NGHIÊN cứu TỔNG hợp POLYMER DENDRITIC từ METHYLACRYLATE và ETHYLENEDIAMINE

Luận văn thạc sĩ Phạm Thị Thanh Thảo
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
 * 
PHẠM THỊ THANH THẢO
NGHIÊN CỨU
TỔNG HỢP POLYMER DENDRITIC TỪ
METHYLACRYLATE VÀ ETHYLENEDIAMINE
Chuyên ngành : Hóa học hữu cơ
Mã số: 090520
LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
` Người hướng dẫn khoa học
TS. NGUYỄN CỬU KHOA
CẦN THƠ- 2008
Chương 1: Tổng quan
- 2 -
Luận văn thạc sĩ Phạm Thị Thanh Thảo
TỔNG QUAN
1. GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ POLYESTER
1.1. Liên kết ester [2][4]
Ester là dẫn xuất của acid carboxylic và cũng là chất được tìm thấy rất nhiều
trong thiên nhiên. Một số ester có mùi thơm dễ chịu. Ester có nhiều ứng dụng. Tuy
một số chất có trong thiên nhiên nhưng không đủ cho nhu cầu tiêu dùng của con
người. Do đó, ta phải tìm hiểu về phương pháp điều chế.
1.1.1. Điều chế
Hầu hết các ester có thể điều bằng nhiều cách
1.1.1.1. Từ acid
Alcol và acid tác dụng nhau với sự hiện diện của xúc tác acid và tiến hành hoàn
lưu trong một thời gian dài, phản ứng này gọi là sự ester hóa Fischer.
RCOOR
'

+
R
'
COOH
+
H
2
O
ROH
H
+
hoÆc OH
1.1.1.2. Từ clorua acid hoặc anhidrit acid
Ngoài ra, alcol còn tác dụng với clorua acid hoặc anhidrit acid theo cơ chế phản
ứng thế thân hạch acil với xúc tác của bazơ yếu như piridin

RCOOR
'
+ R
'
OH
+
HCl
piridin
RCOCl

RCOOR
'
+ R
'

OH
+
RCO
2
O
RCOOH
piridin
1.1.1.3. Từ xeton
Ceton chuyển hóa thành ester khi cho tác dụng với peracid, phản ứng này còn
gọi là phứng ứng oxid hóa Baeyer- Villiger
RCOOR
'
+
R
"
COOOH
+
R
"
COOH
RCOR
'

Chương 1: Tổng quan
- 3 -
Luận văn thạc sĩ Phạm Thị Thanh Thảo
1.1.1.4. Từ ester
Khi thủy giải ester, alcol bị khử bởi tác nhân thân hạch, sự alcol giải này gọi là
sự xuyên- ester hóa
RCOOR

"
+
R
"
OH
+
R
'
OH
RCOOR
'
H
+
hoÆc OH
-

1.1.2. Phản ứng của ester
1.1.2.1. Phản ứng thủy phân
Ester bị thủy giải có xúc tác acid hoặc bazơ tạo thành acid carboxylic và
alcol

RCOOR
"
+
R
"
OH
+
R
'

OH
RCOOR
'
H
+
hoÆc OH
-
1.1.2.2. Amin giải
Ester còn có thể tác dụng với amoniac hoặc amin (nhất cấp hoặc nhị cấp) tạo
thành amid tương ứng. Phản ứng có thể thực hiện trong dung dịch nước vì amoniac
thân hạch hơn nước.
+
R
"
2
NH
RCONR
"
2
R
'
OH+
RCOOR
'
1.1.2.3. Phản ứng với tác chất Grignard
Ester tác dụng với tác chất Grignard là một phương pháp tốt để điều chế alcol
tam cấp. Giống như phản ứng với aldehid và ceton, nhóm alkil hoặc aril của tác chất
Grignard gắn vào C carbonil thiếu điện tử.
Trong một vài trường hợp, phản ứng loại nhóm alcoxid cho ceton. Nhưng ceton
sẽ phản ứng nhanh với tác chất Grignard cho alcol tam cấp.

+
R
"
MgX
R
"
COOH
+
RCOOR
'
R C
R
"
OH
R
"
1.1.2.4. Hoàn nguyên
Hidrur litium alumium hoàn nguyên ester cho ra 2 alcol bậc nhất tương ứng.
R
'
OH+
RCOOR
'
LiAlH
4
RCH
2
OH
Chương 1: Tổng quan

- 4 -
Luận văn thạc sĩ Phạm Thị Thanh Thảo
1.2.Polyester [1][5][6]
1.2.1. Cấu trúc
Trong phân tử polyester có chứa nhóm chức ─OCO─. Đây là nhóm chức kém
phân cực, các phân tử tương tác với nhau bằng tương tác tĩnh điện. Do đó, phân tử có
độ uốn dẻo lớn và nhiệt độ nóng chảy thấp hơn các polymer khác.
Polymer có những khối mềm và những khối cứng. Người ta coi chúng như
những chất đồng trùng hợp có những đoạn mềm và những đoạn cứng. Đoạn mềm là
những khối polyether cho nên vật liệu này còn gọi là polyetherester đồng trùng hợp.
Những đoạn cứng là những khối polytetramethyleneglycol (PTMGT) với polyether có
trọng lượng phân tử khoảng 1000. Những đoạn cứng có ít nhất 10 đơn vị dài và có khả
năng kết tinh, có trọng lượng phân tử 30000, độ nhớt thấp và dễ gia công.
1.2.2. Tính chất
1.2.2.1. Tính chất vật lí
Polyester có thể kháng nước ở nhiệt độ cao có giới hạn, có tính bền nhiệt cao,
cách điện và khả năng tạo thành tơ và màng tốt. Khi tiếp xúc với nước trên 70°C phải
thêm chất bền nhiệt. Những chất có độ bền nhiệt trong môi trường khô và nóng.
Những vật liệu cứng có thể duy trì ở nhiệt độ 180°C trong khoảng thời gian dài.
Ngoài ra, chúng còn chịu được lực, có tính đàn hồi và chống mài mòn. So với các loại
TPE, polyester cũng có tính kháng dầu tốt hơn khi nhiệt độ tăng. Tuy vậy, chúng chịu
được xăng ở nhiệt độ 70°C và tan dần khi nhiệt độ lên tới 150°C, không tan trong chất
lỏng có cực, đặc biệt là vật liệu cứng.
Nhiệt độ chảy phụ thuộc vào độ cứng, khi độ cứng tăng thì nhiệt độ chảy tăng
từ 170°C-250°C. Mặc dù có tính bền nhiệt tốt nhưng cũng cần phải giữ độ ẩm dưới
0,1% vì nếu không sẽ bị nước phân hủy mạnh. Do polyester có thể hút ẩm từ không
khí nên cần phải sấy khô trước khi gia công.
Polyester là loại xơ có khả năng nhiễm điện do ma sát, thường polyester bị
nhiễm điện sẽ tích điện âm. Do độ dẫn điện kém nên khi bị nhiễm điện các đặc tính
của xơ bị biến đổi nên gây nhiều khó khăn trong quá trình sản xuất.

