聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子的研究进展

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聚酰胺-胺树状聚合物靶向修饰及放射性核素标记研究进展

聚酰胺-胺树状聚合物靶向修饰及放射性核素标记研究进展

[基金项目]广东省自然科学基金(2016A030313612)。

[第一作者]钟建秋(1990-),男,广东东莞人,在读硕士。

研究方向:肿瘤核医学。

E-m a i l:z h o n g j i a n q i u@f o x m a i l.c o m[通信作者]张金赫,广东药科大学基础学院,510006;广州军区广州总医院核医学科,510010。

E-m a i l:64331671@q q.c o m[收稿日期]2016-04-10 [修回日期]2016-09-01 综述P r o g r e s s e s o f t a r g e t e dm o d i f i c a t i o na n d r a d i o n u c l i d el a b e l o fP o l y a m i d o a m i n e d e n d r i m e r s1,2,2,2,1,2*(1.,,510006,;2.,,510010,)[A b s t r a c t] N a n o m o l e c u l e s h a v e t h e p r o p e r t y o f d r u g d e l i v e r y i nv i v o,w h i c h c o m b i n e dw i t h t h e b i o l o g i c a l t a r g e t i n g m o l e-c u l e s c a n a c h i e v e t a r g e t e d d r u g s d e l i v e r y,a n d c o m b i n e dw i t h r a d i o n u c l i d e s c a nm a k e t h e t a r g e t i n g d i s t r i b u t i o n a n d a g g r e g a-t i o nv i s u a l i z e d.T h e r e f o r e,n a n o m o l e c u l e s c a n b e u s e d i n t h e d e t e c t i o n a n d t r e a t m e n t f o r a p a r t i c u l a r l e s i o n.T h e r e c e n t p r o-g r e s s e s o f a n e wt y p e o f d e n d r i t i c n a n o m o l e c u l e p o l y a m i d o a m i n e(P AMAM)f o r t a r g e t e dm o l e c u l a rm o d i f i c a t i o n a n d r a d i o-l a b e l e d s t u d i e sw e r e r e v i e w e d i n t h i s a r t i c l e.[K e y w o r d s] P o l y a m i d o m i n e;N a n o p a r t i c l e s;T a r g e t i n g;I s o t o p e l a b e l i n gD O I:10.13929/j.1003-3289.2016.12.038聚酰胺-胺树状聚合物靶向修饰及放射性核素标记研究进展钟建秋1,2,王欣璐2,尹吉林2,张金赫1,2*(1.广东药科大学基础学院,广东广州 510006;2.广州军区广州总医院核医学科,广东广州 510010) [摘 要] 纳米分子在体内具有药物载体的特性,与生物靶向分子结合,可实现药物的靶向传递;与放射性核素的结合,可实现在体内靶向分布与靶向聚集的可视化,从而达到对特定病变的显像或治疗作用。

G2.0聚酰胺-胺树状大分子及其水杨醛修饰物体外释药性能的研究

G2.0聚酰胺-胺树状大分子及其水杨醛修饰物体外释药性能的研究
t o o k 2 h f o r 8 0 OF L t o r e l e a s e a l o n e ,5 h t o r e l e a s e 8 0 OF L f r o m G2 . 0 P AM AM — OF L c o mp o u n d a n d 2 . 5 h t o r e l e a s e 8 0
摘要: 目的 考察 G 2 . o聚 酰 胺 一 胺 树 状 大分 子( P AMAM) 及 水杨醛修 饰物 ( P AMAM— S A) 的 释 药 机 制 。方 法 用 紫 外 可 见 分 光
光 度 法检 测 2种 大分 子 环 境 敏 感性 及 对 氧 氟 沙 星 的 增 溶 作 用 。 氧 氟 沙 星 含 量 测 定 采 用 HP L C法: 0D S _ C l 8 色谱柱 ( 1 5 0 mm ×
Ab s t r a c t : Ob i e e t i v e To i n v e s t i g a t e t h e r e l e a s e me c h a n i s m o f G2 . 0 PAM AM a n d G2 . 0 PAM AM_ S A. Me t h o d s Th e UV s p e c t r o —
a d j u s t i n g p H t o 4 . 0 b y p h o s p h o r i c a c i d )a t a f l o w r a t e o f 1 . 0 mL ・mi n _。 a n d t h e d e t e c t i o n wa v e l e n g t h wa s 2 9 4 n m. Re s u l t s 2 4 0 7 ( 2 0 1 4 ) 0 1 - 0 0 5 2 - 0 3

