1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Các phương pháp biến tính bề mặt dendrimer PAMAM

58 9 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Các Phương Pháp Biến Tính Bề Mặt Dendrimer PAMAM
Tác giả Lê Thị Thu Thắm
Người hướng dẫn Ths. Nguyễn Thị Bích Trâm
Trường học Trường Đại Học Thủ Dầu Một
Chuyên ngành Hóa Học
Thể loại báo cáo đề tài sinh viên nckh
Năm xuất bản 2016
Thành phố Bình Dương
Định dạng
Số trang 58
Dung lượng 2,36 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Cấu trúc

  • DANH SÁCH BẢNG

  • DANH SÁCH HÌNH

  • DANH SÁCH SƠ ĐỒ

  • DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

  • THUYẾT MINH ĐỀ TÀI

  • 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

    • 1.1 GIỚI THIỆU DENDRIMER

      • 1.1.1 Khái niệm về dendrimer

      • 1.1.2 Tính chất của dendrimer

        • 1.1.2.1 Dendrimer có hình dạng, kích thước xác định

        • 1.1.2.2 Khả năng hòa tan của dendrimer

        • 1.1.2.3 Tính mang vác

        • 1.1.2.4 Tính đa hóa trị

        • 1.1.2.5 Tính tương hợp sinh học

        • 1.1.2.6 Độc tính tế bào của dendrimer

        • 1.1.2.7 Tính miễn dịch của dendrimer

      • 1.1.3 Các phương pháp tổng hợp

        • 1.1.3.1 Phương pháp tổng hợp từ trong ra ngoài (Divergent)

        • 1.1.3.2 Phương pháp tổng hợp từ ngoài vào trong (Convergent)

        • 1.1.3.3 Phương pháp tổng hợp từ ngoài vào trong hai bước (Double-stage Convergent)

        • 1.1.3.4 Phương pháp tổng hợp tăng lũy thừa hai (Double Exponential)

        • 1.1.3.5 Phương pháp tổng hợp trực giao (Orthogonal)

        • 1.1.3.6 Phương pháp tổng hợp với monomer siêu nhóm chức (Hypermonomer)

      • 1.1.4 Ứng dụng

    • 1.2 CƠ SỞ ĐÁNH GIÁ DENDRIMER PAMAM VÀ DẪN XUẤT

    • 1.3 BIẾN TÍNH BỀ MẶT DENDRIMER PAMAM

      • 1.3.1 Mục đích

      • 1.3.2 Biến tính bề mặt dendrimer với tác nhân tương hợp sinh học

    • 1.4 NHỮNG NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH DENDRIMER PAMAM VỚI CÁC TÁC NHÂN ALKYL

      • 1.4.1 Các nghiên cứu trên thế giới

      • 1.4.2 Các nghiên cứu trong nước

  • 2 CHƯƠNG 2. BIẾN TÍNH BỀ MẶT DENDRIMER PAMAM

    • 2.1 NGUYÊN LIỆU VÀ HÓA CHẤT

    • 2.2 DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ

    • 2.3 QUY TRÌNH THỰC NGHIỆM

      • 2.3.1 Biến tính dendrimer PAMAM G2.5 với Alkylamine

      • 2.3.2 Biến tính bề mặt dendrimer PAMAM G3.0 với các tác nhân Ankanoyl chloride

      • 2.3.3 Biến tính dendrimer PAMAM G3.0 với Acid Carboxylic

      • 1.1.1 Biến tính dendrimer PAMAM G3.0 với Alcohol

    • 1.2 Phương pháp lí hóa đánh giá vật liệu

  • 3 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

    • 3.1 BIẾN TÍNH DENDRIMER PAMAM G2.5 VỚI ALKYLAMINE

    • 3.2 BIẾN TÍNH DENDRIMER PAMAM G3.0 VỚI ANKANOYL CHLORIDE

    • 3.3 BIẾN TÍNH DENDRIMER PAMAM G3.0 VỚI ACID CARBOXYLIC

    • 3.4 BIẾN TÍNH DENDRIMER PAMAM G3.0 VỚI ALCOHOL

  • CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

  • TÀI LIỆU THAM KHẢO

  • PHỤ LỤC

Nội dung

TỔNG QUAN

GIỚI THIỆU DENDRIMER

Dendrimer, khái niệm do Donald A Tomalia và cộng sự giới thiệu lần đầu vào năm 1985, có nguồn gốc từ từ Hy Lạp “Dendron”, nghĩa là nhánh cây Đây là một loại nanopolymer hình cầu với cấu trúc nhánh, mang lại nhiều tính chất vượt trội so với polymer mạch thẳng.

Hình1.1 Cấu trúc phân tử dendrimer [2]

Phân tử dendrimer gồm ba phần chính: lõi (hay nhân), các nhánh bên trong và các nhóm bề mặt bên ngoài Các nhánh bên trong lặp lại có chức năng kết nối các nhóm bề mặt hoạt động với lõi, tạo nên cấu trúc đặc trưng của dendrimer.