Để làm giảm sự nhiễm điện do ma sát, có thể áp dụng nhiều phương pháp khác
nhau
• Phân tán các nhóm ưa nước vào xơ để nâng cao chất lượng của
polyester.
Chương 1: Tổng quan
- 5 -
Luận văn thạc sĩ Phạm Thị Thanh Thảo
• Pha các polyme trong quá trình kéo sợi vì tạo cầu nối giữa các
polyester.
• Dùng kỹ thuật kéo sợi lõi áo trong đó một lớp là polyester, lớp còn lại
là một polymer ưa nước hay phân tán các ion kim loại hặc than chì vào trong
dung dịch kéo sợi.
• Một cách khác cũng làm giảm khả năng dẫn điện do ma sát là tẩm các
chất chống tĩnh điện cho polyester. Các háo chất này cuối cùng cũng bị rửa
trong quá trình giặt. Bên cạnh việc chống nhiễm điện do ma sát nó còn có chức
năng chống bụi bám.
1.2.2.2. Tính chất hóa học
a. Phản ứng thủy phân polyester
Polyester cũng bị thủy phân trong môi trường acid hoặc bazơ tạo thành acid
carboxylic và amin.
R C
O
O R
'
+
H
2
O
C
O

OH
R'HO
H
+
hoÆc OH
+
b. Sự amin phân polyester
Các amin (amoniac, amin bậc nhất, amin bậc hai và các hợp chất amin khác)
khi tác dụng với polyester làm cắt đứt liên kết ester trong phân tử cho ra các hợp chất
amid.
R C O R
'
O
n
NH
R
1
R
2
2n
+
N C
R
2
R
1
O
R C
O
N

R
2
R
1
+
HO R
'
OH
n
n
c. Phản ứng nhiệt phân polyester
Trong điều kiện không có oxy, polyester bị nhiệt phân ở nhiệt độ gần nhiệt độ
nóng chảy, ở nhiệt độ này chưa ảnh hưởng đến nhiều khối lượng phân tử polyester
trong quá trình kéo sợi. Nhưng ở nhiệt độ cao phản ứng xảy ra mãnh liệt hơn cắt đứt
liên kết CH-O một cách ngẫu nhiên hình thành nhóm carboxylat và vinyl ester.
R C
O
O
+
O C
O
R
CHCH
2
RCOOH
O
C
O
R
CH

2
CH
2
Các vinyl ester tiếp tục nhiệt phân cho ra các sản phẩm thứ cấp theo các
phương trình sau:
Chương 1: Tổng quan
- 6 -
Luận văn thạc sĩ Phạm Thị Thanh Thảo

+
OC
O
R
HC H
2
C
RCOOH
HC CH

R
+
CO
2
OC
O
R
CH CH
2
CH CH
2

CH
3
C
O
R
+
CO
OC
O
R
CH CH
2
d. Phản ứng quang hóa:
Polyester ở dạng xơ trong dễ bị quang phân hơn dạng đục do các lớp bên trong
cũng hấp thu năng lượng ánh sáng. Ví dụ các nhóm phthaloyl trong polyester hấp thu
mạnh các tia có bước sóng 310 nm. Ở những vùng tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng,
phản ứng quang hóa xảy ra mãnh liệt làm cho bề mặt bị rạn nứt dẫn đến polyester trở
nên giòn.
e. Phản ứng cháy của polyester
Polyester có nhiệt độ nóng chảy thấp, khi nóng chảy phần bốc cháy bị rời khỏi
xơ. Khả năng cháy của polyester được đánh giá theo chỉ số oxy, chỉ số này chỉ có ý
nghĩa tương đối. Để chống cháy, thông thường người ta tẩm tris-2,3dibromopropyl
phosphate. Tuy nhiên về sau một số nhà nghiên cứu cho rằng chất này gây ung thư nên
không được dùng rộng rãi nữa. Ngày nay, người ta phủ một lớp nhựa chống cháy như
decabromodiphenyl ether và antymony trioxde. Hoặc trộn hổn hợp copolymer có chứa
bromine và phosphorus trong quá trình kéo sợi.
f. Tính tan của polyester
─ Polyester tan tốt trong các dung môi có tính acid như phenol lỏng, m-cresol,
acid dicloroacetic hoặc các dung môi có chứa halogen như hexafloro isopropanol ở

nhiệt độ phòng.
─ Ở nhiệt độ trên 100 ºC nhiều dung môi có khả năng khuyếch tán tốt vào xơ
và trở thành dung môi tốt của polyester như nitrobenzen, o- diclorobenzen.
─ Ngoài ra còn có các dung môi là dẫn xuất của halogen như clorofom,
methylene chloride, tetrachloro ethane. Chỉ có những vùng vô định hình mới bị hòa
tan trong điều kiện này còn ở vùng tinh thể muốn hòa tan phải cấp nhiệt.
g. Phản ứng với thuốc nhuộm của polyester
Chương 1: Tổng quan
- 7 -
Luận văn thạc sĩ Phạm Thị Thanh Thảo
Polyester không chứa nhóm bazơ cũng chẳng chứa nhóm acid mạnh, bởi vậy
không thể dùng thuốc nhuộm cation hay anion để nhuộm. Để nhuộm màu cho
polyester thường dùng thuốc nhuộm phân tán hoặc thuốc nhuộm hoàn nguyên hoặc
azo.
Thuốc nhuộm bị hấp phụ và bị giữ lại trong những vùng vô định hình hoặc
những vùng có mật độ tinh thể thấp. Trong đó polyester là dung môi, thuốc nhuộm là
chất tan. Độ phân tán của thuốc nhuộm trong polyester cao hơn so với độ tan trong
polyamid. Nước là môi trường thuận lợi để vận chuyển thuốc nhuộm vào trong xơ.
Tuy nhiên thuốc nhuộm có độ phân tán thấp trong xơ, vì vậy phải nâng cao nhiệt độ
nhuộm tới nhiệt độ sôi của dung dịch, điều này làm ảnh hưởng tới ánh màu của một
vài loại thuốc nhuộm phân tán. Thông thường, quá trình nhuộm màu được tiến hành ở
nhiệt độ chuyển thủy tinh (Tg) của xơ, khi xơ ở trạng thái vô định hình đàn hồi
1.2.3. Các phương pháp tổng hợp polyester
1.2.3.1. Polyester được tổng hợp bằng cách trùng ngưng giữa diaxit và
diol.
HO C
O
R C
O
OH

HO R
'
OH
+
C
O
R C
O
O R
'
O
+
H
2
O
n
n
n
n
1.2.3.2. Polyester cũng thu được bằng phản ứng Tisenco giữa
dicloroanhydrit với diol. Polyester tan trong clorofom, có trọng lượng phân tử
đến 100000. Phản ứng trùng ngưng được thực hiện trên bề mặt phân chia 2 pha
hoặc trong dung dịch có độ sôi cao.

