BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

MAI BÍCH THOA
TỔNG HỢP PAMAM LAI HÓA PEG MANG
THUỐC 5-FLUOROURACIL VÀ KHẢO SÁT
HOẠT TÍNH CHỐNG UNG THƯ IN VIVO
TRÊN CHUỘT
LUẬN VĂN THẠC SĨ
2011
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

MAI BÍCH THOA
TỔNG HỢP PAMAM LAI HÓA PEG MANG
THUỐC 5-FLUOROURACIL VÀ KHẢO SÁT
HOẠT TÍNH CHỐNG UNG THƯ IN VIVO
TRÊN CHUỘT
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên Ngành: HÓA HỮU CƠ
Mã ngành: 60 44 27
HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS. TS NGUYỄN CỬU KHOA
2011
LỜI CẢM ƠN

Sau gần một năm nghiên cứu và làm việc với sự cố gắng và nỗ lực của bản thân
cộng với sự giúp đỡ của tất cả mọi người, luận văn thạc sĩ đã được hoàn thành. Tôi xin
chân thành biết ơn sâu sắc đến:
PGS.TS. Nguyễn Cửu Khoa, Viện Trưởng Viện Công Nghệ Hoá Học -Viện
Khoa Học và Công nghệ Việt Nam, Người đã dành bao tâm huyết và hết lòng tận tụy

MPEG Monomethoxy polyethylene glycol
MTX Methotrexate
NPC p-Nitrophenyl chloroformate
PACA Alkylcyanoacrylate
PAMAM Polyamidoamine
PEG Polyethylene glycol
PGL Poly(glutaraldehyde)
PMMA Polymethylmethacrylate
TEA Triethylamine
THF Tetrahydrofuran
DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1 Tính chất vật lý của hóa chất 38
Bảng 2 Độ dịch chuyển hóa học 1H NMR của MPEG p - nitrophenyl carbonate 47
Bảng 3 Độ dịch chuyển hóa học của 1H NMR của PAMAM G3.0-MPEG 50
Bảng 4 Khảo sát nhả thuốc in vitro trong môi trường nước 55
Bảng 5 Trung bình phần trăm giảm thể tích khối u ở các lô thí nghiệm theo thời gian58
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1 Mô hình polymer dẫn thuốc của Ringsdorf36 10
Hình 2 Cấu trúc Dendrimer52 17
Hình 3 Sự thay đổi hình dạng và độ chặt theo thế hệ của dendrimer PAMAM core
ammonia41 19
Hình 4 Phản ứng tạo các thế hệ lẻ của PAMAM 19
Hình 5 Phản ứng tạo các thế hệ chẵn của PAMAM 20
Hình 6 Cấu trúc của PAMAM: A.Core ethylenediamine; B. Core ammonia 20
Hình 7 Một số hình thức vận chuyển thuốc của PAMAM8 22
Hình 8 Độ độc của dendrimer theo nhóm chức bề mặt8 23


MỞ ĐẦU
Ung thư là căn bệnh nguy hiểm nó đã cướp đi bao nhiêu sinh mạng con người. Theo
thống kê hiện nay, ung thư là nguyên nhân của 1/3 số ca tử vong trên thế giới và là
nguyên nhân thứ hai gây tử vong sau bệnh tim mạch. Việc điều trị ung thư cũng còn
gặp nhiều khó khăn như hiệu quả điều trị thấp, sự kháng thuốc của tế bào ung thư và
tính không đặc hiệu đối với tế bào ung của thuốc…
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật con người đã không ngừng nghiên cứu
và tìm ra những vật liệu mới nhằm đáp ứng nhu cầu cấp thiết của cuộc sống. Với tinh
thần này, công nghệ nano ra đời đã tạo ra những vật liệu mới với kích thước từ vài
nanometer tới vài trăm nanometer có thể được sử dụng như chất mang để vận chuyển
dược chất cho việc điều trị bệnh. PAMAM là một loại nano polymer có cấu trúc đặc
biệt thích hợp cho việc mang thuốc, bên cạnh đó khi được lai hóa với PEG thì tính
tương hợp sinh học của polymer này được tăng lên. Đây là vật liệu mới có tiềm năng
ứng dụng trong y dược và công nghệ sinh học, đặc biệt làm chất mang thuốc để điều
trị những căn bệnh mãn tính như bệnh ung thư.
Trên cơ sở đó chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Tổng hợp PAMAM lai hóa
PEG mang thuốc 5-fluorouracil và khảo sát hoạt tính chống ung thư in vivo trên
chuột” nhằm đánh giá sơ bộ về khả năng mang thuốc của polymer này và hoạt tính
chống ung thư trên cơ thể sống của 5-fluorouracil khi được mang trên PAMAM-PEG.
Từ đó tạo tiền đề nghiên cứu sâu hơn nhằm tạo ra loại thuốc có thể đáp ứng đến các bộ
phận mong muốn trong cơ thể với liều lượng thích hợp và theo đúng thời gian mong
muốn, đảm bảo được 3 yếu tố tạo nên tính an toàn và hiệu quả của điều trị: đúng nơi,
đúng lúc và đúng liều.
Chương 1
TỔNG QUAN
1.1 MỘT SỐ THÔNG TIN VỀ THUỐC
5-FLUOROURACIL
3, 51
5-Fluorouracil (5-FU) thuộc loại thuốc chống chuyển hóa, là một trong những

