PAMAM树形分子及其应用

CY@LCC

PAMAM树形分子是最早合成并被广泛研究的树形分子之一。由DOW化学公司的Tomalia率先合成。以乙二胺为核的PAMAM树形分子是经由两步反应、用发散法合成。第一步由乙二胺与丙烯酸甲酯反应；第二步以得到的羧酸酯与过量的乙二胺反应。经过上述两步反应之后，即可得到第一代树形分子，顺序重复以上两步反应即可得到高代数的PAMAM树形大分子。
PAMAM(聚酰胺-胺)树形分子制备简单、性质独特，在纳米粒子制备、生物医用材料、主客体化学、废水处理、聚合物共混助剂等很多方面都得到了广泛的应用。
在纳米粒子制备中的应用：PAMAM 树形分子具有良好的单分散性，内部具有纳米级空腔，是合成金属及其化合物纳米簇的优异的高分子模板，近年来以树形分子为模板制备稳定的金属纳米粒子（Dendrimer Encapsulated Nanoparticles, DENs）已经成为了研究的热点。以Crooks R.M.为代表的课题组用改性后的羟端基PAMAM树形分子为模板，在水相中先后成功地合成了Ag[16]，Cu[17]，Au[18]，Pt[19]，Pd[20]等多种DENs。用树形分子为模板制备的纳米粒子性质稳定、尺寸以及尺寸分布可控，且能使纳米粒子的催化性能和光性能得以较好地的保持。
在色谱固定相中的应用：由于通过对合成的过程中加以控制，可制得结构精确、具有不同的官能团的PAMAM树形分子，从而为电动色谱中提供不同的选择性，PAMAM树形分子也被广泛的应用于电动色谱的固定相中。Newkome等用树形分子替代毛细管电动色谱中的胶束，并应用树形分子分离取代芳烃[21]。Terabe等人将树形分子用作电动色谱准固定相[22]，通过水解得到羧酸盐为末端基的树形分子，用于在水缓冲溶液中苯衍生物及萘衍生物的分离，及在甲醇为缓冲溶液中对多环核芳烃的分离。
在生物和医疗方面的应用：Cheng等[23]研究了树枝状大分子对酮基布洛芬、布洛芬、双氟尼酸以及萘普生等四种疏水性非甾体抗炎药在37℃时的溶解度的影响，研究发现对于萘普生的增溶效果最明显。Chauhan等[24]研究了PAMAM对于吲哚美辛的增溶作用及其两者所形成的络合物对于炎症部位的被动靶向作用,发现其不仅延长了药物的作用时间而且相对于结合前的药物，靶向作用得到了明显的提高。PAMAM的大小、内部空腔以及和蛋白质类似的组成决定了它可以作为蛋白质、酶和病毒的理想类似物。早在1994年，R F Barth[25]等就研究了表面具有伯胺基团的PAMAM树形分子与荧光素酶的质粒DNA编码的相互作用，发现主体内荧光素酶的转染效率取决于树形分子的代数及表面胺基与DNA磷脂的比例。
PAMAM在污水处理方面的应用：谭惠民研究组将PAMAM用于多种污水处理，取得了良好的效果。PAMAM树形分子用于TNT红水处理，可将TNT红水由原来的黑褐色处理为无色透明，COD Cr值由原来的101000下降到364，达到国家规定的排放标准[26,27]。PAMAM用于处理稠油原油污水，在使用20ppm的4.0代PAMAM时，除油率可以达到 96.9％。将PAMAM用于废水处理，具有用量少、pH值应用范围广、脱色率高等优点[28]。
PAMAM作为聚合物共混助剂方面的应用：桂红星[29]等将PAMAM及其烷基化衍生物用于PA6/PA1010、PA6/PP共混体系。发现PAMAM可以有效改善PA6与PA1010的相容性，显著提高共混物的力学性能。张文栓[30]等采用聚酰胺-胺(PAMAM)树形分子改性环氧树脂，结果表明,聚酰胺-胺树形分子能大大提高环氧树脂的力学性能。
-----------------------------------------------------------------------------------------------------威海晨源树枝分子