聚酰胺-胺在纳米材料制备中的应用研究进展

聚酰胺-胺在纳米材料制备中的应用研究进展
综 述
CHI S NA YNTHET C RE I AND LAS CS I S N P TI
合成树脂及塑料,0 ,5 )6 28 26:l 0 (
聚 酰胺 一 在 纳米 材 料 制备 中的应 用研 究进展 胺
苏敏 茹 1 郭 秀生 匡新 谋 z 赵 粉 娟
(. 1 西安 交 通 大 学 应 用化 学 系, 西 西 安 , 1 0 9 2 西 安 工 程 大学 环 境 与 化 学 程 学 院, 西 西安 , 10 8 陕 704 ; . 陕 7 04 )
P— A A / 乙烯 基 磺 酸 逐 层 自组 装 膜 . 膜 有 tP M M 聚 该
备 A 纳米 复合物的多层薄膜 , g 这种 A g混合的纳
米 复 合 材 料 层 状 薄 膜 在 催 化 剂 中有 潜 在 应 用 。
希望用作微燃 料电池 的阴极 。R gu等 研究报道 ah
了制 备 包 覆 P 纳 米 粒 子 的 G . P M M( 45表 t 45 A A G . 一 示 代 数 , 同 ) 合 材 料 及 其 通 过 自组 装 的 乌 洛 下 复 托 品 单层 膜 连 接 到 金 电 极 上 的 化 学 键 合 的 过 程 。 这 种 单 层 膜 具 有 高 度 的 电 化 学 活 性 . 可 在 电 且 解 质 溶 液 中重 复 使 用 而 不会 发 生 降 解 。另 外 ,
为 氨基 , 代 端基 为 酯 基 ) 半 。研究 表 明 , 由发散 法 合 成 的 P MA A M, 低 代 数 (.代 以下 ) 敞 开 和 相 在 30 为 对 疏 松 的结 构 .在 高 代 数 (. 以 上 ) 是 表 面 4 0代 则 紧 密堆 积 结 构 。 这使 它 可 作 为模 板 、 反应 器 及保 护

聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子的合成与硅阻垢性能研究

聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子的合成与硅阻垢性能研究

精 细 石 油 化 工SPECIALITY PETROCHEMICALS 第37卷第4期2020 年7 月42聚酰胺-胺(PAMAM )树状大分子的合成与硅阻垢性能研究肖丽华1,丁秋炜2**,韩玉贵1,王素芳2,苑玉静1,靳晓霞2收稿日期:2020 04 01;修改稿收到日期:2020 06 18。

作者简介:肖丽华( 1975 ),女,高级工程师,主要从事油田化学驱技术相关研究。

基金名称:国家科技重大专项(编号:2016ZX05058-003-002)。

* 通信联系人,E-mail : dingqw4@cnooc. com. cn(1.中海石油(中国)天津分公司渤海石油研究院,天津300450;2.中海油天津化工研究设计院有限公司,天津300131)摘要:以乙二胺、丙烯酸甲酯为原料,合成了 0. 5〜2.0代树枝状大分子聚酰胺-胺(PAMAM )并通过红外谱图和核磁谱图分析、验证了合成产品的结构。

采用静态阻硅垢实验考察了在60 C 下,0. 5〜2. 0G PAMAM对模拟三元复合驱体系含硅溶液的阻硅垢效果,实验结果表明,24 h 后空白溶液中溶解硅的质量浓度为210 mg/L 左右,加人1. 0G PAMAM 后溶解硅的质量浓度分别提高到500 mg/L 左右。

通过扫描电子显微镜(SEM )和X 射线衍射(XRD )分析了含硅溶液空白硅垢和添加了 1. 0G PAMAM 硅垢,通过实验结果推断,含端氨基的1.0G 与2. 0G 产品的阻硅垢机理是阻碍了液体中硅垢晶体生长过程。

关键词:树枝状大分子三元复合驱阻硅垢中图分类号:O633. 22文献标识码:A20世纪80年代初,国外学者在二元复合驱 基础上开发了一种新型采油技术三元复合驱(ASP )。

ASP 复合体系由碱、表面活性剂和聚合物按适当比例混合组成[1]。

三元复合驱采油技术已成为油田稳产、增产的重要措施,但同时注入地 层中的碱与某些岩石矿物组分会发生化学反应, 生成硅铝酸盐垢,堵塞油层孔隙结构,反而减少了驱油剂波及面,降低采收率。

PAMAM树状大分子磁共振成像造影剂的研究进展_刘晶莹

PAMAM树状大分子磁共振成像造影剂的研究进展_刘晶莹
3 Depar tment of A dv anced M aterials and N ano technolog y, Co llege o f Eng ineering, Peking U niversit y, Beijing 100871)
Abstract M agnetic reso nance imag ing ( M RI) contrast agents w ith dendr imer cores hav e larg er pr oto n relaxa-
( 1 Center fo r Biomedical M aterials and Eng ineering , H arbin Eng ineering U niver sity, Ha rbin 150001; 2 College o f Pharmaceutical Engineer ing, Shenyang Pharmaceut ical U niv ersity , Sheny ang 110016;
关键词 PA M A M 树状大分子 磁共振成像造影剂 钆螯合物 弛豫率
Development of Magnetic Resonance Imaging Contrast Agents with PAMAM Dendrimer Cores
L IU Jingying1, 2 , ZH EN G Yufeng1, 3
大分子化合物, 初始核为氨或乙二胺 等, 通 过反复的 M ichael 加 成及酰胺化反应可得到不同代数 ( G) 的树状 大分子, 其 代数为 整数时末端基团为氨基[1] 。W iener 等开 创性地 合成了 聚酰胺胺( P AM AM ) 树 状大 分子 的 G d( Ⅲ) 螯合 物, 实验 表明 P A MA M 树状大分子钆螯合 物有更 高的弛 豫率、更好的 成像对 比及 更长的血液循环时间, 作为 磁共振 成像造 影剂具 有十分 乐观的 应用前景[2] 。本文将介绍 PA M A M 树 状大分 子金 属螯合 物造 影剂的性质及应用研究情况。