ClO C
O
R C
O
OCl HO R
'

OH
+
C
O
R C
O
O R
'
O
+
HCl
n
n
n
n
1.2.3.3. Polyester là sản phẩm trùng ngưng của hydroxyaxit

n
n
HO C
O
R OH
C
O
R O
H
2
O
+
n

1.2.4. Ứng dụng
1.2.4.1. Trong dệt may
Chương 1: Tổng quan
- 8 -
Luận văn thạc sĩ Phạm Thị Thanh Thảo
Các polyester ở dạng sơ ngắn pha với bông được dùng cho sản phẩm dệt thoi.
Polyester pha với xơ chải kỹ và sơ len được dùng cho sản phẩm may mặc ngoài như
quần tây, áo khoát thể thao
Sợi polyester filament không dún được sử dụng chủ yếu để sản xuất các sản
phẩm dệt kim đan dọc vải dệt thoi thổ rộng như vải lót. Loại vải này phổ biến ở Đông
Âu vào thập niên 1960, được dệt bằng sợi xoắn giả. Tới thập niên 1970, nó không còn
được ưa chuộng bằng vải dệt từ sợi POY, nhưng gần đây phần lớn polyester filament
dùng sản xuất vải dệt kim hai mặt. Hiện nay, còn ghép filament dún với xơ filament
thẳng để tạo ra loại sợ có độ bóng mượt như lụa và có khả năng giữ nếp tốt.
1.2.4.2. Trong trang trí nội thất
 Polyester dùng dệt thảm
Polyester không phải là sợi thích hợp trong dệt thảm vì khả năng phục
hồi của nó kém xa so với nylon. Nhưng do khả năng chịu nhiệt tốt và khó dây
màu nên được dùng để dệt thảm. Đặc biệt nó có kích thước ổn định dù làm việc
trong điều kiện chịu kéo, có tính cảm quan, khả năng chống nhiễm điện lớn nên
rất thích hợp cho thảm container. Các polyester biến tính giúp dễ nhuộm và
nâng cao khả năng chống cháy cho thảm. Polyester dùng để dệt thảm thường là
polytetramethylene terephthalate do có độ phục hồi lớn và dễ nhuộm. Tuy
nhiên giá thành tương đối đắt.
 Dùng làm rèm cửa
Các polyester rất thích hợp cho việc sản xuất các rèm cửa đăng ten do có
độ bền kéo cao so với tỷ trọng. Để dệt rèm cửa cần tăng lượng xúc tác chống lại
phản ứng oxy hóa và phản ứng quang hóa cũng như các chất làm mờ khác
 Ứng dụng trong công nghiệp
Polyester dùng để sản xuất sợi chịu tải cho vỏ xe. Sợi polyester được xử

lí ở 235°C trong điều kiện kéo nhẹ rồi sau đó tẩm chất kết dính để tăng độ bám
dính của nó với cao su.
Sợi xe làm từ polyester filament còn dùng để sản xuất dây thừng, tuy
không bền bằng dây nylon và polypropylene nhưng độ bám dính và độ mềm
mại hơn hẳn hai loại trên. Ngoài ra, polyester thẳng còn được dùng để sản xuất
chỉ khâu giày.
Polyester được tạo thành giữa diphenol với dẫn xuất diaxit còn gọi là
polyacrylat. Polyacrylat tan trong tetracloethane và các dung môi clo hóa khác,
Chương 1: Tổng quan
- 9 -
Luận văn thạc sĩ Phạm Thị Thanh Thảo
không tan trong nước và các dung môi phân cực, không thay đổi độ bền khi đun
nóng ở nhiệt độ 200°C trong 1000 giờ. Nên được sử dụng làm màng cách điện
bền nhiệt.
Polyester còn được sử dụng trong sơn do nó có tính kháng dung môi và
mài mòn. Ngoài ra, người ta còn dùng nhựa ankit không biến tính làm chất tạo
màng do tính không tan của nhựa. Nếu tổ hợp với vải hay sợi thủy tinh sẽ thu
được chất dẻo thủy tinh có tính bền không kém kim loại.
Nhựa ankit chứa 45% nhựa ankit dùng để tráng men. Trong số các polyester thì
polyester của etylen glycol với acid terephtalic có nhiều ứng dụng nhất do có khả năng
kéo thành sợi, còn gọi là tơ lapxan, dacron, terylen, maylore, có tính bền nhiệt cao nên
dùng làm chất tạo màng cho phim ảnh.
2. GIỚI THIỆU ĐÔI NÉT VỀ POLYAMID
2.1. Liên kết amid [2] [4]
2.1.1 Điều chế
2.1.1.1 Từ clorua acid
Amid thường được điều chế bằng cách cho clorua acid tác dụng với amoniac,
amin nhất cấp hoặc nhị cấp.

O

R
Cl
O
R
Cl
O
R
Cl
O
R
Cl
N
H
3
R
'
NH
2
R
'
2
N
H
2.1.1.2 Từ anhidrit acid hoặc ester
Chương 1: Tổng quan
- 10 -
Luận văn thạc sĩ Phạm Thị Thanh Thảo
Tương tự như clorua acid, anhidrit acid hoặc ester cũng có thể tác dụng với
amoniac hoặc amin. Trong đó một phân tử đóng vai trò là chất thân hạch, một phân tử
đóng vai trò bazơ.

R
'
COCl
R
2
NH
+
R
'
CONR
2
R
2
N
+
H
2
Cl
+
_

Ester và amin tác dụng với nhau theo tỉ lệ 1:1 cũng tạo thành amid

R
2
NH
+ R
'
CONR

2
+
R
2
N
+
H
2
OOCR
_
R
'
COOCOR
'
2.1.1.3. . Từ acid carboxylic
Amid đôi khi được điều chế từ acid carboxylic và amin trãi qua hai giai đoạn.
Giai đoạn đầu acid tác dụng với amin cho ra muối carboxylat amonium. Sau đó, đun
nóng muối khử nước để tạo thành amid.

R
2
NH
+
R
'
CONR
2
+R
'
COOH

H
2
O
2.1.2. Phản ứng của amid
2.1.2.1. Tính bazơ
Trái với amin, amid không có tính bazơ mặc dù có đôi điện tử độc thân trên
nitrogen. Khi tác dụng với dung dịch acid amid không bị proton hóa. Nguyên nhân của
sự khác biệt về tính bazơ giữa amin và amid là do đôi điện tử bất đối xứng trên
nitrogen của amid bị kéo về phía oxigen carbonil theo hiệu ứng cộng hưởng.

C
N
O
H
H
C
O
N
H
H
2.1.2.2. Thủy giải
Khi bị đun nóng trong dung dịch acid hoặc bazơ, amid thủy phân cho ra acid
carboxylic và amin.