Dendrimer là cấu trúc phân tử có các đơn vị nhánh lặp lại hướng ra ngoài từ một điểm nút khởi đầu Một dendrimer được gọi là thế hệ thứ 2 (G2.0) khi có hai điểm nút từ trung tâm đến ngoại vi.

Hình 1.2 Các thế hệ dendrimer [4]

Dendrimer polyamidoAlkylamine (PAMAM) là một loại dendrimer tiêu biểu, có lõi là ammonia (NH3) hoặc alkyldiAlkylamine như ethylene diAlkylamine (EDA), butylene diAlkylamine (BDA), và hexane diAlkylamine Cấu trúc nhánh của nó được hình thành từ sự sắp xếp luân phiên của các phân tử ethylene diAlkylamine và methyl acrylate PAMAM với các nhóm bề mặt là Alkylamine –NH2 được gọi là thế hệ nguyên hay thế hệ chẵn, trong khi PAMAM có nhóm bề mặt carboxylate –COOCH3 được gọi là thế hệ bán nguyên hay thế hệ lẻ.

Hình 1.3 Cấu trúc dendrimer PAMAM với lõi là EDA thế hệ chẵn

Hình 1.4 Cấu trúc dendrimer PAMAM với lõi là hexane diAlkylamine thế hệ lẻ

1.1.2.1 Dendrimer có hình dạng, kích thước xác định

Kích thước và khối lượng phân tử của dendrimer có thể được điều chỉnh trong quá trình tổng hợp, cho thấy tính đơn phân tán, với chỉ số phân tán gần bằng 1.

- D: Được gọi là chỉ số phân tán, đặc trưng cho độ phân tán của một mẫu polymer.

- Mn: Khối lượng phân tử trung bình số.

- Mw: Khối lượng phân tử trung bình khối.

- Mw > Mn: mẫu polymer đa phân tán Khi D càng lớn thì mẫu polymer càng phân tán.

Trong dung dịch các dendrimer thường tồn tại ở các dạng sau:

- Dạng monomer, dimer, trimer (hình 1.5)

- Kết thành chùm có hình dạng méo mó (hình 1.5).

- Kết thành một chuỗi thẳng dài (hình 1.5) có kích thước khoảng vài chục đến vài trăm nanometer.

Hình 1.5Các dạng phân bố dendrimer trong dung dịch [7]

Trong quá trình hòa tan, dendrimer tồn tại dưới dạng hình cầu, giúp giảm đáng kể độ nhớt trong dung dịch so với polymer mạch thẳng Khi khối lượng phân tử của dendrimer tăng, độ nhớt có thể đạt cực đại ở thế hệ thứ tư trước khi giảm Ngược lại, độ nhớt của polymer thẳng lại tăng tỷ lệ thuận với khối lượng phân tử.

Các thế hệ dendrimer có kích thước chuẩn, phù hợp với các vật chất trong cơ thể, vì vậy chúng đang được chú trọng trong lĩnh vực y học hiện nay.

Hình 1.6 Kích thước của dendrimer và kích thước các vật chất trong cơ thể [9]

1.1.2.2 Khả năng hòa tan của dendrimer

Tính tan của dendrimer phụ thuộc vào cấu trúc lõi và nhóm bề mặt Dendrimer có nhóm bên ngoài và lõi ái nước sẽ tan trong nước, trong khi dendrimer với nhóm kỵ nước không tan trong nước mà tan trong dung môi dầu Độ dài của lõi cũng ảnh hưởng đến hình dạng và tính ái dầu; việc tăng số lượng nhóm -CH2- trong phân tử lõi sẽ làm tăng tính ái dầu của dendrimer.

Dendrimer có cấu trúc phân tử với nhiều khoảng trống, làm cho chúng trở thành chất mang lý tưởng cho các loại thuốc trị bệnh, ADN, enzyme, hormone và xúc tác kim loại Đặc biệt, dendrimer nổi bật với độ chọn lọc và tính bền vững cao, giúp nâng cao hiệu quả trong việc mang thuốc.

Hình 1.7 Các hình thức mang thuốc của dendrimer [10]

Một giải pháp tiềm năng cho việc cải thiện hiệu quả điều trị là đưa thuốc trực tiếp vào các cơ quan hoặc tế bào cần tác động, tạo ra loại thuốc có tính chọn lọc cao Thuốc sẽ phát huy tác dụng khi hấp thu qua màng tế bào, với nhiều con đường như khuếch tán qua lớp lipide hoặc nhờ chất mang Đặc biệt, đối với thuốc gây độc tế bào như thuốc trị ung thư, việc sử dụng hệ vận chuyển thuốc trở nên cần thiết để giảm thiểu tác dụng phụ Chất mang thuốc không chỉ bảo vệ thuốc khỏi sự đào thải của cơ thể mà còn giúp đưa thuốc đến đúng vị trí mong muốn Tính tương hợp sinh học là tiêu chí quan trọng nhất đối với các chất mang, giúp giảm độc tính và phạm vi phân bố của thuốc, từ đó giảm thiểu tác dụng phụ và liều lượng cần thiết trong điều trị.

