能迅速脱出乳液中的油相,在50℃,添加量为100mg/L时,除油率超过90 . 周贵忠等用聚酰胺胺(PAMAM)树状分子作稳定剂制成了一种新型的乳化炸药,通过高低温循环及常温贮存电导率测定和透射电镜等技术对该乳化炸药的稳定性进行了测试,结果表明,用聚酰胺胺(PAMAM)树状分子作稳定剂的乳化炸药具有很好的稳定性.对该乳化炸药爆速测试结果表明,添加了聚酰胺胺(PAMAM)树状分子的乳化剂炸药的爆速增大,对爆炸性能没有负面影响.1．2纳米材料模板纳米材料的尺寸很小,表面能很大,在制备过程中很容易团聚,所以在制备纳米材料时选择合适的分散剂及稳定剂很重要.聚酰胺胺(PAMAM)树状分子不但具有内部空腔,而且具有丰富的表面官能团,所以聚酰胺胺(PAMAM)树状分子是制备纳米材料的良好模板.李国平[3]等以聚酰胺胺(PAMAM)树状分子为模板兼稳定剂,以硝酸银为原料,硼氢化钠为还原剂,制备出粒径分布范围在4～7nm的银纳米颗粒.研究发现,银纳米颗粒粒径随银离子和聚酰胺胺(PAMAM)树状分子摩尔比的增加而增大,而且聚酰胺胺(PAMAM)树状分子代数越高,所起的模板作用越显著.李国平等以端氨基聚酰胺胺(PAMAM)树形分子为模板,水合肼为还原剂,在空气中得到了分散性好,粒径在4nm左右且尺寸分布均匀,结构和性能稳定的铜原子簇.2，载体2．1催化剂载体聚酰胺胺(PAMAM)树状分子中有大量的含N的官能团(伯胺,叔胺,酰胺),一层一层有规律地排列,随着代数的增加而增加.而且聚酰胺胺(PAMAM)树状分子的内部具有可变的空腔,外部具有大量的活性官能团,所以可以在聚酰胺胺(PAMAM)树状分子的内部引入催化剂的活性中心,在空腔内部完成整个催化过程,同时也可以利用端基的活性,将催化剂的活性中心联结在分子的外部.雷自强等[4]用经过水杨醛改性的聚酰胺胺(PAMAM)树状分子与M(Fe3+,Co2+ ,Mn2+ ,Ni2+ ,Cu2+,Zn2+ )络合形成的络合物作为环己烯氧化反应的催化剂.研究结果发现,Fe3+和Cu2+的络合物有高的催化活性,但对生成7一氧杂二环[4,1,0]己烷一酮的选择性不高,Ni 络合物反应活性较低,但对生成7一氧杂二环[4,1,0]己烷一酮的选择性高,Zn2 络合物对生成7一氧杂二环[4,1,0]己烷一酮的选择性最高,7一氧杂二环[4,1,0]己烷一酮的产率达65%.另外研究还发现催化剂用量和分子代数对结果也有很大的影响.王金风等报道了用聚酰胺胺(PAMAM)树状分子与四氯化钛形成配合物可引发旷甲基苯乙烯的反应.2．2基因载体目前常用的基因载体主要有病毒和脂质体两类[5]。
用逆转录病毒作为基因转染载体，虽有很高的转染效率，但由于其体积小，所运载基因的数量有限。
脂质体能运载更多数量的基因，但脂质体基因体系不稳定，组织特异性较差。
近年来，单分散性、稳定性好的PAMAM树状大分子作为基因载体的研究蓬勃发展。
1993年Haensler和Szoka首先报道了PAMAM树状大分子用作基因转染剂。
5.0G以上的PAMAM树状大分子能将dna高效转染到不同的哺乳动物细胞中，转染效率高于脂质体。
转染效率主要取决于树状大分子与DNA比例及树状大分子的大小。
树状大分子的转染效率还与其pKa（酸性解离常数）有关。
在生理pH条件下，阳离子的树状大分子与阴离子的寡核苷酸以静电作用结合显示出很强的转运活性，并且在不同的pH条件和离子强度下都非常稳定。
