2.3.Дендримеры.
2.3.1.Структура и свойства
Дендримеры (от греч. «dendron» - дерево) - трёхмерные сверхразветлённые глобулярные макромолекулы, обладающие регулярной структурой. Другое их название – arborols, от лат. «arbor» - «дерево». Впервые целенаправленный синтез полиамидных дендримеров был осуществлён в 80-х годах прошлого столетия группой Томалиа [13], хотя возможность образования сверхразветлённых полимеров была показана Флори ещё в 1952 году [14].
В структуре дендримера можно выделить ядро, ветви и концевые группы (Рис. 1, 2). Последние во многом определяют растворимость и химические свойства дендримеров. Структуру дендритных молекул можно условно разделить на сферические слои, проходящие через равноудалённые от центра точки ветвления дендримера [15,16].
Центр или ядро дендримера имеет нулевую точку ветвления и обозначается G0 (нулевое поколение). Внешний слой заканчивается поверхностными, или терминальными, функциональными группами. Число терминальных групп возрастает в геометрической прогрессии при увеличении генерации, и ограничено, в свою очередь, площадью поверхности дендримера, которая имеет квадратичную зависимость от радиуса [17].
Большинство дендримеров являются аморфными веществами и обладают эластичностью, способностью набухать, изменять свои размеры в зависимости от значения pH раствора и природы растворителя; некоторые виды дендримеров также обладают жидкокристаллическими свойствами. Химические и физические свойства дендримеров определяются их структурой и концевыми группами, они же лежат в основе классификации дендримеров [17].
Рис. 1. Строение дендримера.
Рис. 2. Структура дендримера.
2.3.2. Основные виды дендримеров
1) Полиамидоаминные (PAMAM) дендримеры получают путём присоединения по Михаэлю метилакрилата к аммиаку (Схема 3). Их можно получить до 10-го поколения (с молекулярной массой более 930000 г/моль - для сравнения, молекулярная масса белка гемоглобина человека составляет около 65000 г/моль) [18].
Разновидностью-дендримеров PAMAM являются их аналоги, поверхность, которых модифицирована гидрофобными кремний-органическими группами (PAMAMOS).
2) Полипропилениминные (PPI) дендримеры получают путём последовательного присоединения по Михаэлю акрилонитрила к аммиаку или диамину (Схема 3). PPI дендримеры можно нарастить максимум до пятого поколения [19].
3) Карбосилановые (CS) дендримеры получают путём последовательного присоединения реактива Гриньяра к хлорзамещённому силану (Схема 5).
4) Tecto-дендримеры (Рис. 3) состоят из основного дендримера, окруженного дендримерами меньшего размера, каждый из которых необходим для выполнения определённой функции смарт-терапевтического наноустройства, встроенного в структуру дендримера. Различные соединения, встроенные в структуру дендридных молекул, выполняют разнообразные функции, например: обнаружение больной клетки, диагноз болезни, доставка лекарств, сообщение состояния .
Схема 3. Синтез PAMAM дендримера.
Рис. 3. Tecto-дендример.
Схема 4. Синтез PPI дендримера.
Схема 5. Синтез CS дендримера.