Tính đa hóa trị của dendrimer được quyết định bởi số lượng nhóm bên ngoài, với nhiều nhóm bên ngoài hơn thì hóa trị dendrimer cũng tăng Nhờ vào tính chất này, dendrimer có khả năng mang nhiều nhóm chức, tạo điều kiện cho việc tương tác với các phối tử đặc trưng Điều này hỗ trợ các nhà nghiên cứu trong việc thiết kế các hệ chất mang đa chức năng, ứng dụng trong lĩnh vực y học.

1.1.2.5 Tính tương hợp sinh học Để có thể ứng dụng dendrimer như tác nhân sinh học, dendrimer cần phải thỏa mãn một số yêu cầu sau:

- Không tạo sự miễn dịch.

- Có khả năng thấm sinh học ở cấp độ tế bào để vượt qua được các rào cản sinh học.

Có khả năng lưu thông trong hệ thống sinh học với thời gian tối ưu, không bị đào thải quá nhanh hay tồn tại quá lâu trong cơ thể, nhằm phát huy hiệu quả lâm sàng như mong đợi.

- Có khả năng định hướng tới những cấu trúc sinh học đặc biệt.

Tính chất sinh học của dendrimer chủ yếu phụ thuộc vào kích thước và các nhóm chức trên bề mặt, trong khi cấu trúc bên trong ít ảnh hưởng đến các đặc tính này Bằng cách biến tính các nhóm chức bề mặt, dendrimer có thể đạt được những tính chất sinh học đặc biệt như tương hợp tế bào, giảm độc tính, tăng tính thấm và khả năng di chuyển chính xác đến vị trí cần điều trị.

1.1.2.6 Độc tính tế bào của dendrimer

Dendrimer ở thế hệ chẵn với các nhóm Alkylamine trên bề mặt có độc tính cao hơn so với dendrimer thế hệ lẻ với các nhóm chức ester Điều này là do nhóm Alkylamine mang điện tích dương, cho phép chúng liên kết với màng tế bào tích điện âm, gây ra độc tính Đặc biệt, với sự gia tăng thế hệ dendrimer, khả năng gây độc tế bào cũng tăng lên do số lượng nhóm Alkylamine tăng, ví dụ: G3.0 có 32 nhóm, G4.0 có 64 nhóm và G5.0 có 128 nhóm Alkylamine.

Bề mặt tế bào sinh vật chứa các nhóm chức tích điện âm, như nhóm anionic carbonhydrate, trong khi dendrimer mang nhóm chức Alkylamine tích điện dương Sự tương tác tĩnh điện giữa dendrimer và bề mặt tế bào tạo ra các lỗ thủng hoặc kênh, làm giảm khả năng ngăn cản của màng tế bào, dẫn đến hiện tượng dung giải hoặc nhập bào Điều này cho phép dendrimer thâm nhập vào bên trong tế bào và gây ra sự phá vỡ tế bào.

Hình 1.8 Cấu trúc thành vách tế bào Eukaryotic [13]

CƠ SỞ ĐÁNH GIÁ DENDRIMER PAMAM VÀ DẪN XUẤT

Nghiên cứu về dendrimer tại Việt Nam đã bắt đầu trong những năm gần đây, tuy nhiên, việc xác định khối lượng phân tử của các thế hệ dendrimer và dẫn xuất gặp khó khăn do sử dụng sắc ký thẩm thấu gel (GPC) với hệ dung môi có pH cao và yêu cầu cột phân tích phù hợp Phổ MS không thể xác định khối lượng phân tử của các thế hệ PAMAM trên G2.5 Nhiều nghiên cứu quốc tế đã chỉ ra rằng phổ 1H-NMR có thể tính toán hiệu quả độ chuyển hóa và độ thế của một số polymer Để chuẩn hóa các thế hệ dendrimer, nhóm nghiên cứu do PGS.TS Nguyễn Cửu Khoa dẫn đầu đã phát triển các công thức tính độ chuyển hóa và khối lượng phân tử của PAMAM dendrimer dựa trên diện tích pic của proton trong cấu trúc của dendrimer Kết quả tính toán từ các công thức này cho thấy sự chính xác và phù hợp với thực tiễn, đồng thời giúp giảm thiểu sự phức tạp và chi phí trong việc đánh giá PAMAM dendrimer và các dẫn xuất.

