Tổng Hợp Ứng dụng của Dendrimer

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH

CƠNG NGHỆ HỢP CHẤT NANO HỮU CƠ

DENDRIMER
TỔNG HỢP VÀ ỨNG DỤNG TRONG Y – DƯỢC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN: PGS. TS. NGUYỄN THỊ PHƯƠNG PHONG
HỌC VIÊN THỰC HIỆN:

Thành phố Hồ Chí Minh – 2017


MỤC LỤC
1. MỞ ĐẦU................................................................................................................................1

2. TỔNG QUAN VỀ DENDRIMER.......................................................................................1
2.1 Khái niệm và cấu tạo........................................................................................................1
2.2 Phân loại...........................................................................................................................2
2.2.1 Theo cấu trúc hình học.............................................................................................2
2.2.2 Theo nguyên tử tạo nhánh........................................................................................2
2.2.3 Theo loại kết nối.......................................................................................................3
2.2.4 Theo thành phần tâm................................................................................................3
2.2.5 Theo mối nối tạo nhánh 1→2 và 1→3.....................................................................4

3. PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP DENDRIMER...................................................................5
3.1 Phương pháp “tổng hợp từ trong ra ngoài” (divergent)...................................................5
3.2 Phương pháp “tổng hợp từ ngoài vào trong” (convergent)..............................................6
3.3 Phương pháp “tổng hợp từ ngoài vào trong hai bước” (double – stage convergent).......6
3.4 Phương pháp “tổng hợp tăng lũy thừa hai” (double exponential)....................................7

3.5 Phương pháp “tổng hợp trực giao” (orthogonal).............................................................7
3.6 Phương pháp “tổng hợp với monome siêu nhóm chức” (hypermonomer)......................8

4. ỨNG DỤNG CỦA DENDRIMER.......................................................................................8
4.1 Ứng dụng làm chất mang thuốc.......................................................................................8
4. 2 Ứng dụng phân phối thuốc tới đích...............................................................................11
4.2.1 Phân phối thuốc tới đích thụ động..........................................................................11
4.2.2 Phân phối thuốc tới đích chủ động.........................................................................12
4.3 Dendrimer ứng dụng làm thuốc.....................................................................................12
4.3.1 Dendrimer làm thuốc kháng virus..........................................................................12
4.3.2 Dendrimer làm thuốc kháng khuẩn........................................................................13
4.3.3 Dendrimer làm chất mang vaccine.........................................................................13
4.3.4 Dendrimer trong chữa trị ung thư...........................................................................14


4.3.5 Dendrimer trong dẫn truyền gen.............................................................................14

5. KẾT LUẬN..........................................................................................................................16

TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................................16


1. MỞ ĐẦU
Hóa học polymer và kỹ thuật sản xuất đã có từ lâu đời trên nền tảng chính là
sản xuất ra polymer mạch phân nhánh và không phân nhánh, đã thể hiện vai trò là vật
liệu quan trọng trong sản xuất và đời sống. Phân tử polymer có kích thước lớn, cấu
tạo mạch thẳng chỉ chứa một vài nhánh nhỏ hơn hoặc có thể là nhánh lớn được sắp
xếp một cách ngẫu nhiên.
Cùng với sự phát triển của khoa học - kỹ thuật, con người đã không ngừng
nghiên cứu để tìm ra những vật liệu mới nhằm phục vụ cho nhu cầu của cuộc sống.

Công nghệ nano ra đời đã đáp ứng được nhu cầu cấp thiết này. Trong những năm
gần đây, các nanopolymer được tập trung nghiên cứu ứng dụng trong lĩnh vực y
dược. Dendrimer là một trong những nanopolymer được nghiên cứu nhiều nhất bởi
cấu trúc hình cầu có nhiều khoảng trống bên trong có thể được ứng dụng làm chất
mang thuốc, protein và phân phối gen.
2. TỔNG QUAN VỀ DENDRIMER
2.1 Khái niệm và cấu tạo
Khái niệm dendrimer được Donald A. Tomalia và cộng sự đưa ra đầu tiên vào
năm 1985. Dendrimer được bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp “Dendron”, có nghĩa là
nhánh cây. Từ đó đến nay có rất nhiều cơng trình nghiên cứu về cấu trúc, tính chất,
phương pháp tổng hợp và ứng dụng của dendrimer trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

Hình 1. Cấu trúc phân tử dendrimer

1


Dendrimer là một nanopolymer có dạng hình cầu, cấu trúc nhánh, có nhiều
tính chất ưu việt hơn so với polymer mạch không phân nhánh.
Cấu tạo phân tử dendrimer gồm ba phần (hình 1.1):
- Tâm phân tử (core, nhân, lõi).
- Các nhánh bên trong: liên kết các nhóm bên ngồi với tâm, giữa các nhánh có
nhiều khoảng khơng gian trống.
- Các nhóm bề mặt: nhóm anion, nhóm cation, nhóm trung tính, nhóm ưa nước
hoặc nhóm kỵ nước.
2.2 Phân loại
Các dendrimer được phân loại theo các tiêu chí sau:
2.2.1 Theo cấu trúc hình học
Theo cấu trúc hình học, dendrimer được phân chia thành các dạng là
dendrgraft, dendron, dendrimer.