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

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(PAMAM)树状大分子在口腔医学中的研究现状

聚酰胺胺(PAMAM)树状大分子在口腔医学中的研究现状

化过 程 中 , 以有 机大分 子 ( 蛋 白质 、 多糖 ) 为模 版 可
使无 机物 在无 机 一 有 机界 面处成 核并 缓慢 生长 , 最
终得 到具 有独 特显 微 结 构 和生 物 学 特 点 的复 合 材 料, 为 寻求新 型 仿 生 矿 化材 料 提 供 一 种 途 径 J 。
树 状大 分子 是近 2 0年来 发展起 来 的新 型 功能 高分子 。美 国 T o m a l i a等 ( 1 9 8 5 ) 首 次 通 过 扩 散 法合成 其 聚合物 , 于是 聚 酰胺 胺 ( P A MA M) 成 为第

领域 关注 的热 点 。
人们发 现 , 纳米级 P A MA M分 子 内部 存在 大 量 的酰胺基 团 , 好 似 蛋 白质 中 的多 肽键 的链 接 , 其 大 小 与生 物大分 子 匹配 , 可设 计成 不 同的代 数和结 构 使 之 与多种 蛋 白质 的结 构 类 似并 可 模 拟 蛋 白质 的
外伤后牙齿的损伤往往是不可逆的, 受损牙本质的 再 生 和恢复 牙髓 的 正 常功 能 是 牙髓 再 生 术 的一 个 主要 目标 , 目前最为关注的是使用干细胞恢复缺失 的牙 髓 和 重建 牙 本 质 J 。多 功 能 的 P A M A M 偶联
d e n d r i me r i n S t o ma t o l o g y
L I U Y a n , L I Q i u — r o n g , X I E F a n g — f a n g ( D e p a r t m e n t o f C o n s e r v a t i v e D e n t i s t r y ,C o l l e g e f o S t o m a t o l o g y , G u a n g x i Me d i c a l U n i v e r s i t y , N a n n i n g 5 3 0 0 2 1 , C h i n a )

树枝状大分子聚酰胺-胺的合成与性能研究的开题报告

树枝状大分子聚酰胺-胺的合成与性能研究的开题报告

树枝状大分子聚酰胺-胺的合成与性能研究的开题报告一、研究背景和意义聚酰胺-胺是一类重要的高性能聚合物,具有优异的机械性能、化学稳定性和热稳定性,被广泛应用于航空、航天、电子、汽车、医疗等领域。

传统的聚酰胺-胺通常采用直线状分子作为单体,但由于分子结构的限制,其分子链往往呈现出一定的线性程度,导致其分子链形态相对单一,难以兼顾聚合物的多种性能。

而树枝状分子可以增加聚合物的分子链层级,提高空间枝叶化程度,从而提高聚合物的溶解度、热稳定性、力学性能等多个方面的性能,具有较大的潜在应用价值。

二、主要研究内容和方向本研究旨在设计一种新型的树枝状大分子聚酰胺-胺,并探究其合成方法和性能表现,具体包括以下几个方面:1. 合成树枝状大分子聚酰胺-胺的单体。

本研究将采用三羟甲基丙烷三丙酮酸酯(TMP-tris-acrylamide)作为主要单体,通过边缘反应、转移反应等方法引入缩醛基,形成树枝状结构。

2. 研究树枝状大分子聚酰胺-胺的合成方法。

本研究将分别采用自由基聚合和酰胺化反应两种方法合成树枝状大分子聚酰胺-胺,并对两种方法下的聚合反应体系进行比较。

研究反应温度、催化剂选择等影响因素对树枝状聚酰胺-胺分子结构的影响。

3. 探究树枝状大分子聚酰胺-胺的性能表现。

本研究将对合成的树枝状大分子聚酰胺-胺进行结构表征、热稳定性、溶解度、力学性能等方面的测定,并将其与传统直线状聚酰胺-胺进行比较,评估树枝状结构对聚合物性能的影响。

三、研究方法和实验计划本研究将采用化学合成方法制备树枝状大分子聚酰胺-胺,并利用多种表征方法对其进行精确的结构表征。

具体实验计划如下:1. 合成 TMP-tris-acrylamide 单体。

首先将丙烯酰胺与 TMP-tris-acrylate 反应,通过边缘反应、转移反应等手段将缩醛基引入单体中,形成树枝状结构单体。

2. 合成树枝状大分子聚酰胺-胺。

采用自由基聚合和酰胺化反应两种方法分别制备树枝状大分子聚酰胺-胺,并分别通过核磁共振、红外光谱等表征手段对其结构进行验证。

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

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(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