cổ tử cung, bàng quang, gan và tụy.
Dùng ngoài da: Ðiều trị tổn thương da nông ác tính và tiền ác tính; dày sừng
tuổi già; dày sừng quang hóa; u sừng gai; bệnh Bowen; carcinom nông tế bào đáy.
Carcinom tế bào đáy và tế bào vảy xuyên sâu thường không đáp ứng với liệu pháp
fluorouracil. Thuốc chỉ được dùng tạm thời khi không có phương pháp điều trị nào
khác.
1.1.3 Chống chỉ định
Phụ nữ mang thai và cho con bú, người bệnh suy dinh dưỡng; suy tủy; nhiễm
khuẩn nặng; người bệnh có tiền sử quá mẫn cảm với thuốc.
1.1.4 Liều lượng và cách dùng
Tiêm hoặc truyền tĩnh mạch cho người lớn
Fluorouracil có thể tiêm tĩnh mạch hoặc truyền tĩnh mạch. Liều dùng thường
dựa vào thể trọng người bệnh. Nếu béo phì, hoặc tăng trọng do phù cổ trướng hoặc các
dạng giữ nước khác thì tính theo trọng lượng lý tưởng. Liều dưới đây có thể giảm đi
1/3 hoặc 1/2 nếu thể trạng người bệnh dinh dưỡng kém, sau phẫu thuật lớn (trong vòng
30 ngày), suy tủy xương (thiếu máu, giảm bạch cầu, giảm tiểu cầu), suy gan, suy thận.
Truyền tĩnh mạch
15 mg/kg/ngày, không quá 1 g cho 1 lần truyền. Thuốc được hòa trong 500 mL
dextrose 5% hoặc 500 mL NaCl 0,9%, truyền tốc độ 40 giọt/phút trong 4 giờ hoặc
truyền trong 30-60 phút hoặc truyền liên tục trong 24 giờ. Liều hàng ngày này được
truyền liên tiếp cho đến khi độc tính xuất hiện hoặc cho đến khi được 12-15 g. Ðây là
một đợt điều trị. Một số người bệnh dùng tới 30 g với liều tối đa 1 g/ngày. Liều hàng
ngày không bao giờ được quá 1 g. Giữa 2 đợt điều trị nên nghỉ 4-6 tuần.
Tiêm tĩnh mạch
12 mg/kg/ngày, liền 3 ngày. Nếu không xuất hiện ngộ độc thuốc có thể dùng 6
mg/kg/ngày vào ngày thứ 5, thứ 7 và thứ 9. Nếu xuất hiện nhiễm độc thì ngừng cho
đến khi các dấu hiệu ngộ độc rút mới dùng liều tiếp theo.
Liều duy trì: 5-15 mg/kg, 1 tuần 1 lần tiêm tĩnh mạch.
Gần đây, người ta thường dùng liều 15 mg/kg tiêm tĩnh mạch, mỗi tuần một lần trong
suốt cả đợt điều trị, như vậy không cần dùng liều khởi đầu nữa.