Phổ 1 H-NMR của dẫn xuất ankyl của PAMAM dendrimer (500MHz, D2O, δppm) xuất hiện tín hiệu proton của các pic đặc trưng: -C H 3 (j) ở δH = 0,9 ; -CH2C H 2CONH- (c) ở δH = 2.3-2,4 ; -CH2C H 2N< (a) ở δH = 2,6 ; -C H 2CH2CO- (b) ở δH = 2,8 ; -CONHC H 2CH2N- (e) ở δH = 3,2-3,4 Qua nghiên cứu đặc tính cấu trúc và các phổ 1H-NMR của dẫn xuất ankyl của PAMAM dendrimer, chúng tôi chọn các tính hiệu proton ở các vị trí (a) và (j) trên phổ 1 H-NMR để tính độ chuyển hóa (x

%) của các sản phẩm PAMAM dendrimer vì proton ở vị trí (a) không bị tác động đến độ dịch chuyển khi biến tính các dendrimer [1, 38].

Hình 1.19 Phổ 1 H-MNR của G2.5-(CO-NH-CH2(CH2)10CH3)z [1, 38]

Hình 1.20 Phổ 1 H-NMR của PAMAM G3.0-(NH-CO-(CH2)8CH3)z [1, 38]

Công thức tính độ chuyển hóa của phản ứng hoạt hóa PAMAM dendrimer dựa vào phổ 1 H-NMR

S   : Diện tích pic các proton ở các vị trí (j) và (a) xuất hiện trong phổ 1 H-NMR.

 : Tổng các proton ở các vị trí (j) và (a) trong CTPT của dẫn xuất Ankanoyl chloride của PAMAM dendrimer.

Công thức 1.1 Công thức tính độ chuyển hóa của phản ứng hoạt hóa PAMAM dendrimer dựa vào phổ 1 H-NMR

Bảng 1.1 Độ chuyển hóa, KLPT PAMAM biến tính được xác định dựa vào phổ NMR

21,47  7 7.075 G2.5-(CO-NH-CH 2 (CH 2 ) 10 CH 3 ) 7

BIẾN TÍNH BỀ MẶT DENDRIMER PAMAM

PAMAM dendrimer, với các đặc tính nổi bật, được xem là chất mang thuốc tiềm năng trong y học Tuy nhiên, các nhóm Alkylamine trên bề mặt PAMAM có khả năng tích điện dương, dẫn đến tương tác mạnh với các thành phần tế bào như màng tế bào và protein, có thể gây ra sự tổn hại cho tế bào Điều này đặt ra thách thức trong việc duy trì các đặc tính của PAMAM trong khi tăng cường tính tương hợp sinh học và giảm độc tính Một giải pháp khả thi là tiến hành biến tính bề mặt PAMAM thông qua tạo liên kết hữu cơ bền, nhằm cải thiện tính tan và tính tương hợp sinh học của nó.

1.3.2 Biến tính bề mặt dendrimer với tác nhân tương hợp sinh học Để tăng tính tương hợp sinh học cũng như hỗ trợ khả năng mang thuốc của dendrimer nói chung và dendrimer PAMAM nói riêng, các nhà nghiên cứu đã đề ra giải pháp biến tính bề mặt dendrimer PAMAM bằng cách gắn các nhóm thế khác lên bề mặt dendrimer PAMAM thông qua tạo liên kết bền (urethane hay amide, ) với nhóm –NH2 tạo ra dạng liên hợp dendrimer PAMAM-nhóm thế bền và có tính tương hợp sinh học cao Trong việc lựa chọn tác nhân cho phản ứng biến tính dendrimerPAMAM các nhà nghiên cứu không chỉ hướng đến tăng tính tương hợp sinh học cho dendrimer PAMAM mà còn muốn tăng khả năng mang thuốc, tăng hiệu quả sử dụng thuốc, tăng độ tan, …[13, 24-28]

Nghiên cứu chỉ ra rằng dendrimer mang nhóm cationic trên bề mặt có độc tính cao với tế bào do khả năng tương tác và phá vỡ màng tế bào Ngược lại, dendrimer có nhóm anionic ít độc hơn nhưng lại gặp khó khăn trong việc thấm qua màng tế bào, dẫn đến khả năng đưa thuốc vào bên trong tế bào không hiệu quả.

NHỮNG NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH DENDRIMER PAMAM VỚI CÁC TÁC NHÂN ALKYL

1.4.1 Các nghiên cứu trên thế giới

Năm 2003, Rachaneekorn Jevprasesphant và cộng sự đã nghiên cứu việc gắn Ankanoyl chloride vào cấu trúc dendrimer PAMAM tại các nhóm –NH2 bề mặt Kết quả cho thấy, liên hợp dendrimer PAMAM - lauroyl có khả năng giảm độc tính và tăng cường tính thấm của tế bào.