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]。

PAMAM作为抗肿瘤药物载体研究进展

PAMAM作为抗肿瘤药物载体研究进展
d i1. 9 9 .sn 0 44 3 . 0 2 0 。 3 o:0 3 6 /ji .1 0-3 7 2 1 . 3 0 8 s
树 枝 状 大 分 子 (e di r 最 初 是 由 T mai 1和 Ne dn r me ) o ll a] _ — w o E 立 开 发 的一 类 新 型 高 分 子 材 料 , 一 种 纳 米 级 的 ” k me 独 是
容器形 ” 分子 , 以包 合药 物 , 且表 面具 有能偶 联药 物 的官 可 并
能 团, 因此在药 物载体 领域 有着广 泛应 用 。合成 时 由 中心核
出发 , 断向外重 复支化生长 , 不 具有 高度枝化 、 结构 可控 、 单分 散性等特点E4。其合成方法 主要有 发散法 、 3] , 收敛法及 发散收
2 Ch y YB,Ch n 4 o e g F,Ch iH ,e 1 M o o ip r e Gea i ir — o ta . n d s e s l tn M c o
用 .药 学进 展 ,0 7 3 () 2 8 2 0 ,1 7 :9 . 2 曾烨婧 , 9 王连艳 , 马光辉 , 等.快速膜乳 化法制 备载紫杉 醇聚乳酸 类 微 球 ,0 0 1 ( ) 5 8 5 5 2 1 ,0 3 :6 4 7 .
2 Fwu L n iShn S ig Sh u, — e n, ta . ii/ 6 - o g M , i- hn y YiM iIi e 1 Ch t PLGA n
b e d m ir s he e s a b o e a a ldr g d lv r y t m : w l n c o p r s a i d gr d b e u e i e y s s e a ne
nfr SzdMut lEmuso s n co Na oP riuae r i m-i li e o e p lin dMi / n at ltsf a r c o

PAMAM树枝状分子的合成与研究解析

PAMAM树枝状分子的合成与研究解析

PAMAM树枝状大分子的应用
• 作为表面活性剂 • PAMAM树状大分子中的碳氢链是亲油性基团而胺基 是亲水性基团,所以PAMAM具有增溶、破乳、稳定 等表面活性剂所具有的作用。但是PAMAM树状大分 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型。因而PAMAM树状大 分子作为表面活性剂又有其自身特点。
合成PAMAM树枝状分子的方法
• 发散法
发散法是Vogue合成聚丙烯亚胺时提出的,该种 合成方法的步骤是先合成初始核,然后以此核为中 心一步一步往外接枝,原来的一个增长活性点发展 到下一代变成两个(或三个)具有同样活性的增长点。 增长活性点数目(即表面官能团数目)因此成指数增 长,分子质量也成指数增长。这种方法能够制备出 高代数的树枝状大分子。但是随着代数的增加,空 间位阻增加,分子外围增长活性点进一步的接枝困 难,所以高代数的树枝状大分子表面缺陷比较严重。
PAMAM树枝状分子的合成
• PAMAM树枝状分子的合成原理 • 本论文采用发散法合成PAMAM树枝状分子。先以 乙二胺为初始核,与丙烯酸甲醋进行Michael加成 反应,生成0.5代PAMAM树枝状分子;接着用0.5代 产物与过量的乙二胺进行酞胺化反应,得到1.0代 PAMAM树枝状分子。然后交替重复进行以上两个反 应步骤,得到代数依次增加的PAMAM树枝状分子
PAMAM树枝状大分子的应用
• 树枝状大分子用作药物载体

作为药物载体,树枝状大分子比其它药物分子有着明显 的结构优势。首先,它的表面连有大量的官能团,经过修 饰可以连接大量药物分子;其次高代的数枝状大分子在空 间呈球状分布,内部存在着较大的孔腔,这些孔腔里可以 包埋药物分子。这些结构特点使树枝状大分子的载药量大 大提高。如果在表面官能团上连接具有药物靶向引导功能 的基团,树枝状大分子还可以用于药物的靶向控释。而且 树枝状大分子的粒径一般在lOnm左右,所以在实现药物释 放的同时不会造成血栓的形成。

PAMAM作为抗肿瘤药物靶向载体的体内外研究

PAMAM作为抗肿瘤药物靶向载体的体内外研究

PAMAM作为抗肿瘤药物靶向载体的体内外研究摘要】树枝状大分子是一种高分子材料,其在抗肿瘤药物载体领域应用较为广泛,由于聚酰胺-胺型大分子(PAMAM)的水溶性、靶向性以及生物利用度均较为理想,应用前景备受看好,现已成为该领域研究的热点。

本实验通过细胞毒性实验和载体活体靶向性研究,先进行细胞培养、细胞换液、细胞传代和细胞冻存,另行MTT实验和细胞转染吸收实验;分解小鼠活体器官,建立肿瘤模型,进行体内靶向实验,另行载药及释放性能研究,在此基础上分析PAMAM对细胞的生物特性,对化疗药物的包埋、细胞吸收和毒性性能,以及体内靶向性。

实验结果证明,靶向载体的生物相容性较为理想,多肤具有靶向性,载体对DOX具有较好的缓释作用,提示抗肿瘤纳米靶向载体PAMAM-Ac-FITC-LCTP可介导化疗药物进入肿瘤细胞及相关组织。

【关键词】聚酰胺-胺;抗肿瘤药物;肿瘤靶向;载体【中图分类号】R73 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752(2016)18-0219-02对于肿瘤特别是恶性肿瘤的治疗,现多采用手术、放疗和化疗综合方案,但是化疗药物的应用一直存在的很大局限性,近年来,这方面的研究取得了很大的进展,靶向载体给药系统便是其中一项重要内容,具体可将其分为载体和靶向两个方面,就载体而言,人工合成的有机高分子材料备受关注,基于纳米材料的聚酰胺-胺型树枝状高分子(PAMAM)更为该领域的研究重点[1]。