Phân chia tế bào (tăng sinh) là quá trình sinh lý xảy ra trong những điều kiện
nhất định ở hầu hết các mô trong cơ thể sinh vật đa bào. Bình thường sự cân bằng giữa
tốc độ của quá trình tăng sinh và quá trình chết của tế bào được điều hòa một cách chặt
chẽ để đảm bảo cho tính toàn vẹn của cơ quan và mô. Khi các tế bào xảy ra những đột
biến trong DNA, chúng có thể phá vỡ cơ chế điều khiển này và dẫn đến ung thư.
Có nhiều nguyên nhân gây đột biến như các yếu tố bên ngoài (hóa chất, bức xạ, virus
mang gene gây ung thư, thuốc trị ung thư) hay các yếu tố bên trong (yếu tố di truyền,
hormone, khả năng miễn nhiễm của từng cá thể).
Sự tăng sinh không kiểm soát và thường là nhanh chóng của tế bào sẽ tạo thành
các khối u lành tính hay khối u ác tính (ung thư). Những khối u lành tính không lan
tràn đến những nơi khác trong cơ thể hay xâm lấn vào các mô khác, và chúng hiếm khi
đe dọa đến tính mạng trừ khi chúng chèn ép đến các cấu trúc sống còn. Các khối u ác
tính có thể xâm lấn vào các cơ quan khác, lan đến những nơi xa hơn (di căn) và trở nên
đe dọa đến tính mạng.
1.2.2 Các loại ung thư
Ung thư có thể được phân loại dựa theo tính chất giải phẫu bệnh hoặc theo cơ
quan bị tổn thương. Các tế bào ung thư trong một khối u (bao gồm cả tế bào đã di
căn) đều xuất phát từ một tế bào duy nhất phân chia mà thành. Do đó một bệnh ung
thư có thể được phân loại theo loại tế bào khởi phát và theo vị trí của tế bào đó. Tuy
nhiên, trong nhiều trường hợp, người ta không xác định được khối u nguyên phát.
Các loại ung thư:
− Ung thư biểu mô (carcinoma) có nguồn gốc từ tế bào biểu mô (ví dụ như ở ống
tiêu hóa hay các tuyến tiêu hóa).
− Bệnh lý huyết học ác tính (hematological malignancy), như bệnh bạch cầu
(leukemia) và u lympho bào (lymphoma), xuất phát từ máu và tủy xương.
− Ung thư mô liên kết (sarcoma) là nhóm ung thư xuất phát từ mô liên kết, xương
hay cơ.
− U hắc tố do rối loạn của tế bào sắc tố.
− U quái bắt nguồn từ các tế bào mầm.
1.2.3 Điều trị ung thư

độc thường gặp là:
− Rối loạn tiêu hóa, buồn nôn và nôn, viêm loét niêm mạc, táo bón, tiêu chảy.
− Rối loạn chức năng gan, tổn thương ống thận.
− Rụng tóc, ban đỏ, viêm loét da.
− Với tủy xương, hầu hết các thuốc chữa ung thư đều làm suy yếu chức năng của
tủy xương, hạn chế sự tạo ra hồng cầu, bạch cầu và tiểu cầu, gây ra thiếu máu;
do đó dễ bị xuất huyết và dễ bị nhiễm khuẩn. Cần kiểm tra máu thường xuyên
để điều chỉnh liều dùng hoặc ngừng thuốc.
− Với hệ nội tiết, thuốc có ảnh hưởng xấu đến buồng trứng và tinh hoàn, dẫn đến
vô sinh.
− Với trẻ em, thuốc làm chậm sự tăng trưởng và phát triển.
− Ung thư thứ phát: do dùng thuốc lại phát sinh ra các ung thư mới, xảy ra sau
nhiều tháng hoặc nhiều năm.
− Gây tổn thương mạch máu và đau khi truyền thuốc đường tĩnh mạch, có thể bị
ngay khi tiêm hoặc sau khi điều trị một thời gian.
− Sút cân, người yếu, không còn khả năng làm việc.
− Đã thấy thuốc gây quái thai trên động vật thí nghiệm. Vì vậy những người đã
dùng thuốc chữa ung thư thì không nên có con nữa.
Những tác dụng phụ này gây sự sợ hãi và lo lắng thường xuyên, thậm chí gây rối loạn
về tính cách, hành vi của bệnh nhân.
Sự kháng thuốc của tế bào ung thư
46
Các tế bào ung thư có thể kháng lại các thuốc chữa ung thư cũng như các vi khuẩn
kháng lại các thuốc hóa trị liệu kháng khuẩn.
Cơ chế tế bào ung thư kháng thuốc gồm:
− Làm giảm sự thâm nhập của thuốc vào các tổ chức ung thư.
− Làm giảm sự tích lũy của thuốc, thải trừ thuốc ra khỏi tế bào ung thư bằng các
“bơm” P - glycoprotein trên màng tế bào.
− Làm giảm hoạt tính của thuốc bằng cách chuyển hóa các phân tử thuốc.
− Làm biến đổi protein mục tiêu và các yếu tố cần để thuốc tác động lên tế bào