只有当采用离子清洁剂SDS（十二烷基硫酸钠）时才能解离DNA-树状大分子复合物。
DNA-树状大分子复合物对限制性核酸内切酶也很稳定，这就使得DNA在体内的存活时间延长。
如果设计不同的树状大分子，使其在进入靶向细胞时既发生降解又失去电荷，这样就可避免转录活性的减低。
一个出人意料的发现是在水中或丁醇中加热回流树状大分子5-15h后可大大提高DNA转染效率，这主要是由于碎片树状大分子柔韧性较高，使得碎片树状大分子在与DNA结合时呈现出紧密的形状，而在释放DNA时发生膨胀。
此外，树状大分子在转运寡核苷酸方面也优于脂质体，并具有转运反义核苷酸的能力。
Attia等人用荧光标记树状大分子+寡核苷酸复合物并观察其进入分支杆菌和肺结核菌，结果如预期所料，在细菌细胞内观察到了荧光的增加，即表明有更多的寡核苷酸与细胞壁结合了。
若用中性右旋糖苷代替树状大分子则没有相同的效果，采用阳离子脂质体也没有使荧光增加。
Maruyama等报道了树状大分子作为自杀基因载体在体内实验的有效性。
树状大分子除单独作为基因载体以外，还能与其他基因转染系统结合以提高基因转染效率，如用作逆病毒转染系统的增强剂以及基因枪技术。
2．3药物载体PAMAM树状大分子表面大量的氨基官能团和内部的空腔使其与多个分子结合成为可能。
树状大分子化学家通过各种技术，包括荧光和光学吸收探针、EPR（电子顺磁共振）技术以及分子模拟等研究分子的形状、大小、表面性质及小分子在内腔和外表面的吸附行为。
研究主要集中在树状分子的表面和内部空腔与小分子键合实验及其机理研究上。
PAMAM树状大分子是聚电解质。
在水中末端基的一级胺和内腔中的三级胺均可质子化，质子化的程度取决于溶液的pH。
聚电解质的质子化强烈地影响其构象。
Chen等人用荧光光谱法研究了6.0G PAMAM树状大分子与探针分子DNS结合的机理。
发现在带正电荷的树状大分子与带负电的DNS之间是靠静电作用结合的。
PAMAM树状大分子的酸性解离一级常数、二级常数分别为pKa1=10和pKa2=4.5。
当pH>10时，PAMAM 表面的一级胺很少被质子化。
因而不易发生静电作用。
随着pH降低，一级胺的表面开始质子化，到pH为8.3时，三级胺也开始质子化。
因此，在5.5<pH<10时，PAMAM树状大分子与DNS发生静电结合作用。
Watkins等人也证明了PAMAM树状大分子在PH=7时，对染料nile red的结合量最大。
这与Chen等人的研究结果是一致的。
Watkins研究小组还发现将乙二胺的亚甲基链增长到12个碳，其包裹量将远高于乙二胺为核的树状大分子。
这是由于在pH=7时，相连的两个带电契形物相互排斥，形成一个拉长的树状大分子。
这样的结构特点特别利于更多的染料分子阴离子对亲脂性核的接近以发生静电作用。
利用这种静电作用，Milhem等人将树状大分子用作脂溶性弱酸性药物布洛芬的增溶剂研究。
发现比传统的增溶剂SDS具有更大的增溶效果。
在应用研究方面，Malik等人用铂修饰PAMAM树状大分子，这种高度水溶的树状大分子+铂复合物显示了抗肿瘤活性而单独的铂却没有这种活性，而且这种复合物的毒性比顺氯氨铂要低。
Kojima等人用PEG修饰树状大分子，不仅在适当条件下可以释放阿霉素和甲氨蝶呤，而且同时加强了载体的生物相容性。
Zhuo等人合成了具有环状核的PAMAM树状大分子，，在37o C，PH=7.4的磷酸缓冲溶液中成功缓释出游离的5-氟脲嘧啶。