现将PAMAM作为抗肿瘤药物靶向载体的体内外实验研究情况报道如下。

1.材料及方法1.1 实验材料所用仪器包括旋转蒸发仪、酶联免疫检测仪、细胞计数仪、超声波清洗器、冷冻真空干燥机、紫外分光光度计、超速离心机、恒温培养箱、电子天平等,所有试剂有NaHCO3、EDTA、LCTP多肽、DMSO、TES、FBS、戊巴比妥那、阿霉素、RPMI1640培养基、DMEM培养基等。

H46O细胞、C6细胞、Hela细胞和293T细胞均为本实验保存,Balb/C小鼠(均为雌性,四周龄)购自陕西省医学动物实验中心。

聚酰胺

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

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。

色谱固定相的超支化和聚酰胺-胺树状大分子接枝修饰方法研究进展

色谱固定相的超支化和聚酰胺-胺树状大分子接枝修饰方法研究进展

色谱固定相的超支化和聚酰胺-胺树状大分子接枝修饰方法研究进展郭丹丹;朱越锋;朱岩【摘要】随着色谱固定相制备技术深入发展,固定相填料的修饰方法日渐成熟,主要包括固定相表面直接化学反应、表面附聚、共价接枝和超支化修饰.其中,以缩聚反应为主的超支化修饰方法自提出以来备受研究者的青睐,已经被应用于多种阴离子交换色谱固定相填料的制备.近些年来,和超支化聚合物具有相似结构的树状大分子由于其独特的物理性能、完美的树状结构和大量活性官能团,也逐渐被应用于各种色谱固定相填料的修饰,并有望进一步完善固定相填料的结构和分离性能.该文主要总结了超支化修饰方法和以聚酰胺-胺为主的树状大分子接枝修饰方法在色谱固定相填料制备中的应用,并对其未来发展进行展望.【期刊名称】《色谱》【年(卷),期】2018(036)009【总页数】7页(P835-841)【关键词】超支化;聚酰胺-胺;色谱固定相;综述【作者】郭丹丹;朱越锋;朱岩【作者单位】浙江大学西溪校区化学系,浙江杭州 310028;浙江大学医学院附属邵逸夫医院普外科,浙江杭州 310016;浙江大学西溪校区化学系,浙江杭州 310028【正文语种】中文【中图分类】O658近年来,高度支化的聚合物(HBPs)由于其广阔的内部空腔、大量末端活性官能团、较低的黏度和良好的溶解性,在涂料、纳米材料、生物医药等多个领域发挥了重要作用[1-4]。

从结构来分,高度支化的聚合物主要包括具有缺陷的超支化聚合物和拥有完美树枝形结构的大分子两类(见图1)。

超支化聚合物主要由ABx(x≥2)型单体缩聚反应制备得到,其中A和B为相互之间可以反应但是自身不会发生分子内环化反应的官能团,x表示官能团B的数目。

该聚合反应条件比较简单,反应过程通常不需要纯化,但聚合物的结构有一定缺陷。

树状大分子是通过逐步重复的基元反应得到的一类具有高度支化结构的大分子。

和超支化聚合物相比,树状大分子具有规则的、可控制的三维树状结构,但是其制备过程相对繁琐,合成条件较为苛刻[5]。

树枝状大分子聚酰胺-胺的应用研究进展

树枝状大分子聚酰胺-胺的应用研究进展
维普资讯
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

PAMAM树枝状分子的合成与研究讲解学习

PAMAM树枝状分子的合成与研究讲解学习

PAMAM树枝状大分子的应用
• 树枝状大分子用作药物载体
• 作为药物载体,树枝状大分子比其它药物分子有着明显 的结构优势。首先,它的表面连有大量的官能团,经过修 饰可以连接大量药物分子;其次高代的数枝状大分子在空 间呈球状分布,内部存在着较大的孔腔,这些孔腔里可以 包埋药物分子。这些结构特点使树枝状大分子的载药量大 大提高。如果在表面官能团上连接具有药物靶向引导功能 的基团,树枝状大分子还可以用于药物的靶向控释。而且 树枝状大分子的粒径一般在lOnm左右,所以在实现药物释 放的同时不会造成血栓的形成。
合成PAMAM树枝状分子的方法
•收敛法
与发散法相对应的是收敛法,采用将预先合成 好的树枝状低聚物依次连接在核心分子上的合成策 略。收敛法由C.J.Hawker和J.M.Frechet在制备聚芳 醚结构的树枝状大分子时首先提出。该种方法与上 面提到的发散法正好相反,其合成步骤是先合成一 个一个的小分支,然后这些小分支两两相连,发展 成较大的“枝”,最后两个(或多个)对称的大“枝 ”连在一起形成树枝状大分子。这种方法的优点是 可以把末端带不同官能团的“枝”整合在同一个树 枝状大分子里面。
• 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。
PAMAM树枝状大分子的应用
PAMAM树枝状大分子用于DNA传递和基因治疗
吸收峰是酰胺基的特征吸收峰,它们分别是由羰基伸缩振
动和-CONH-的N-H键的弯曲振动、C-N键的伸缩振动引起 的;在1469.16 cm-1出现了-CH2-的弯曲振动吸收峰, 1195.39 cm-1和1115.03 cm-1分别是伯胺和叔胺的伸缩振 动。由于2.0和3.0代分子与1.0代分子所含的官能团种类相