Năm 2009, Waite và cộng sự đã thực hiện phản ứng acetyl hóa với acetic anhydride để trung hòa một phần nhỏ các nhóm Alkylamine bậc 1 của dendrimer PAMAM G5.0 Kết quả nghiên cứu cho thấy quá trình acetyl hóa các nhóm Alkylamine bề mặt làm giảm khả năng gây độc của dendrimer trong tế bào U87.

Trong nghiên cứu của Rohit B Kolhatkar và cộng sự, hai thế hệ dendrimer PAMAM là G2.0 và G4.0 đã được acetyl hóa Các thử nghiệm về khả năng gây độc tế bào, tính thấm và độ hấp thụ vào tế bào biểu mô Caco-2 cho thấy rằng khả năng gây độc giảm hơn 10 lần khi số lượng nhóm acetyl trên bề mặt dendrimer PAMAM tăng lên, trong khi tính thấm qua lớp đơn bào vẫn được duy trì.

Một loạt các biến tính bề mặt dendrimer PAMAM bằng phản ứng acetyl hóa nhằm mục đích giảm độc tính tế bào đã được báo cáo [22, 29, 31-33, 35, 36].

Năm 2009, nghiên cứu của Saovapakhiran và cộng sự đã chỉ ra rằng dendrimer PAMAM thế hệ thứ ba (G3.0) khi được biến đổi với hai gốc lauroyl (G3L2) và hai gốc propranolol (G3P2) có khả năng hấp thu tế bào tốt hơn ở tế bào ung thư đại tràng HT-29 Kết quả cho thấy, việc biến tính dendrimer với gốc lauroyl không chỉ làm tăng tỷ lệ hấp thu nội bào mà còn giảm độ tích tụ lysosome, từ đó cho thấy khả năng tiếp xúc ít hơn với môi trường lysosome có tính Acid cao và các enzym thủy phân, điều này rất quan trọng trong việc phân phối các loại thuốc Acid không bền hoặc hợp chất thuốc.

Năm 2011, Julia Morales-Sanfrutos và cộng sự đã phát triển dẫn xuất dendrimer alkyl sulfonyl PAMAM G2.0 với chuỗi alkyl 4, 12, và 18 carbon để sử dụng làm vector chuyển gene không virus Dẫn xuất dendrimer PAMAM với chuỗi alkyl 18 carbon cho hiệu quả thâm nhập cao gấp 3,1 lần so với Lipofect ALKYLAMINE TM 2000 trong tế bào CHO-k1 Ngoài ra, nhóm nghiên cứu cũng đã trình bày quy trình gắn Ankanoyl chloride vào cấu trúc dendrimer PAMAM tại các nhóm –NH2 trên bề mặt.

Năm 2010, José L Santos và cộng sự đã phát triển một vector chuyển gene mới bằng cách tổng hợp dendrimer PAMAM thế hệ 5 với nhóm bề mặt Alkylamine, kết nối ngẫu nhiên với chuỗi alkyl kỵ nước dài từ 12 đến 16 carbon Quy trình này bao gồm phản ứng giữa dendrimer PAMAM G5.0 và các Acid Carboxylic như Acid lauric, Acid myristic và Acid palmitic, sử dụng dicyclohexylcarbodiimide (DCC) làm chất trung gian Nghiên cứu đã chỉ ra cách gắn Acid Carboxylic vào các nhóm –NH2 trên bề mặt dendrimer PAMAM thông qua việc hình thành liên kết amide hiệu quả.

Nghiên cứu này tập trung vào việc biến tính các nhóm Alkylamine của dendrimer PAMAM bằng lipide nhằm giảm độc tính do tương tác giữa nhóm Alkylamine và màng sinh học Các vector mới này đã cho thấy khả năng hấp thu ADN đáng kể với độc tính tối thiểu, và hiệu ứng này có mối tương quan tỉ lệ thuận với mức độ biến tính.

Năm 2002, Masahiro Ito và cộng sự đã tiến hành biến tính bề mặt dendrimer PAMAM thế hệ thứ tư (G4.0) bằng n-hexyl, hydroxyl và N-acetyl-D-glucosAlkylamine, tạo ra các sản phẩm gồm: (a) Alkylamineo/hexyl dendrimer PAMAM G4.0; (b) hydroxyl/hexyl dendrimer PAMAM G4.0; (c) glucosAlkylamine/hexyl dendrimer PAMAM G4.0 Nghiên cứu này tập trung vào việc khảo sát sự hình thành và hấp phụ động học của dendrimer với bề mặt kỵ nước trên các chất nền rắn.

Hình 1.22 Cấu trúc hóa học của các dẫn xuất: (a) Alkylamineo/hexyl dendrimer

PAMAM G4.0; (b) hydroxyl/hexyl dendrimer PAMAM G4.0; (c) glucosAlkylamine/hexyl dendrimer PAMAM G4.0 [37]

1.4.2 Các nghiên cứu trong nước Ở Việt Nam chưa có đơn vị nào nghiên cứu về biến tính bề mặt dendrimer PAMAM bằng Alkylamine Phòng Hóa Hữu Cơ – Polymer, Viện Công Nghệ Hóa Học, Viện Khoa Học – Công nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh được xem là đơn vị đầu tiên tổng hợp dendrimer.