RCONHR
'
+
H
2
O

RCOOH
R
'
NH
2
+
H
+
hoÆc OH
-
2.1.2.3. Hoàn nguyên
Chương 1: Tổng quan
- 11 -
Luận văn thạc sĩ Phạm Thị Thanh Thảo
Cũng như các dẫn xuất khác của acid carboxylic, amid có thể hoàn nguyên bởi
LiAlH
4
.Tuy nhiên sản phẩm của sự hoàn nguyên là amin chứ không phải là alcol như
các dẫn xuất khác, nó chỉ chuyển hóa nhóm C=O thành CH
2
.

RCONHR
'
1. LiAlH
4
2. H
2
O
RCH

2
NHR
'

2.1.2.4. Phản ứng chuyển vị Hofmann
Khi amid nhất cấp tác dụng với brom trong dung dịch bazơ sẽ tạo thành amin
tương ứng. Phản ứng này được nhà hóa học người Đức, August, Wilhem von
Hofmann tìm ra vào thế kỷ 19 và gọi phản ứng đó là phản ứng chuyển vị Hofmann.

RCOOH
+
R
2
'
NH
R
'
NH
2
OCOR
RCONR'
2
H
2
O
+
2.2. Polyamid [1] [5] [6]
2.2.1. Cấu trúc
Vật liệu polyamid là loại mới được phát triển gần đây nhất, loại nổi tiếng nhất
là Pebax

TM
do Atochem sản xuất vào năm 1981. Ngoài ra còn có những nhà sản xuất
khác là EMS- Chemis với sản phẩm Grilamid ELT và Grilon ELX và Dò sản xuất
Estamid.
Polyamid là môt hợp chất cao phân tử trong đó các đơn vị cấu trúc liên kết với
nhau bằng liên kết amid  NHCO. Polyamid có màu trắng hoặc hơi ngã vàng và
có khối lượng phân tử 8000-25000.
2.2.2. Tính chất
2.2.2.1. Tính chất vật lí
a.Cường lực và độ dãn dài kéo đứt
Các nhà sản xuất polyamid sao cho có cường lực và độ giãn mong muốn.
Cường lực càng lớn thì độ dãn càng bé, đối với các xơ có cường lực trung bình được
dùng chủ yếu trong công nghiệp dệt có giá trị 4,5-7,5 gf/denier tương ứng với độ dãn
45% xuống còn 15%. Cường lực khi bị nhúng ướt hoàn toàn có giá trị 80%- 90%, với
sợi khô độ dãn dài lại tăng lên 5- 30%. Ứng suất và độ dãn kéo đứt ít chịu ảnh hưởng
nếu nhiệt độ làm việc của polyamid dưới giới hạn nhiệt độ chuyển thủy tinh. Khi nhiệt
độ nâng cao ứng suất giảm. Như ta đã biết, khi nhiệt độ nâng cao, các hợp chất cao
Chương 1: Tổng quan
- 12 -
Luận văn thạc sĩ Phạm Thị Thanh Thảo
phân tử dạng nhiệt trãi qua các trạng thái: rắn- chảy dẻo, nóng chảy. Quá trình này làm
cho ứng suất của vật liệu giảm.
b. Độ bền mài mòn
Polyamid có độ bền mài mòn cao ở mọi dạng nên nó được ứng dụng trong
nhiều lĩnh vực: ngoài lĩnh vực may dệt nó còn dùng làm bàn chải đánh răng, dây
thừng Một số loại polyamid dùng làm bàn chải đánh răng có độ bền tương đương với
các loại lông tự nhiên dùng làm bàn chải. Do có độ bền mài mòn cao mà được dùng
làm lưới in lụa. Độ bền của polyamid là thuộc tính mềm dẻo cao và khả năng linh hoạt
giúp xơ có độ mềm dẻo mà không bị gãy đứt. Bên cạnh, bề mặt xơ trơn láng làm giảm
hệ số ma sát cũng góp phần làm tăng độ bền mài mòn khi cọ sát bề mặt vật liệu khác

hay giữa các xơ.
c. Sự phục hồi biến dạng
Cũng như các vật liệu khác thì polyamid cũng có khả năng phục hồi biến dạng
gồm hai dạng là sự phục hồi biến dạng đàn hồi và của biến dạng rão.
Thời gian phục hồi của biến dạng đàn hồi rất quan trọng được tính bằng giây.
Ngoài ra, nó còn phụ thuộc vào cường độ tác dụng lực, thời gian tác dụng lực và lực
đàn hồi.
d. Khả năng cháy
Cũng như các loại xơ bông, rayon, tơ tằm và len, polyamid có khả năng cháy
trong ngọn lửa lẫn ngoài ngọn lửa. Khi cháy ngọn lửa không bốc mạnh, có mùi hắc,
vùng bị cháy rơi xuống.
Khả năng bắt lửa của nylon tuỳ thuộc vào trong quá trình sản xuất xơ như các
loại thuốc nhuộm, pigment, dầu bôi trơn, các hợp chất xử lý hoàn tất, các muối. Một
vài hợp chất có khả năng sinh ra oxy trong quá trình cháy nên được thay thế bằng các
hợp chất phụ gia khác như TiO
2
, bột talc không có khả năng sinh ra oxy nhưng lại
làm tăng độ nhớt của polyme nên cháy nhanh hơn. Mặc dù nylon là loại xơ có đặc tính
chống cháy nhưng việc pha trộn các loại xơ khác như bông, rayon, wool có khả năng
thay đổi đặc tính polyamid theo chiều hướng xấu đi.
e. Độ bền nhiệt
Polyamid nói chung và nylon nói riêng có rất nhiều liên kết hydro. Những liên
kết này không những ảnh hưởng tới độ bền mà còn ảnh hưởng tới các tính chất nhiệt
khác. Trong phân tử có nhiều liên kết hydro, nhiệt độ nóng chảy càng cao. Bên cạnh
đó, độ bền còn phụ thuộc vào thành phần và cấu trúc hoá học của monomer.
Chương 1: Tổng quan
- 13 -
Luận văn thạc sĩ Phạm Thị Thanh Thảo
Trong phân tử có rất nhiều liên kết hydro như liên kết hydro nội phân tử và liên
kết hydro liên phân tử. Số lượng liên kết hydro liên quan đến độ bền và tính chất nhiệt.