聚酰胺- 胺( PAMAM)树状大分子的研究进展

聚酰胺- 胺( PAMAM)树状大分子的研究进展
[ 16- 17]
是从所需的树状大分子的中心
点开始向外扩展来进行合成反应的。首先将中心核 分子与两摩尔以上、 含有两个以上被保护的支链活 性点的试剂反应 , 再移去保护基团, 使活化的基团再 反应, 如此反复进行直至得到所需大小的树状大分 子。利用发散法可以得到代数较高、 分子量较大的 树状高分子。此合成方式的特点是化合物增长过程 中反应点逐渐增多; 缺点是末端官能团反应不完全 将会导致下一级产物产生缺陷 , 而且随着分子的增 大这种现象出现的机会也就越大。每一步增长都要 进行一次单独的反应 , 每一步产物都须经过分离、 提 纯与鉴定之后才能进行下一步增长反应。为防止副 产物的生成和使反应趋于完全 , 通常需要加入过量 的反应物和较苛刻的反应条件 , 这就给产物纯化带 来一定困难。 1985年 , T om a lia等 首先报道了用发散法合 成 PAMAM 树状大分子 : 以氨为核 , 在甲醇中与丙烯 酸甲酯进行彻底的 M ichea l加成反应 , 得到三丙烯 酸甲酯的加成产物。然后用过量的乙二胺进行酯的 胺解反应, 得到酰胺化三氨基产物, 再重复与丙烯酸 甲酯的加成反应。经多次重复上述反应, 即可得到 不同代数 ( Generatio n)的树状大分子, 其中整代最外 层基团为 - NH CH 2 CH 2 NH 2, 半代 最外层基 团为 COOCH 3。为了使这些树状大分子达到低的单分散 度 , T om a lia 及其同事使用了过量的二元胺 , 控制适 中的反应温度 ( 小于 80 ) , 避免含水溶剂来减少 胺加成到酯上会引起的潜在副反应: 如分子内环化、 反 M ichae l加成反应、 不完全加成、 分子间偶联等。 使用类似的核, 如乙二胺或苯胺等, 可制得其他 核心和形状的树状大分子。 2 2 收敛法 ( ConvergentM ethod) 收敛合成是从所需合成的树状大分子的边缘部 分开始逐步向内合成。反应是由生成树状大分子最 外层结构的部分开始, 然后与分支单元反应物反应 得到第一代分子。得到第一代分子后, 将基团活化 后再与分支单元反应物继续反应得到第二代分子。 如此不断地重复将基团活化 , 并与分支单元反应物

新型聚酰胺胺树状大分子的设计、合成和应用研究的开题报告

新型聚酰胺胺树状大分子的设计、合成和应用研究的开题报告

新型聚酰胺胺树状大分子的设计、合成和应用研究的开题报告一、研究背景聚酰胺胺(PAAs)是一种分子量较大、性质稳定的高分子材料,具有优异的物理化学性质和广泛的应用前景。