Năm 2007, Phan Thị Thanh Thảo tại ĐH Cần Thơ đã thực hiện luận văn thạc sĩ về tổng hợp dendrimer từ core ammoniac, phát triển nhánh bằng methylacrylate và ethylenediAlkylamine tại Viện Công Nghệ Hóa Học Cùng thời gian này, Nguyễn Thị Thủy từ ĐHBK cũng đã hoàn thành luận văn tốt nghiệp với đề tài tương tự, tập trung vào việc khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng trong quá trình tổng hợp dendrimer từ core ammoniac.

Năm 2009, luận văn tốt nghiệp đại học của Trương Phùng Mỹ Dung (ĐHBK) đã tổng hợp dendrimer polyamidoAlkylamine từ methylacrylate và ethylenediAlkylamine.

Vào năm 2010, Lưu Thị Hồng Cúc tại ĐHCT đã thực hiện luận văn thạc sĩ về việc tổng hợp dendrimer polyamidoAlkylamine từ methylacrylate và ethylenediAlkylamine, từ đó phát triển nanocomposite kết hợp với kim loại bạc Đồng thời, Dương Ngọc Châu cũng đã nghiên cứu và tổng hợp dendrimer-kim loại đồng nanocomposite, nhằm tạo ra vật liệu nanocomposite phục vụ cho các nghiên cứu ứng dụng trong lĩnh vực xúc tác và kỹ thuật điện tử.

Năm 2010 luận văn thạc sĩ của Lê Thị Kim Phụng (ĐHCT) đã tổng hợp dendritic polymer từ trimethylolpropane và dimethylolpropionic Acid.

Năm 2010, Đỗ Như Quỳnh tại ĐHCT đã thực hiện luận văn thạc sĩ nghiên cứu về việc tổng hợp polyamidoAlkylamine lai hóa với polyethylene glycol Mục tiêu của nghiên cứu là nhằm nâng cao tính tương hợp sinh học và cải thiện khả năng hòa tan của thuốc.

BIẾN TÍNH BỀ MẶT DENDRIMER PAMAM

NGUYÊN LIỆU VÀ HÓA CHẤT

PAMAM G2.5 và PAMAM G3.0 được tổng hợp tại phòng Hóa dược của Viện Khoa học Vật liệu Ứng dụng Các hóa chất khác bao gồm NPC từ Acros, Bỉ, cùng với Ethanol, Methanol, 1-Hexanol, OctanAlkylamine và DodecanAlkylamine từ Merck, Đức Ngoài ra, còn có Methanol, dichloromethane và dimethylformamide có nguồn gốc từ Trung Quốc, cùng với nước cất.

DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ

- Tủ hút, tủ sấy, cân phân tích điện tử - HADAM AEP – 250G (4 số lẻ).

- Máy khuấy từ gia nhiệt C-MAG HS7 và cá từ.

- Máy cô quay chân không Bũchi Rotavapor R-200, Heating Bath B-490.

- Túi thẩm tách Por 7 Regenerated Cellulose Membrane, MWCO: 3500-5000D được mua của Aldrich.

QUY TRÌNH THỰC NGHIỆM

2.3.1 Biến tính dendrimer PAMAM G2.5 với Alkylamine

Sơ đồ 2.1 Quy trình biến tính dendrimer PAMAM G2.5 với Alkylamine

Thêm từ từ 0,368ml dodecylAlkylamine (1,6mmol) vào 0,605g dendrimer PAMAM G2.5 (0,1mmol) đã hòa tan trong 2ml MeOH Hỗn hợp phản ứng được khuấy liên tục trong 24 giờ ở 80 oC Sau khi phản ứng kết thúc, tiến hành thẩm tách bằng nước cất (4 lần) và MeOH (4 lần) trong 48 giờ với màng thẩm tách có MWCO: 3.500-5.000D Sản phẩm thu được là dẫn xuất dendrimer PAMAM G2.5-Alkylamine có màu vàng nhạt và dạng dẻo (G2.5-C12-80 oC).

2.3.2 Biến tính bề mặt dendrimer PAMAM G3.0 với các tác nhân Ankanoyl chloride

Sơ đồ 2.2 Quy trình biến tính dendrimer PAMAM G3.0 với Ankanoyl chloride.