Khi chiều dài của liên kết hydro tăng, độ bền của chúng giảm. Ngoài ra, liên kết hydro
còn có khả năng giữ ẩm nên làm tăng chiều dài của liên kết hydro của polyamid. Vì
vậy, nylon có khả năng dẫn nhiệt kém nên khả năng giữ nhiệt khá cao.
f. Khả năng hút ẩm
Polyamid hút ẩm tốt hơn các xơ khác do có khả năng tạo liên kết hydro với ẩm.
Nhưng lại thấp hơn xơ thiên nhiên do cấu trúc xơ chặt chẽ. Bình thường độ trương nở
của nylon thấp 15- 20%. Do ít háo nước nên quần áo bằng nylon mao khô, mát tuy
nhiên không nên may bó sát người.
Khi hút ẩm, nylon sẽ làm thay đổi kích thước, nylon hút ẩm càng nhiều thì
chiều dài tăng. Ngoài ra, tốc độ hút ẩm còn chịu ảnh hưởng của tình trạng và cách thức
bảo quản xơ.
g. Tính chất dẫn điện
Polyamid có khả năng tích điện càng cao khi độ ẩm trong xơ càng thấp. Khả
năng tích điện do nhiều nguyên nhân như do tính ưa nước thấp, do cấu trúc tinh thể
đặc biệt, mà nguyên nhân chủ yếu do ma sát. Trong điều kiện bình thường, nylon tích
điện dương. Độ ẩm trong xơ càng cao tính dẫn điện càng tăng. Do đó trong quá trình
sản xuất, người ta thường phun ẩm để giảm tĩnh điện trong quá trình gia công. Bởi
vậy, các nhà sản xuất thường đưa chất chống tĩnh điện trong quá trình sản xuất nhưng
nó sẽ mất đi sau vài lần giặt. Polyamid khi bị nhiễm điện dễ gây ra vết bẩn trên trang
phục.
2.2.2.2. Tính chất hóa học
a. Phản ứng phân hủy
Ngoài việc bị một số hóa chất phân hủy, polyamid còn bị các tác nhân khác như
nhiệt, ánh sáng làm cho polymer bị ngắt mạch.
Trong quá trình nung chảy polymer dễ kéo sợi, các polyamid đều bị thủy phân
cho ra các sản phẩm NH
3
, CO
2
và nước. NH

3
sinh ra do sự kết hợp của các nhóm
amin amine đầu mạch.
Sự nhiệt phân làm cho mạch polyamid ngắn lại tạo ra các obligomer do đó độ
nhớt cũng giảm xuống. Sự có mặt của nước trong hổn hợp là nguyên nhân gây ra phản
ứng thủy phân polyamid ở nhiệt độ cao.
Chương 1: Tổng quan
- 14 -
Luận văn thạc sĩ Phạm Thị Thanh Thảo
R NH
C
O
R
'
+
H
2
O
R NH
2
HO C
O
R
'
+

Các obligomer ở dạng lỏng có khả năng tham gia phản ứng deamin hóa đóng
vòng làm trơ phản ứng. Vì vậy cần phải sấy khô các hạt nhựa polyamid trước khi đem
đi nung chảy.

NH
2
R
R NH
2
R R NH
+
NH
3
Đối với các polyamid có nhóm chức carboxyl đầu mạch thì tham gia phản ứng
decarboxyl hóa giải phóng CO
2
.

OHC
O
R
'
R
'
H
+ CO
2
Ngoài ra, các obligomer có hai nhóm carboxyl đầu mạch sẽ thực hiện phản ứng
đóng vòng decarboxyl hóa.
HO C
O
C
O
OH

CH
2
O CH
2
+
CO
2
H
2
O
+

Với nylon 6, bên cạnh phản ứng thủy phân làm đứt mạch carbon, các nhóm
amine đầu mạch cũng bị tách ra tạo thành dạng mạch vòng đầu mạch.

C
O
CH
2
5
NH
2
CH
2
NH
CH
2
N C O CH
2
CH

2
4
+
NH
3
b. Phản ứng oxy hóa
Các polyamid có thể bị oxy hóa ở nhiệt độ nóng chảy. Khi bị oxy hóa, oxy tấn
công vào liên kết giữa nitơ và nhóm methylene tạo thành chất có nhóm carbonamide
và hợp chất aldehyde đầu mạch.

R NH
C
O
R
'
CHOR
H
2
N
C
O
R
'
+
Nếu bị oxy hóa sâu hơn, sản phẩm có thể là acid, amine, nitril Polyamid nói
chung và nylon nói riêng, khi bị oxy hóa sẽ trở nên giòn, kém bền và ngả sang màu
Chương 1: Tổng quan
- 15 -
Luận văn thạc sĩ Phạm Thị Thanh Thảo
vàng. Để hạn chế phản ứng oxy hóa, người ta đưa chất độn vào thành phần. Ngoài ra,

có thể khóa các nhóm đầu mạch bằng các hợp chất có vòng thơm như các amine. Sự
có mặt của chất làm mờ cũng hạn chế phần nào phản ứng oxy hóa ở nhiệt độ cao.
c. Phản ứng quang hóa
Khi phơi dưới ánh sáng mặt trời lâu, các polyamid cũng bị phân hủy. Thành
phần tia tử ngoại và tia có bước sóng ngắn tác động vào mạch polymer làm cho xơ trở
nên giòn và yếu đi mà không làm nylon biến màu. Phản ứng quang hóa phụ thuộc vào
các yếu tố sau:
Độ bóng: xơ càng bóng càng bền với ánh sáng. Vì vậy không nên dùng
để sản xuất các sản phẩm tiếp xúc nhiều với ánh sáng như rèm cửa, lều bạt.
 Độ mảnh và mật độ dệt: sợi có chuẩn số càng cao và mật độ dệt càng
lớn thì càng khó bị ánh sáng phân hủy.
 Thuốc nhuộm và các phụ gia hoàn tất có ảnh hưởng đáng kể đến phản
ứng quang hóa. Màu sáng thì bền với ánh sáng hơn màu tối.
d. Phản ứng với thuốc nhuộm
Polyamid dễ tương tác với thuốc nhuộm. Các loại thuốc nhuộm thường dùng
cho nylon là thuốc nhuộm acid, thuốc nhuộm phức kim loại, thuốc nhuộm phân tán,
thuốc nhuộm hoàn nguyên.
Pigment cũng có thể dùng để nhuộm nylon ngay khi hình thành xơ. Nhưng
phương pháp nay ít được sử dụng vì hiệu suất thấp, không đáp ứng được sự đa dạng
của màu sắc và thị hiếu của người tiêu dùng.
Nhiệt độ nhuộm hàng nylon không nên vượt quá 80°C vì rất dễ hình thành nếp
gấp trên sản phẩm mà quá trình định hình nhiệt khó có thể xóa đi.
2.2.3. Phương pháp tổng hợp polyamid
Polyamid được tổng hợp dựa các phản ứng sau
2.2.3.1. Phản ứng giữa diacid và diamine
HO C
O
R C
O
OH

H
2
N R
'
NH
2
+
C
O
R C
O
+
HCl
n
n
n
n
HN R
'
NH
2.2.3.2. Phản ứng giữa các amino acid

n
n
n
HO C
O
R NH
2
C

O
R
H
2
O
+
NH
Chương 1: Tổng quan
- 16 -
Luận văn thạc sĩ Phạm Thị Thanh Thảo
2.2.3.3. Phản ứng trùng hợp các lactam

n
n
NH CH
2
C
O
z-
1
NH CH
2
C
O
z-
1
2.2.4. Ứng dụng:
Polyamid được dùng để làm tơ tổng hợp bằng phương pháp kéo sợi ở trạng thái
nóng chảy. Tuy tơ polyamid bền hơn tơ tự nhiên, nhưng là loại polyme kị nước nên
không thích hợp về mặt vệ sinh cho nên chỉ được dùng làm vải kỹ thuật.