近年来,随着科技的发展和人们对高性能材料的需求不断增加,对聚酰胺胺的性能要求也越来越高。

而传统的线性聚酰胺胺分子结构有着一定的局限性,如分子链较长、量子点之间的距离较远等,从而限制了其在某些领域的应用。

因此,设计和合成新型聚酰胺胺树状大分子,以拓展其应用范围,具有重要的科学价值和应用前景。

二、研究内容本研究将基于多年的科研实践以及一定的实验基础,设计、合成和应用新型聚酰胺胺树状大分子。

具体包括以下几个方面:1. 设计新型聚酰胺胺树状大分子的分子结构和化学合成方式,并使用红外光谱、核磁共振等技术对其结构进行表征。

2. 形成具有不同结构、分子量等特征的聚酰胺胺树状大分子,探究其形成过程和性质差异,以期制备出性能更优异的材料。

3. 对合成的聚酰胺胺树状大分子进行性能测试,研究其在领域的应用前景,如在高分子增强材料、化学传感器等方面的应用。

三、研究方法1. 设计和合成新型聚酰胺胺树状大分子。

选择适当的化学方法,如改进的聚合物化学方法、控制自组装等方式,实现目标材料的高效合成。

2. 使用红外光谱、核磁共振等技术对目标材料进行表征,并对表征结果进行分析、解释和判断。

3. 测定合成的聚酰胺胺树状大分子的物理化学性质和应用性能。

主要涉及材料的力学性质、热稳定性、储能性能等方面的测试。

四、研究意义1. 拓展聚酰胺胺材料的应用范围。

通过设计和合成新型聚酰胺胺树状大分子,拓展其在高分子增强材料、化学传感器等领域的应用。

2. 探索聚酰胺胺树状大分子的合成方法和性能特征。

通过研究这些材料的形成机制和性能差异,可以拓展高分子材料领域的基础研究。

3. 推动高分子科学的发展。

新型聚酰胺胺树状大分子的设计、合成和应用研究,将有益于推动高分子科学的发展和材料科学的进步。

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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 。用 长 链 烷 基 对
PAMAM进 行端 基改性作为萃取 剂的应 用研究 ,目前 国内外
文献还未见报道 ,因此 对其 开展 研究 将具 有十 分重 要 的意
收稿日期 : 2007 - 03 - 01 基金项目 : 国家 自 然科 学基 金 ( 20301008 ) ; 济 南大 学 博士 基金
(B0417)
作者简介 : 崔玉花 ( 1980 - ) , 女 , 山 东 德 州人 , 硕 士 生 ; 崔 玉 ( 1970 - ) ,女 ,山东德州人 ,副教授 ,硕士生导师 。
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济 南 大 学 学 报 (自然科学版 )
第 21卷
当有用的 。 Tom alia 报道 的以乙 二胺为 核 PAMAM 树状大分子元素分析的理论值与实验值具有较好的 一致性 。PAMAM 树状大分子是采用逐步重复的方 法合成的 ,每一步反应其官能团都在发生变化 ,根据 基团的特征频率 ,利用红外光谱定性鉴定合成过程 中及最终产物的特征官能团 ,可以指导树状大分子 的合成 [ 23 ] 。
聚 酰 胺 - 胺 ( PAMAM )树 状 大 分 子 的 研 究 进 展
崔玉花 ,尹少宏 ,崔 玉 ,孙国新
(济南大学 化学化工学院 ,山东 济南 250022 )
摘 要 :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 、
第 4期
崔玉花 , 等 :聚酰胺 - 胺 ( PAMAM )树状大分子的研究进展
ห้องสมุดไป่ตู้
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值等 [ 15 ] 。
2 合成方法
由于聚酰 胺 - 胺 ( PAMAM ) 形态 结构 的特 殊 性 ,其合成方法也与普通的线形聚合物不同 ,最常用 的是发散法 ,另外还有收敛法和发散收敛共用法等。 211 发散法 (D ive rgent M ethod)
最终导致表面空间拥挤而产生几何变化 。聚酰胺 胺树状大分子代数较低时一般为开放的分子构型 , 随着层数的增加和支化的继续 ,从第四代树状大分 子开始就形成了较为封闭的多孔的球形三维结构 , 第八代则是表面几乎无缝的球体。且高代数的树状 大分子形成表面紧密堆积的三维结构 ,内部空间较 大 ,其性质与胶团相似 [8 - 12 ] 。树状大分子中结构单 元每重复一次成为一次繁衍 ,得到的产物的代数就 增加 1,据报道 ,目前聚酰胺 - 胺 ( PAMAM ) 树状大 分子已合成到 10. 0 代 [ 13 ] 。 112 结构特点
发散合成 [ 16 - 17 ] 是从所需的树状大分子的中心 点开始向外扩展来进行合成反应的 。首先将中心核 分子与两摩尔以上 、含有两个以上被保护的支链活 性点的试剂反应 ,再移去保护基团 ,使活化的基团再 反应 ,如此反复进行直至得到所需大小的树状大分 子 。利用发散法可以得到代数较高 、分子量较大的 树状高分子 。此合成方式的特点是化合物增长过程 中反应点逐渐增多 ; 缺点是末端官能团反应不完全 将会导致下一级产物产生缺陷 ,而且随着分子的增 大这种现象出现的机会也就越大 。每一步增长都要 进行一次单独的反应 ,每一步产物都须经过分离 、提 纯与鉴定之后才能进行下一步增长反应。为防止副 产物的生成和使反应趋于完全 ,通常需要加入过量 的反应物和较苛刻的反应条件 ,这就给产物纯化带 来一定困难 。
进行连接 ,就可合成出 更高代数的树 枝形聚合物 。 与发散合成相比 ,收敛合成涉及的每步增长过程中 反应官能团数目要少一些 ,使每一步反应总是限制 在有限的几个活性中心进行 ,避免了采用大为过量 的试剂 ,并降低了由于反应不完全产生“疵点 ”的几 率 ,产物的结构也更加精 致 ,同时纯 化和表征也容 易 [ 18 ] 。在合成单分散性树状高聚物 、提纯和表征等 方面优于发散合成 ,但在收敛法中由于对立体位阻 比较敏感 ,随着树状大分子的增长 ,反应官能团活性 减小 ,反应产率也会下降 ,且合成的高分子没有发散 法合成的大 。当然 ,在中心点官能化的分子可用来 与各种固定核结合 ,这就可以合成拥有不同的楔形 、 半球形表面的树状大分子结构 。 213 发散收敛共用法 (D ive rgent - Convergent M eth2