Cho từ từ 0,332ml decanoyl chloride (1,6 mmol) vào 0,695g dendrimer PAMAM G3.0 (0,1mmol) hòa tan trong 2ml DMSO, tiếp theo thêm 0,223ml TEA (1,6mmol) Hỗn hợp phản ứng được khuấy liên tục trong 36 giờ ở nhiệt độ phòng Sau khi phản ứng kết thúc, tiến hành thẩm tách bằng nước cất (4 lần) và MeOH (4 lần) trong 48 giờ với màng thẩm tách MWCO: 3.500-5.000D, sản phẩm thu được có màu vàng, dạng dẻo (PAMAM G3.0-C10-36h).

2.3.3 Biến tính dendrimer PAMAM G3.0 với Acid Carboxylic

Sơ đồ 2.3 Quy trình biến tính dendrimer PAMAM G3.0 với Acid carboxylic

Hòa tan 0,613g EDC (3,2mmol) trong 2ml nước, thêm 1,6mmol Acid Carboxylic (Acid decanoic) và khuấy đều trong 1 giờ Nhỏ giọt hỗn hợp vào dung dịch chứa 0,695g dendrimer PAMAM G3.0 (0,1mmol) trong 2ml DMSO, khuấy liên tục ở nhiệt độ phòng trong 12 giờ Sau khi phản ứng kết thúc, tiến hành thẩm tách bằng nước cất và MeOH trong 48 giờ với màng thẩm tách MWCO: 3.500-5.000D, thu được sản phẩm dẫn xuất dendrimer PAMAM G3.0-Acid Carboxylic (G3.0-C10-EDC) có màu vàng, dạng dẻo.

1.1.1 Biến tính dendrimer PAMAM G3.0 với Alcohol

Sơ đồ 2.4 Quy trình biến tính dendrimer PAMAM G3.0 với Alcohol

Để thực hiện phản ứng, đầu tiên hòa tan 0,645g NPC (3,2mmol) trong 2ml CH2Cl2 Sau đó, từ từ thêm từng giọt octanol (1,6mmol) vào hỗn hợp Tiến hành khuấy đều liên tục trong 6 giờ dưới khí nitơ ở nhiệt độ 40 o C Cuối cùng, thêm 0,029ml nước cất (1,6mmol) để phản ứng với lượng NPC dư trong 1 giờ.

Bước 2: Cho từ từ hỗn hợp phản ứng ở trên vào 0,695g dendrimer PAMAM G3.0

Hòa tan 0,1mmol trong 2ml DMF, sau đó khuấy đều hỗn hợp phản ứng ở nhiệt độ phòng trong 12 giờ Cuối cùng, thực hiện thẩm tách bằng nước cất để hoàn tất quá trình.

Trong quá trình tổng hợp, sản phẩm dẫn xuất dendrimer PAMAM G3.0-Alcohol (G3.0-C6-NPC) đã được thu được sau 4 lần rửa bằng MeOH trong 48 giờ, sử dụng màng thẩm tách có MWCO từ 3.500 đến 5.000D Sản phẩm có màu vàng nhạt và dạng dẻo, như thể hiện trong sơ đồ 2.4.

1.2 Phương pháp lí hóa đánh giá vật liệu

Sử dụng phương pháp phân tích 1 H-NMR xác định thành phần cấu trúc của dẫn xuất tổng hợp được.