Trong lĩnh vực may mặc và dệt thảm, nylon 6 và nylon 6,6 được dùng chủ yếu.
Tuy nhiên, nó cũng bị polyester cạnh tranh vì giá của polyamid cao hơn trong khi
polyester dễ gia công hơn.
Trong công nghiệp, polyamid dùng làm vật liệu gia cường lực cho vỏ bánh xe,
thậm chí dùng vỏ bánh xe cho máy bay do có cường lực lớn lại khá tương hợp với cao
su đồng thời có độ bền mỏi cao.
Sợi nylon siêu mảnh được dùng làm vải dù hay các dây chuyền dùng cho các
hoạt động thể thao. Loại monofilament và multifilament chiếm tỉ lệ đáng kể trong
nghề đánh cá do bền với môi trường nước mặn khá lâu. Nylon có khối lượng riêng
thấp, cường lực cao, mềm dẻo, linh hoạt và khả năng đàn hồi nên rất thích hợp cho
việc sản xuất các băng tải, đai chuyền động.
Nylon dạng sợi ngắn thường được pha với len, bông, rayon và một số xơ khác
đem đến đặc tính riêng cho mặt hàng dệt kim lẫn dệt thoi. Sự pha trộn này giúp vải
pha có được sự phối hợp những ưu thế của các vật liệu thành phần. Phần lớn sợi pha
dùng để sản xuất tất, sợi len đan tay, vải bọc nệm.
3. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VỀ DENDRIMER
3.1. Khái niệm [7] [16] [21]
Dendrimer bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp “dendron”, có nghĩa là nhánh cây bởi vì
các phân tử được chế tạo bằng cách thêm tiếp các đơn vị nhánh tỏa ra ngoài từ điểm
khởi đầu. Nếu dendrimer đủ lớn thì có dạng hình cầu, kích cỡ từ 1-10nm ( hình1).
Dendrimer có thể được tạo ra từ phân tử gốc là nguyên tố đa hóa trị, sau đó gắn thêm
các nhóm chức để tạo dendrimer đa chức năng. Đơn vị nhánh có thể toàn bộ là amine,
hổn hợp amine/amide (PAMAM), toàn bộ (L-lysine dendrimers), gallate hoặc
Chương 1: Tổng quan
- 17 -
Luận văn thạc sĩ Phạm Thị Thanh Thảo
resorcinolate. Nếu dùng dendrimer để làm thuốc cần dùng đơn vị nhánh phù hợp với
các ứng dụng dược học (không độc, hiệu quả cao, có thể kiểm soát được).
Hình 1.1: Cấu trúc hình cầu của phân tử dendrimer
Dendrimer là chất đã được phát hiện và nghiên cứu từ những năm 1980, tuy

nhiên chỉ được quan tâm những năm gần đây do tính chất đặc biệt của nó. Giống như
tán lá xum xuê của những cây đã già, các phân tử dendrimer cũng chứa nhiều lỗ trống
nghĩa là có bề mặt rất lớn. Điều đó cho phép ta bố trí chúng sao cho những lỗ trống có
kích thước nhất định và qua đó cho ta những bình chứa lí tưởng có hoạt tính sinh học.
So sánh dendrimer với polymer mạch thẳng, cho thấy cấu trúc mạch nhánh có
nhiều thuận lợi cho ứng dụng thuốc hơn. Chẳng hạn, có thể khống chế dendrimer đa
hóa trị dùng để gắn vào các phân tử thuốc. Độ phân tán của dendrimer thấp nên làm
tăng quá trình vận chuyển thuốc tới cơ thể và ảnh hưởng tới tính chất sinh học
Nếu thiết kế thích hợp, chúng ta sẽ tạo ra các phân tử dendrimer có cấu trúc rất
nhỏ. Đó là cơ sở để điều chế vật tải dược phẩm. Bên cạnh đó, nó còn được ứng dụng
trong các lĩnh vực khác như hóa nông nghiệp, mỹ phẩm, chất xúc tác Chúng còn
được sử dụng để làm vỏ bọc các enzyme và chất vô cơ.
3.2. Tình hình nghiên cứu dendrimer trên thế giới
Cách đây hai thập kỉ, người ta đã tổng hợp dendrimer và xác định được tính
chất vật lí và hóa học. Thập kỉ vừa qua thì những nhà nghiên cứu mới khám phá ra
Chương 1: Tổng quan
- 18 -
Luận văn thạc sĩ Phạm Thị Thanh Thảo
tiềm năng, ứng dụng của dendrimer trong lĩnh vực sinh học. Những năm gần đây, nó
đã mở ra nhiều hứa hẹn ở nhiều lĩnh vực từ chuyển giao gen đến ảnh cộng hưởng từ
rồi khám phá ra vacin, thuốc kháng virus, kháng khuẩn và thuốc chữa ung thư.
3.2.1. Tổng hợp dendrimer
Vào năm 1985, Donald A Tomalia và cộng sự, giám đốc trung tâm Công nghệ
sinh học nano trường Đại học Michigan [28] đã tổng hợp ra polyamidoamin
(PAMAM) dendrimer. PAMAM hình thành từ core amoniac, methylacrylate và
ethylenediamine, đường kính 1 -15nm ( hình 2).
Hình 1.2: Công thức của phân tử PAMAM dendrimer
Đến năm 1987, Donald A Tomalia, đã phát minh ra dendrimer hình que [29].
Nó được tổng hợp từ polyethyleneimine, methylacrylate và ethylenediamine. Quá trình
tiến hành ở nhiệt độ thấp và có hiệu suất cao.

Năm 1988, Schmitt-Wilich đã chế tạo ra dendrimer [16] từ nguồn nguyên liệu
trimesoyl [ benzen-1,3,5-tricacboyl] với 1-lysine và vòng chelat Gadolium (IV).
Sau 1990 năm, George R. Newkon, chuyên gia hoá học ở trường Đại Học
South Floride đã xuất bản bài báo về dendrimer [16]. Ông tổng hợp dendrimer từ
Chương 1: Tổng quan
- 19 -
Luận văn thạc sĩ Phạm Thị Thanh Thảo
polyamido alcol có cấu trúc mixen gọi là “sự phân nhánh”. Bởi vì phân tử là nền tảng
cấu trúc của cây có các nhóm hydroxyl bao bọc bên ngoài phân tử.
Polyacryl ether dendrimer do Frech và Hawker phát minh được điều chế từ 3,5
-dihydroxy benzol [21] (hình 3). Ngoài ra, từ các monomer như 2,2- bis (dihydroxy
methyl) propionic acid mà tổng hợp ra các polyester dendrimer ( hình 4).
Hình 1.3: Công thức của Polyacryl ether dendrimer
Chương 1: Tổng quan
- 20 -
Luận văn thạc sĩ Phạm Thị Thanh Thảo
Hình 1.4: Polyester dendrimer từ 2,2- bis (dihydroxy methyl) propionic acid
Grinstaff và cộng sự [21] cũng phát minh ra polyester có nguồn nguyên liệu là
glycerol và succinic acid (hình 5) vào năm 2002.

