樹枝狀分子生物凝膠體系的結(jié)構(gòu)、性能與應(yīng)用研究科研成果

以天然氨基酸為構(gòu)筑單元，合成一系列具有凝膠能力的樹枝狀化合物。通過(guò)改變分子的形狀、尺寸、親疏水區(qū)域等因素，調(diào)控分子內(nèi)及分子間相互作用力，研究其自組裝形成凝膠的性能和所形成分子凝膠的性質(zhì)。用FTIR 、1HNMR、TEM、AFM、SEM、XRD、CD等手段研究凝膠的結(jié)構(gòu)構(gòu)筑以及凝膠因子、干膠和凝膠結(jié)構(gòu)之間的相關(guān)性，探討分子組裝形成凝膠的機(jī)理?？偨Y(jié)其結(jié)構(gòu)與形成凝膠的規(guī)律。通過(guò)對(duì)凝膠因子特定的修飾或改性，使形成的凝膠具有智能響應(yīng)性，例如對(duì)光、熱、pH的刺激響應(yīng)性。通過(guò)化學(xué)鍵合或物理包埋，使凝膠與藥物分子結(jié)合，初步考察凝膠的載藥性能和對(duì)藥物的控釋性能,以及固定某些酶和蛋白質(zhì)的性能。 2100433B

樹枝狀分子命名

英文名dendrimer，中文名稱分前綴和主語(yǔ)，前綴有9種之多：樹形、樹狀、樹枝形、樹枝狀、樹型、樹枝型、樹枝、樹突、枝狀，主語(yǔ)有7種之多：化合物、分子、大分子、高分子、聚合物、聚體、聚合體，排列組合有至少63種名稱，如無(wú)特別注明，后文中統(tǒng)稱為樹枝狀分子，國(guó)內(nèi)僅威海晨源獨(dú)家生產(chǎn)。

樹枝狀分子分類

樹枝狀結(jié)構(gòu)分兩種，一種是理想完美狀態(tài)的樹枝狀結(jié)構(gòu)，一般所指的樹枝狀分子如無(wú)特別說(shuō)明，均指完美結(jié)構(gòu)的；還一種是有缺陷的樹枝狀結(jié)構(gòu)的有機(jī)分子具有枝枝狀結(jié)構(gòu)的有機(jī)分子。，這類結(jié)構(gòu)通常稱之為超支化分子，屬于另一個(gè)研究范疇，不在后續(xù)內(nèi)容之列。

樹枝狀分子典例

口卜啉類樹枝狀分子 、芳醚樹枝狀分子、PAMAM樹枝狀分子、二茂鐵基樹枝狀分子。國(guó)內(nèi)外研究最成熟，并且在國(guó)外及國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)的當(dāng)屬PAMAM（聚酰胺-胺），后文中均以PAMAM為例

樹枝狀分子研究概況

1978年，Vogtle 等人第一次報(bào)道了通過(guò)迭代方法獲得分支分布結(jié)構(gòu)，首次提出重復(fù)合成的思想；

1979年Denkewelter首次合成了以l-賴氨酸為基的樹枝形高分子，并對(duì)其性能進(jìn)行了表征，但并沒(méi)有提出樹枝形高分子的概念，也沒(méi)有對(duì)他的合成方法進(jìn)行總結(jié)；

1985年DOW化學(xué)公司的Tomalia和加州理工學(xué)院的Newkome先后提出了樹枝形高分子概念并分別合成了兩種不同樹枝形高分子；

1990年康奈爾大學(xué)的Frechet等合成了芳香族聚酯、聚醚樹枝形高分子。

樹枝狀分子生產(chǎn)概況

國(guó)外僅有DSM等不超過(guò)四家企業(yè)（美國(guó)、澳大利亞）在生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室級(jí)別和工業(yè)級(jí)別的樹枝狀分子；

國(guó)內(nèi)僅在威海晨源在生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室級(jí)別和工業(yè)級(jí)別的樹枝狀分子

樹枝狀分子收斂法

從樹枝形聚合物的外層出發(fā)，由外向內(nèi)逐步收斂的合成方法

樹枝狀分子發(fā)散法

從樹枝形聚合物的中心核開始，由內(nèi)向外的擴(kuò)散合成方法