liều lượng bị giới hạn bởi liều độc cũng như các tác dụng phụ và nhiều điều bất lợi
khác. Do đó, để tăng tốc độ sinh hóa và giảm sự đề kháng thuốc thì khoảng cách giữa
các liều dùng thuốc bắt buộc phải rút ngắn. Điều này càng gây ra sự bất tiện cho bệnh
nhân trong quá trình điều trị ung thư và tăng chi phí điều trị.
1.2.5 Chất mang polymer - liệu pháp mới điều trị ung thư
Một trong những ý tưởng để giải quyết những vấn đề này là đưa thuốc trực tiếp
vào vị trí phát huy tác dụng (cơ quan, tế bào, hoặc các thành phần của tế bào), tạo ra
một loại thuốc có tính chọn lọc cao vào một cơ quan nào đó trong cơ thể. Thuốc sẽ
phát huy tác dụng khi được hấp thu qua màng tế bào. Có nhiều con đường để thuốc
hấp thu qua màng tế bào như khuếch tán trực tiếp qua lớp phospholipid kép, khuếch
tán qua các protein kênh, nhập bào nhờ protein vận chuyển hay chất mang hay sự ẩm
bào.
Chất mang thuốc là một liệu pháp mới trong điều trị ung thư. Các chất mang
(carrier) có tác dụng như một giá đỡ cho thuốc, giúp thuốc tránh khỏi sự đào thải bởi
các cơ chế bảo vệ của cơ thể (chuyển hóa ở gan, thải trừ qua thận, phân huỷ bởi các
enzyme, tấn công của bạch cầu và hệ thống miễn dịch ). Các chất mang còn giúp
phân tử thuốc đến được đích tác dụng mong muốn. Chất mang thuốc có tác dụng như
một tiền dược (prodrug) giúp giảm độc tính của thuốc, thu hẹp phạm vi phân bố của
thuốc trong cơ thể nên làm giảm tác dụng phụ của thuốc và giảm lượng thuốc nhưng
vẫn đảm bảo hiệu quả điều trị. Liệu pháp điều trị bệnh có ứng dụng polymer đã được
Ringsdorf nghiên cứu từ năm 1978 bởi những tính chất ưu việt của nó. Khung sườn
polymer có tác dụng như một hệ thống dẫn thuốc. Trên đó có bộ phận để liên kết với
phân tử thuốc, bộ phận làm tăng khả năng hòa tan những loại thuốc có tính ái dầu, nhờ
đó thuốc sẽ đi vào hệ tuần hoàn máu thuận lợi hơn, tăng sinh khả dụng của thuốc, tăng
thời gian bán thải của thuốc.
Hình 1 Mô hình polymer dẫn thuốc của Ringsdorf
36
Polymer được sử dụng làm hệ thống dẫn thuốc phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
− Có tính tương hợp sinh học, không độc đối với cơ thể.
− Giảm các tác dụng phụ có hại nhưng vẫn duy trì được đặc tính của thuốc.

in vivo.
Một số hệ vận chuyển 5-FU dựa trên nền polymer này đã được nghiên cứu để
điều trị ung thư. Martini và cộng sự đã tổng hợp một triblock copolymer mới từ
ε-caprolactone và ethylene oxide bằng phương pháp “hot-melt” để tạo ra các hạt mang
5-FU với kích thước 75-250 µm, sử dụng cho các vật liệu cấy ghép mang 5-FU. Với
mục đích này, một blockpolymer của PEG 35 kDa với ε-caprolactone được tổng hợp ở
nhiệt độ 18
5
C không dùng xúc tác trong môi trường chân không đã được đề nghị để
tổng hợp poly (ε-caprolactone)-blockpoly (ethylene glycol)-block-poly (ε-
caprolactone) (PCL-PEG-PCL). Nghiên cứu này dẫn đến một kết luận sử dụng
copolymer (PCL-PEG-PCL) để kéo dài thời gian nhả thuốc 5-FU trong hệ dẫn thuốc:
thuốc chống ung thư được nhả ra nhanh trong 10h đầu tiên, theo sau đó là pha nhả
thuốc chậm, cuối cùng đạt đến giá trị tới hạn sau 24 h
Poly(D,L-lactide-ran-ε-caprolactone)-poly(ethyleneglycol)-poly(D,L-lactide-ran-
ε-caprolactone) triblock copolymer cũng được đề nghị sử dụng làm chất dẫn thuốc
5-FU. Polymer này được tổng hợp bằng phản ứng polymer hóa mở vòng D,L-lactide và
ε-caprolactone với sự hiện diện cũa PEG, phản ứng sử dụng Zn L-lactate làm chất khơi
mào. Hiệu suất mang 5-FU khoảng 90%. Khảo sát đặc tính về nhiệt độ nóng chảy và
độ nhớt, cho thấy polymer này có khả năng làm hệ vận chuyển thuốc ở dạng tiêm.
Chitosan
9, 10, 18, 28, 48
Chitosan, thu được bằng cách khử acetyl trong chitin, là polymer ưa nước được
dùng làm hệ vận chuyển thuốc nhờ vào khả năng tương thích sinh học, phân huỷ sinh
học và tính chất kết dính màng nhầy. Do không tan ở môi trường pH cơ thể người, nên
khó khăn lớn của polymer này là sự ngưng tụ làm giới hạn sử dụng chúng trong việc
vận chuyển đường tĩnh mạch. Tuy nhiên, chitosan có những ưu điểm nhất định, các
dẫn xuất của chitosan đã được tổng hợp để dùng trong các ứng dụng sinh học, ví dụ
như glycol chitosan đã nhận được sự quan tâm lớn của các nhà khoa học nhờ vào
khoảng độ tan rộng. Quy trình tổng hợp hạt chitosan chứa 5-FU cần phải lựa chọn kỹ