Hình 1.5: Công thức của polyester dendrimer
Những năm gần đây, ông đã phát hiện ra polylysine có tính chất phân huỷ sinh
học nên có rất nhiều ứng dụng trong y học (hình 6).

Hình 1.6: Công thức của polylysine dendron
Chương 1: Tổng quan
- 21 -
Luận văn thạc sĩ Phạm Thị Thanh Thảo
Ngoài việc nghiên cứu về dendrimer, một số nhà khoa học còn tiến sâu hơn vào
quá trình nghiên cứu này. Vì thế, ông Jeam-Thierry Simonnet [31] đã điều chế vỏ

nanocapsule từ polyester của trimethylpropane với triglyceride của caprylic acid. Ông
Gretchen M.Unger từ nguyên liệu là polyvinylpyrolidone .
Gần đây, Jie Bue và đồng sự [18], Viện Hoá học và Công nghệ Khoa học
Singapore đã thành công trong việc tổng hợp PAMAM dendrimer trên nền silica gel.
Phản ứng được tiến hành ở nhiệt độ cao.
Hình 1.7: Tổng hợp PAAM dendrimer trên nền silicagel
3.2.2. Ứng dụng dendrimer
3.2.2.1. Khám phá vật liệu
Vào năm 1985, Tomalia [28] đã sử dụng dendrimer làm chất phá nhũ tương của
dầu và nước, dùng làm chất giữ ẩm cho giấy và có tác dụng thay đổi độ nhớt nên dùng
trong sản xuất sơn.
Ngày 15 tháng 9 năm 1987, Tomalia và đồng sự [29] phát hiện ra dendrimer có
nhiều nhánh được điều chế từ polyethyleneimine với methylacrylate, ethylenediamine.
Họ sử dụng để chế tạo phân tử composit, làm vật liệu polymer.
Vào năm 2002, Grinstaff [21] đã ra các polyester dendrimer có nguồn gốc từ
các monomer như glycerol, succinic acid được dùng trong quá trình sản xuất giấy lụa.
Vào ngày 16 tháng 12 năm 2003, Vijay R Mhetar [33] đã sử dụng dendrimer để
làm thay đổi bề mặt nhựa nhiệt dẻo như độ dẻo, khả năng chịu nhiệt. Khi trộn với
dendrimer có thể khống chế được tính chất mốc của nhựa, chống lại tia tử ngoại, độ
Chương 1: Tổng quan
- 22 -
Luận văn thạc sĩ Phạm Thị Thanh Thảo
mài mòn cao, chống cháy. Do đó, nhựa có nhiều ứng dụng làm kính, đèn treo tường,
làm đồ trang trí, bao phủ gỗ, sơn.
Hình 1.8: Nhựa kết hợp với dendrimer
3. 2.2.2. Trong y dược
Dendrimer là một trong các khối có cấu trúc nano được sử dụng phổ biến trong
chiến lược phân phối thuốc bởi tính chất hướng đích và phát hiện của nó. Các thiết bị
dùng dendrimer PAMAM cung cấp nền tảng cho nano để chụp ảnh, phân phối thuốc
và điều trị ung thư, giúp tăng hoạt lực của thuốc và đáp ứng dược học nhanh chóng.

Vào năm 2000, một số nhà nghiên cứu ở Nhật [24] đã kết hợp dendrimer
(1,3,5- tribromo benzene) với T
15
, A
15
(trong phân tử DNA) có đặc tính giống enzyme
làm tăng quá trình tiêu hóa.
Vết thương dù nhỏ nếu không vệ sinh sạch sẽ lâu ngày thì gây nhiễm trùng,
thậm chí gây tử vong [30]. Chính vì thế, ngày 1-5-2001, Lajos Balogn và Donald
A.Tomalia đã phát hiện ra phức PAMAM hoặc POPAM (polypropylamine) dendrimer
với ion bạc [8]. Nó được dùng làm dụng cụ băng bó vết thương, kháng vi khuẩn E.Coli
và PS.Aegurinosa. Ion bạc có tác dụng ngăn cản quá trình lấy enzyme của vi khuẩn và
Chương 1: Tổng quan
- 23 -
Luận văn thạc sĩ Phạm Thị Thanh Thảo
tiêu diệt chúng. Bên cạnh đó, nó còn kích thích sự phát triển của mạch máu. Đó là vấn
đề then chốt để chữa lành vết thương. Thế hệ của dendrimer càng cao thì khả năng hấp
thụ và khả năng phân tán của thuốc càng tốt.
Ngày 3 tháng 9 năm 2002, Brandon Yoza và cộng sự đã phát hiện ra
polyamidoamin dendrimer siêu nhánh có khả năng làm thay đổi từ tính của DNA lấy từ
máu [26]. Những kháng thể bám vào các phân tử gây bệnh nhất định. Thông thường thì
chúng được đánh dấu bằng chất màu quỳnh quang. Người ta cho ghép chúng với các
hạt nano. Sau khi bám vào cấu trúc mục tiêu, nếu ta cho một từ trường tác dụng ngắn
thì chúng sẽ phát ra tín hiệu mạnh.
Những hạt nhỏ bằng thủy tinh phủ vàng được các nhà nhiên cứu ở Đại Học
Rice (Texas) phát minh cũng gây sự chú ý [3]. Người ta đã làm cho chúng có thể hấp
thụ ánh sáng hầu như bất kỳ bước sóng nào, đặc biệt hấp thụ bước sóng ở vùng hồng
ngoại. Những thuốc bơm vào bị bắt giữ trong một con nhộng bằng polymer. Sau đó
dưới tác dụng của nhiệt độ thích hợp thì con nhộng được giải phóng.
Với tư cách, vỏ nano có ứng dụng giàu tính li kỳ dùng để điều trị ung thư nên