Ngày đăng: 21/06/2021, 21:58

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
1. Nguyễn Thị Bích Trâm, Trần Ngọc Quyển, Nguyễn Cửu Khoa (2013), Ứng dụng cộng hưởng từ hạt nhân trong phân tích đánh giá các polyAlkylamineoAlkylamine dendrimer và dẫn xuất, Hội nghị khoa học “Vật liệu tiên tiến và ứng dụng” Sách, tạp chí
Tiêu đề: Ứngdụng cộng hưởng từ hạt nhân trong phân tích đánh giá cácpolyAlkylamineoAlkylamine dendrimer và dẫn xuất, Hội nghị khoa học “Vậtliệu tiên tiến và ứng dụng
Tác giả: Nguyễn Thị Bích Trâm, Trần Ngọc Quyển, Nguyễn Cửu Khoa
Năm: 2013
2. Tomalia, D.A. and e. al, A New Class of Polymers: Starburst-Dendritic Macromolecules. Polymer Journal, 1985. Vol. 17: p. 117-132 Sách, tạp chí
Tiêu đề: A New Class of Polymers: Starburst-DendriticMacromolecules
3. Challa, T., A. Goud.B, and e. al, Dendrimers: A novel polymer for drug delivery. International Journal of Pharmaceutical Sciences Review and Research, 2011. Vol. 9(1): p. 88-99 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Dendrimers: A novel polymer for drugdelivery
4. Tomalia, D.A. and e. all, Starburst Dendrimers: Molecular-Level Control of Size, Shape, Surface Chemistry, Topology, and Flexibility from Atoms to Macroscopic Matter. Angewandte Chemie International, 2003. Vol. 29(2): p.138-175 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Starburst Dendrimers: Molecular-Level Control ofSize, Shape, Surface Chemistry, Topology, and Flexibility from Atoms toMacroscopic Matter
5. Priya.P, Sivabalan.M, and Jeyapragash.R, Dendrimer: A novel polymer.International journal of research in pharmacy and chemistry, 2013. Vol. 3(2): p.1-7 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Dendrimer: A novel polymer
6. Esfand, R. and D.A. Tomalia, Poly(amidoAlkylamine) (PAMAM) dendrimers:from biomimicry to drug delivery and biomedical applications. research focus, 2001. Vol. 6(8): p. 427-436 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Poly(amidoAlkylamine) (PAMAM) dendrimers:"from biomimicry to drug delivery and biomedical applications
7. Newkome, G.R., C.N. Moorefield, and F. Vbgtle, Dendrimers and Dendrons:Concepts, Syntheses, Applications, in WILEY-VCH Verlag GmbH, D-69469 Weinheim (Federal Republic of Germany). 2001 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Dendrimers and Dendrons:"Concepts, Syntheses, Applications, in WILEY-VCH Verlag GmbH, D-69469Weinheim (Federal Republic of Germany)
8. Klajnert, B. and e. al, Interactions between PAMAM dendrimers and bovine serum albumin. Biochimica et Biophysica Acta, 2003. Vol. 1648: p. 115-126 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Interactions between PAMAM dendrimers and bovineserum albumin
9. Chet, J.M.J.F. and D.A. Tomalia, Dendrimers and Other Dendritic Polymers.JohnWiley &amp; Sons Ltd. 2001 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Dendrimers and Other Dendritic Polymers
10. Cloninger, M.J., Biological applications of dendrimers. Chemical Biology, 2002. Vol. 6: p. 742-748 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Biological applications of dendrimers
11. Tomalia, D.A., et al., Dendrimers as reactive modules for the synthesis of new structure-controlled, higher-complexity megamers. Pure and Applied Chemistry, 2000. Vol. 77(12): p. 2343-2358 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Dendrimers as reactive modules for the synthesis of newstructure-controlled, higher-complexity megamers
12. Goyal, P., Development of dendritic and polymeric scaffolds for biological and catalysis applications. 2008 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Development of dendritic and polymeric scaffolds for biological andcatalysis applications
13. Khoa, N.C., Dendrimer - tổng hợp và ứng dụng trong y- dược. 2015, NXB Khoa Học Tự Nhiên và Công Nghệ Sách, tạp chí
Tiêu đề: tổng hợp và ứng dụng trong y- dược
Nhà XB: NXBKhoa Học Tự Nhiên và Công Nghệ
14. Vửgtle, F., G. Richardt, and N. Werner, Dendrimer Chemistry. 2009, WILEY- VCH Verlag GmbH &amp; Co. KGaA, Weinheim Sách, tạp chí
Tiêu đề: Dendrimer Chemistry
15. Yoo, H.-S., T. Watanabe, and A. Hirao, Precise Synthesis of Dendrimer-Like Star-Branched Polystyrenes and Block Copolymers Composed of Polystyrene and Poly(methyl methacrylate) Segments by an Iterative Methodology Using Living Anionic Polymerization. Macromolecules, 2009. Vol. 42(13): p. 4558- 4570 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Precise Synthesis of Dendrimer-LikeStar-Branched Polystyrenes and Block Copolymers Composed of Polystyreneand Poly(methyl methacrylate) Segments by an Iterative Methodology UsingLiving Anionic Polymerization
16. Svenson, S. and D.A. Tomalia, Dendrimers in biomedical applications- reflections on the field. Advanced Drug Delivery Reviews, 2005. Vol. 57(15):p. 2106-2129 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Tomalia, Dendrimers in biomedical applications-reflections on the field
17. Boo, W.J., Characterization of thin film properties of melAlkylamine based dendrimer nanoparticles. Master of Science. 2005: Mechanical Engineering Sách, tạp chí
Tiêu đề: Characterization of thin film properties of melAlkylamine baseddendrimer nanoparticles
18. Klajnert, B. and M. Bryszewska, Dendrimers: properties and applications.Acta biochmia polonia, 2001. Vol. 48(1): p. 199-208 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Dendrimers: properties and applications
19. Rogers, M.E. and T.E. Long, Synthetic Methods in Step-Growth Polymers.2003: John Wiley &amp; Sons Inc Sách, tạp chí
Tiêu đề: Synthetic Methods in Step-Growth Polymers
20. Morales-Sanfrutos, J. and e. all, Alkyl sulfonyl derivatized PAMAM-G2 dendrimers as nonviral gene delivery vectors with improved transfection efficiencies. Organic &amp; Biomolecular Chemistry, 2011. Vol. 9: p. 851-864 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Alkyl sulfonyl derivatized PAMAM-G2dendrimers as nonviral gene delivery vectors with improved transfectionefficiencies

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w