第 21卷第 4 期 2007年 10 月
济南大学学报 (自然科学版 ) JOURNAL O F UN IVERS ITY OF J INAN ( Sci. & Tech1)
文章编号 : 1671 - 3559 ( 2007) 04 - 0356 - 05
Vol. 21 No. 4 Oct. 2007
1985 年 , Tom alia等 [ 6 - 7 ]首先报道了用发散法合 成 PAMAM 树状大分子 :以氨为核 ,在甲醇中与丙烯 酸甲酯进行彻底的 M icheal加成 反应 ,得到 三丙烯 酸甲酯的加成产物 。然后用过量的乙二胺进行酯的 胺解反应 ,得到酰胺化三氨基产物 ,再重复与丙烯酸 甲酯的加成反应 。经多次重复上述反应 ,即可得到 不同代数 ( Generation)的树状大分子 ,其中整代最外 层基团为 - NHCH2 CH2 NH2 , 半代最外 层基团为 COOCH3 。为了使这些树状大分子达到低的单分散 度 , Tom alia及其同事使用了过量的二元胺 ,控制适 中的反应温度 (小于 80 ℃) ,避免 含水溶剂来减少 胺加成到酯上会引起的潜在副反应 :如分子内环化、 反 M ichael加成反应 、不完全加成 、分子间偶联等 。
3 表征
合成的聚酰胺 - 胺 ( PAMAM )产品首先需检测 其纯度 ,分析其元素组成 、结构 、尺寸等 ,一般采用的 表征方法主要有 :
( 1)元素组成 :元素分析仪 、M S质谱 ; (2)摩尔质量与分子代数 :小角激光散射、C I与 FAB 质谱 、气相渗透压法 ; (3)内层与端基 : 红外光谱 、核磁共振 、化学滴 定法; ( 4)结构 : 核磁共振 (1H - NMR 13C - NMR ) 、 电子显微镜 、流变学研究 、计算机辅助分子模拟 ; (5)尺寸 : 电子显微镜 , 特性 粘度测量 ,计算机 辅助分子模拟 ; ( 6)均一性 :电子显微镜 。 核磁共振谱 (NMR )是表征树状大分子结构的 强有力手段 , 特别是 13C - NMR 和杂原子 NMR 对 评价树状聚合物的纯度特别有效 ,因为结构缺陷会 导致不对称的结构 ,从而在 NMR 谱 上产生众多信 号 。 Tom alia等 [ 1 ]用 1 3C - NMR 对以乙二胺为核的 PAMAM 进行了表征 。元素分析可以准确测量树状 分子各元素的含量 ,对表征树状大分子的组成是相
od ) [19 - 21 ] 此法可结合两种方法的优点 ,一般是先用发散 法制得较低代的树状大分子 - 成为“超核 ”( Hyper2 core) ,再用收敛法制得一定代数的扇形 ,成为“支化 的单体 ”,然后将支化的单体接到“超核 ”上 。 对于收敛法以及发散收敛共用法合成树状大分 子的研究 ,现在国内外的相关研究还都不很充 分 [ 22 ] 。
用 HPLC分离和质谱分析可以精确估计分支缺 陷引起的多分散性 ,用滴定分析还可精确表征树状大 分子外层官能团 (如 PAMAM 伯氨基 )的含量。周贵 忠 [ 24 ]等利用高效液相 (HPLC)和热重分析仪 ( TG)对 PAMAM 进行分析 ,并给出了详细的分析条件。
4 应用
由于聚酰胺 - 胺 ( PAMAM )树状大分子具有独 特的结构和性质 ,尤其是具有大量的表面官能团 ,并 可对其进行修饰 ,因而具有广泛的用途 。 411 催化剂
使用类似的核 ,如乙二胺或苯胺等 ,可制得其他 核心和形状的树状大分子。 212 收敛法 (ConvergentM e thod)
收敛合成是从所需合成的树状大分子的边缘部 分开始逐步向内合成 。反应是由生成树状大分子最 外层结构的部分开始 ,然后与分支单元反应物反应 得到第一代分子 。得到第一代分子后 ,将基团活化 后再与分支单元反应物继续反应得到第二代分子。 如此不断地重复将基团活化 ,并与分支单元反应物
义。
关键词 :聚酰胺 - 胺 ( PAMAM ) ;树状大分子 ;研究进展
中图分类号 :O633
文献标识码 : A
树状大分 子 ( dendrim er) 是近年来国外 开发的 一类新型功能高分子 ,由于其分子在结构上具有高 度的几何对称性、精确的分子结构 、大量的官能团、 分子内存在空腔及分子链增长具有可控性等特点 , 其许多独特的性质引起相关领域普遍关注 [ 1 - 5 ] 。聚 酰胺 - 胺 ( PAMAM ) 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 ,又具 有自身的特性 ,受到了研究者的广泛关注 。本文对 聚酰胺 - 胺的结构 、性质 、合成、表征 、应用等方面进 行了概述 。
金属成为纳米微粒后 ,表面积增大 、表面活性升 高 ,因而催化活性 、吸附能力也提高 , 可用做石油化 工催化剂来取代昂贵的铂族金属 。树状大分子因为 具有独特的结构 ,特别适合作金属纳米粒子的主体 , 主要原因是 : ①树状大分子模板本身具有非常均匀 的组成和结构 ,因此可以产生精致的纳米粒子复制 品 ; ②纳米粒子因被封装在树状大分子内或与树状 大分子键保持稳定 ,因此不会产生聚集 ; ③被封装的 纳米粒子由于空间效应而受到抑制 , 因此树状大分 子表面仍然是活泼的 ,可以参与反应 ; ④树状大分子
聚酰胺 - 胺具有以下结构特点 [ 14 ] : ( 1)结构规整 ,分子结构精确 ; ( 2)相对分子质量可控 ; ( 3)具有高密度表面功能团 ; ( 4)高度的几何对称性 ; ( 5)球形分子外挤内松 ,分子内存在空腔并可 调节。 113 性质 聚酰胺 - 胺 ( PAMAM )的特殊结构使其具有独 特的性质 [ 14 ] : ( 1)良好的流体力学性能 ,是一种牛顿流体 ,有 利于成型加工 ; ( 2)独特的粘度行为 , 低的溶液粘度和熔体粘 度; ( 3)容易成膜 ,在膜科学方面有大量应用 ; ( 4)多功能性 ,表面有大量官能团存在 ,且易修 饰; ( 5)具有纳米尺寸的分 子溶 解能力 ,有独特的 催化作用 ,并且可随存在介质的不同而变化 ; ( 6)由于其独特的中空 结构 ,特别适合做金属 纳米粒子的主体 ; ( 7)随着相对分子质量 的增 加 ,密度将出现最 小值 ,特性粘度出现最大值 ,折光指数增量出现最小
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