thu hút các nhà nghiên cứu. Chính vì thế, James Baker [3][32], giáo sư chuyên về công
nghệ sinh học nano ở trường Đại Học Michigan, đã đưa ra ý tưởng ghép
polyamidoamin (PAMAM) dendrimer với chất kháng thể chống ung thư methotrexate,
vitamin axit folic và chất tạo ảnh quỳnh quang. Chất này khi đưa vào cơ thể sẽ dính
chặt và tiêu diệt các tế bào ác tính mà không gây tổn thương các tế bào xung quanh.
Những hạt này được chế tạo có kích thước cực nhỏ có khả năng lọt qua những rào cản
chẳng hạn như mạch máu, “ then cài cửa ” của các tế bào ung thư và thấm sâu như thể
chúng là thức ăn của tế bào. Bởi vì các phân tử dendrimer có nhiều móc câu, nên
người ta cài axit folic vào các móc câu đó. Ông dự định tiến hành thử nghiệm để chữa
bệnh ung thư cổ họng và ung thư buồng trứng vào năm 2006.
Vincenzo Balzani, giáo sư Hoá Học trường Đại Học Bologna, Ý đã phát hiện ra
poly(propylamine) có khả năng hấp thụ ánh sáng và chuyển hoá năng lượng thành ánh
sáng đơn sắc [16]. Ông đã kết hợp dendrimer và ion kim loại để tạo phức ruthenium
(II) bipyridin [Ru(bpy)
3
]. Họ khảo sát thấy khi tăng các thế hệ POPAM lên thì khả
năng hấp thụ ánh sáng càng mạnh hơn.
Với tính chất đặc biệt như thế, vào năm 2002, ông Jeam-Thierry Simonnet đã
lợi dụng khả năng hấp thụ để chế tạo vỏ nanocapsule dùng trong mỹ phẩm [31].
Những hạt này từ lớp ngoài thấm sâu vào biểu bì và ngăn chặn tia tử ngoại giúp vệ da.
Bên cạnh, việc ứng dụng trong mỹ phẩm, vỏ nano còn tham gia vào lĩnh vực y
học.Vào năm 2003, Stuart L.Cooper đã kết hợp dendrimer PPI (polypropylene imine)
Chương 1: Tổng quan
- 24 -
Luận văn thạc sĩ Phạm Thị Thanh Thảo
và kim loại bạc để tạo ra hạt nano [32]. Hạt này tuy nhìn bề ngoài trong suốt nhưng
bên trong là những hạt siêu nhỏ nhưng nó giúp cho tăng hoạt tính của chất kháng sinh
và dùng để điều trị bệnh thận.
Như chúng ta đã biết, chất dùng trong chiến tranh sinh học là một chất có hoạt
tính mạnh và vô cùng độc: chlorine, formaldehyde, peroxygen.Trái lại, phức này lại

không độc đối với cơ thể nên dùng làm chất kháng sinh sinh học.
Hơn nữa, nó còn được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như chống gỉ sơn, mỹ
phẩm, sản phẩm công nghiệp, dụng cụ để bơi lội, nước khoáng.
Năm 2003, bộ máy tự động có bản chất DNA dùng trong hệ thống chuẩn đoán
và phân phối thuốc do Benenson và cộng sự của ông phát hiện [14]. Để chuyển tiếp
phân tử của một bộ máy tự động với enzyme, chỉ có hoạt tính khi có mRNA. Với các
phân tử chuyển tiếp này, có thể chế tạo một máy tính phân tử để xác định hàm lượng
phân tử RNA cao hay thấp. Thuốc có bản chất DNA có khả năng gắn mRNA thích
hợp, giúp kìm hãm tổng hợp protein liên quan đến ung thư.
Ngày 6 tháng 4 năm 2004, Ray Yin và cộng sự đã phát hiện ra hoạt tính của
protein dựa vào vỏ nanocapsules [34]. Vỏ này chứa polymer siêu nhánh và cấu trúc
core. Nếu thiết kế thích hợp thì tạo ra phức để giữ enzyme và các phân tử có hoạt tính
sinh học khác. Ngoài ra có thể điều chỉnh pH, nhiệt độ, khả năng tan trong nước và
dung môi hữu cơ. Việc điều chỉnh protein/enzyme thì sẽ cho những ứng dụng hết sức
thú vị như chẩn đoán bệnh, chữa bệnh, làm sạch môi trường, xúc tác sinh học, chuyển
giao protein.
Viavagel (SPL7013), là gel nước với polylysine dendrimer, một dendrimer đặt
biệt với lõi hóa trị hai [17]. Chất này được công ty Starpharma phát triển (năm 2004)
và thấy hiệu quả rõ rệt trong lần thử nghiệm đầu tiên, với liều lượng thích hợp trong
âm đạo sẽ kìm hãm ngay lập tức sự nhiễm HIV mà không gây độc. Ngoài ra, nó còn
kháng một số bệnh như viêm gan siêu vi B, ung bướu. Dendrimer là những hạt nano
có kích cỡ 2-10 nm.
Chương 1: Tổng quan
- 25 -
Luận văn thạc sĩ Phạm Thị Thanh Thảo
Hình 1.9: Hoạt tính của Vivagel dùng để kháng virus HIV.
Một phát hiện nữa cũng có khả năng hướng đích. Vào năm 2005, Thomas và
Majoros cũng sử dụng acid folic (FA) tới các tế bào ác tính như ung thư não, cổ và
ung thư buồng trứng [10]. Họ kết hợp polyamidoamin (PAMAM) dendrimer thế hệ
thứ năm với chất chống ung thư FA như methotrexate và taxol sử dụng độ nhạy pH in

vivo để giải phóng thuốc chống ung thư nằm trong chất mang polymer nano phân hủy
sinh học. Nó chỉ đáp ứng riêng biệt tại vị trí của khối u.
Do có tính chất vận chuyển thuốc tới cơ thể, Fréchet và Hawker (ngày 1 tháng
1 năm 2005) đã kết hợp polyetylen peoxit với polyester dendrimer từ axit 2,2–bis
(hydroxymetyl) propionic để chữa bệnh ung thư [21]. Ngoài ra, dendrimer polylysine
và peptide đã được phát hiện và ứng dụng làm vaccin, viêm gan siêu vi B.
Cùng năm 2005, hàng loạt công ty đang tiến hành phát triển các loại dendrimer
có kích cỡ nano khác nhau dùng để phân phối thuốc. Công ty Sixty của Mỹ đang
nghiên cứu ứng dụng trong liệu pháp phân phối và công ty Nanospectra Biosciences
(Texas, Mỹ) đang phát triển vỏ nano cho phép phân phối thuốc đúng liều lượng, đúng
vị trí hoặc cắt bỏ mô. Một ứng dụng thú vị của các hạt nano có khả năng loại bỏ
cholesterol đang được các công ty BioSante Pharmaceuticals (Lincolnshire, Mỹ) và
Nanobio Corporation (AnnArbor, Mỹ) theo đuổi [14]. Prasad và cộng sự đã dùng từ
tính gói trong silica để li giải từ tính chọn lọc tế bào ung thư. Họ chế tạo viên nang
nano sinh học, lớp ngoài là kháng nguyên của vi khuẩn viêm gan siêu vi B. Viên nang
này có khả năng phân phối gen, thuốc, protein huỳnh quang đặc hiệu với tế bào gan
người. Ủ hạt nano không có protein, sau đó điều biến apoptosis của các tế bào ung thư
và tế bào lympho trong bệnh bạch cầu.
Chương 1: Tổng quan
- 26 -