26
Guar gum, là chất mang có tiềm năng trong việc mang thuốc chuyên trị bệnh
đường ruột kết, là dẫn xuất của polysaccharide từ hạt của Cyamopsis tetragonolobus
(thuộc họ Leguminosae). Trong phân tử bao gồm liên kết (1→6) giữa các mạch thẳng
(1→4)-β-D-mannopyranosyl với α-D-galactopyranosyl. Trong các công thức tạo
thuốc, guar gum được sử dụng như một chất mang, tá dược, chống lắng, làm dày hoặc
chất ổn định.
Một công thức làm thuốc viên rất có triển vọng để chuyên dùng mang thuốc 5-
FU đến ruột kết đã được phát triển bởi Krishiah và cộng sự. Các viên thuốc nén chứa
80% guar gum có khả năng mang thuốc 5-FU cho các vùng trong ruột kết, do chúng
chỉ nhả khoảng ≈ 2.4% lượng thuốc trong môi trường sinh lý của dạ dày và ruột non.
Hơn thế nữa, công thức thuốc này không hề có sự thay đổi về vẻ ngoài vật lý, lượng
thuốc mang, hoặc cấu trúc hòa tan khi lưu trữ ở điều kiện nhiệt độ 40
°
C (độ ẩm trong
phòng 75%) trong 6 tháng.
Gelatin
32
Gelatin, một polymer ưa nước, có nhiều ưu điểm như không độc, tương thích
sinh học và có đặc tính nhả thuốc ổn định. Mặc dù nghiên cứu khả năng ứng dụng của
hạt gelatin trong điều trị ung thư đang còn hạn chế, một số nghiên cứu gần đây chứng
minh được tiềm năng của chất mang này trong việc mang thuốc chống ung thư nhờ
vào khả năng nhả thuốc, phân phối thuốc sinh học và các tính chất tái sinh tế bào. Sau
đây là phương pháp tạo các hạt cầu micro mang 5-FU trên nền gelatin. Quá trình tổng
hợp bao gồm đưa dung dịch thuốc (5-FU trong nước, pH 7.4) vào dung dịch gelatin
trước khi phân tán trong polymethylmethacrylate (PMMA) bằng khuấy cơ. Một trong
những yếu tố gây ảnh hưởng đến tốc độ nhả thuốc đó là kích thước của hạt cầu. Bằng
cách điều chỉnh tốc độ trộn, nồng độ của PMMA và gelatin trong suốt quá trình tổng
hợp, ta thu được hạt cầu micro với các kích thước hạt khác nhau (1-15 µm). Liều nhả
thuốc 5-FU gần ổn định (near zero order) (≈8 ngày) có thể đạt được bằng cách sử dụng

Poly(glutaraldehyde)
31
Ứng dụng của hạt nano poly(glutaraldehyde) (PGL) làm chất mang 5-FU được
nghiên cứu bởi Mukherji và cộng sự. Các hạt nano mang 5-FU này được tổng hợp
bằng cách ngưng tụ aldol của monomer glutaraldehyde trong môi trường kiềm. Thuốc
chứa trong các hạt nano (1 mg 5-FU/7 mg PGL) được nhả ra từ từ và khu trú nhiều ở
gan, phổi và ruột (≈65% lượng thuốc được gắn kết ban đầu).
Poly(α-malic acid)
35
Poly(malic acid) là một dạng lactide polyester tan trong nước, phân hủy sinh
học và không gây ảnh hưởng đến gen, có nhóm thế axit carboxylic dễ dàng biến tính để
sử dụng như một polymer phân huỷ sinh học dùng cho chất mang thuốc. Ohya và cộng
sự đã tổng hợp poly(α-malic acid)-5-FU-saccgaride liên hợp bằng cách gắn 5-FU và
một số loại đường saccharide (galactosamine, glucosamine, N-acetyl-D-glucosamine,
manose và mannosamine) lên poly(α-malic acid). Polymer liên hợp thu được có hiệu
quả chống lại P-388 Leukemia trên chuột và không có biểu hiện độc tố trong liều sử
dụng (200-800 mg/kg). Poly(α-malic acid)-5FU-glactosamine liên hợp có hiệu quả
chống lại sự phát triển của tế bào hepatoma tốt hơn so với các loại polymer liên hợp
khác nhờ khả năng tương tác của galactose với các thụ thể trên tế bào gan.
Polyacrylamide5
Hạt polyacrylamide mang 5-FU (2-3.5 µm) nối với
N,N-methylenebisacrylamide (NNMBA) hoặc ethylene glycol dimethacrylate
(EGDMA) được tổng hợp trong môi trường nước - methanol bằng kỹ thuật polymer
hóa phân tán. Cả hiệu suất mang thuốc và cách nhả thuốc đều phụ thuộc vào bản chất
của tác nhân tạo nối, lượng tác nhân tạo nối được dùng và phần trăm lượng thuốc tải
lên. Hiệu suất bao bọc thuốc cao (≈80%) đạt được khi hạt polymer được tạo nối bằng
NNMBA ưa nước. Điều này có được nhờ thuốc ưa nước ít tương tác với chất tạo nối
ưa dầu. Tuy nhiên, thời gian nhả thuốc kéo dài hơn (lên đến 12 h) được quan sát thấy
khi EGDMA được sử dụng, đó là do các hạt thu được có khả năng trương nở giảm.
Các tác giả trên cũng đã tổng hợp hạt cầu micro core-shell, copolymer

Cùng thời gian đó, nhóm nghiên cứu của NewKome cũng tình cờ báo cáo về
việc tổng hợp ra những phân tử có cấu trúc tương tự, được gọi là “arborols”, theo tiếng
La Tinh cũng có nghĩa là nhánh cây. Ngoài ra chúng còn được biết đến với tên khác là
“cascade molecule” có nghĩa là polymer nhiều tầng và ngày nay người ta sử dụng tên
gọi thông dụng là dendrimer.
Cấu trúc phân tử
45
Phân tử dendrimer được cấu tạo bởi ba phần:
Phân tử ở tâm gọi là core (nhân): Phân tử core có thể ưa nước hay kỵ nước.
Các nhánh bên trong (interior branch) được lặp đi lặp lại có nhiệm vụ liên kết
các nhóm bên ngoài với tâm, giữa các nhánh có nhiều khoảng không gian trống bên
trong.
Các nhóm bên ngoài (surface groups) thường là các nhóm anion, cation, nhóm
trung tính, các nhóm ưa nước hay kỵ nước.
Hình 2 Cấu trúc Dendrimer
52
Tính chất
8, 27, 30, 41
Tính đơn phân tán
Nhược điểm lớn nhất của các polymer thông thường là các phân tử có kích
thước và khối lượng phân tử khác nhau, không đồng đều dẫn đến độ đa phân tán cao.
Nguyên nhân là do trong quá trình tổng hợp các polymer mạch thẳng hay nhánh thì sự
sắp xếp các nhánh xảy ra một cách ngẫu nhiên, không kiểm soát được. Trong khi đó,
kích thước và khối lượng phân tử dendrimer được kiểm soát một cách chặt chẽ trong
suốt quá trình tổng hợp, thể hiện tính đơn phân tán. Chỉ số DPI của dendrimer gần như
bằng 1, khoảng 1-1,05.
Khả năng hòa tan của dendrimer
Tính tan của dendrimer do các thành phần cấu trúc quyết định. Dendrimer với
core và các nhóm bên ngoài là các nhóm ưa nước thì có khả năng tan được trong nước,
trong khi các dendrimer với core và các nhóm bên ngoài là các nhóm kỵ nước, ưa dầu