Hình 2. Cấu trúc phân tử của dendrgraft, dendron và dendrimer
2.2.2 Theo nguyên tử tạo nhánh
Theo nguyên tử tạo nhánh khác nhau thì được phân chia và gọi tên khác nhau
như nhánh N, nhánh aryl, nhánh C, nhánh Si, nhánh saccharide, nhánh P, …

2


Dendrimer nhánh N

Dendrimer nhánh aryl

Hình 3. Cấu trúc phân tử của dendrimer có nguyên tử tạo nhánh khác nhau
2.2.3 Theo loại kết nối
Theo loại kết nối (connectivity) sẽ phân chia và gọi tên theo các loại liên kết
hóa học tại vị trí kết nối như cầu nối aryl, cầu nối amide, cầu nối este, cầu nối ether,
cầu nối N, cầu nối O, cầu nối Si, cầu nối urea, cầu nối alkyl, cầu nối alken, cầu
nối alkyn, …

Hình 4. Dendrimer cầu nối N và dendrimer cầu nối aryl
2.2.4 Theo thành phần tâm
Dendrimer được phân chia theo thành phần tâm khác nhau: ví dụ tâm là NH3,
ethylenediamine (EDA), butylenediamine (BDA), aryl, … Do các tâm có kích
thước khác nhau nên các phản ứng tạo ra dendrimer sẽ bị ảnh hưởng không gian

3


khác nhau, và do tâm có độ phân cực khác nhau nên phần không gian bên trong

phân tử dendrimer cũng có độ phân cực khác nhau, do đó ảnh hưởng tới khả năng
nang hóa các hoạt chất có độ phân cực khác nhau.

Hình 5. Dendrimer với tâm NH3 (a) và tâm BDA (b)
2.2.5 Theo mối nối tạo nhánh 1→2 và 1→3
Mơ hình tạo nhánh 1→2: Đó là mơ hình từ một nhánh của thế hệ trước sẽ tạo ra
hai nhánh của thế hệ sau (trong phản ứng divergent). Ví dụ từ nguyên tử X sẽ tách
ra thành hai nhánh Y, từ mỗi nhánh Y tiếp tục được tách ra thành hai nhánh Z ở thế
hệ tiếp theo.

Hình 6. Tổng hợp divergent theo mơ hình tạo nhánh 1→2
Mơ hình tạo nhánh 1→3: Đó là mơ hình từ một nhánh của thế hệ trước sẽ tạo ra
ba nhánh của thế hệ sau. Ví dụ từ nguyên tử X sẽ tách ra thành ba nhánh Y, từ mỗi
nhánh Y sẽ tiếp tục được tách ra thành ba nhánh Z ở thế hệ tiếp theo.

4


Hình 7. Tổng hợp divergent theo mơ hình tạo nhánh 1→3
3. PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP DENDRIMER
3.1 Phương pháp “tổng hợp từ trong ra ngoài” (divergent)
Dendrimer được xây dựng từ một lõi đa chức ở tâm, các monome sẽ gắn vào
nhân hình thành thế hệ dendrimer đầu tiên. Sau đó, các monome khác sẽ phản ứng với
nhóm bên ngồi mới và hình thành thế hệ dendrimer kế tiếp. Tiếp tục lặp lại quy trình
trên sẽ thu được một dendrimer thế hệ cao.
Ưu điểm của phương pháp này là có thể tổng hợp được dendrimer ở thế hệ cao.
Tuy nhiên, phương pháp divergent thường có nhiều phản ứng phụ dẫn đến sản
phẩm có nhiều khuyết tật nên khó tinh chế sản phẩm cuối cùng.

Hình 8. Sơ đồ tổng hợp dendrimer bằng phương pháp divergent

5


3.2 Phương pháp “tổng hợp từ ngoài vào trong” (convergent)
Phương pháp convergent bắt đầu xây dựng phân tử dendrimer từ các nhóm bên
ngồi, rồi đến các nhánh bên trong, sau cùng là lõi và phân tử dendrimer hoàn chỉnh.
Ban đầu, các monome phản ứng với nhau tạo thành các nhánh cơ sở. Sau đó, các
monome này tiếp tục gắn vào các nhánh cơ sở để hình thành các nhánh lớn hơn. Quy
trình này được lặp lại, khi các nhánh đạt kích cỡ mong muốn, chúng sẽ được gắn với
nhân và hình thành phân tử dendrimer.
Ưu điểm của phương pháp này là dễ dàng làm sạch và giảm thiểu khuyết tật trên
sản phẩm đến mức tối thiểu.
Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp convergent là đòi hỏi phải sắp xếp tỉ mỉ
các nhóm ngun tử trong khơng gian. Do đó, khi số nhóm bên ngồi tăng lên sẽ gây
cản trở khơng gian cho các nhóm tiếp theo. Vì vậy phương pháp này chỉ thích hợp để
tổng hợp dendrimer ở thế hệ thấp hoặc phần lõi có kích thước lớn.

Hình 9. Tổng hợp dendrimer bằng phương pháp convergent
3.3 Phương pháp “tổng hợp từ ngoài vào trong hai bước” (double – stage
convergent)
Phương pháp này được coi là sự kết hợp của hai phương pháp divergent và
convergent. Một dendrimer siêu lõi (hypercore) có nhiều nhóm bề mặt là những nhóm
nối nhánh được tổng hợp theo phương pháp divergent. Một dendron được tổng hợp
theo phương pháp convergent có nhóm chức hoạt động. Sau đó, dendron và dendrimer
được nối với nhau sẽ cho ra sản phẩm.
6


Hình 10. Tổng hợp dendrimer bằng phương pháp double – stage convergent

3.4 Phương pháp “tổng hợp tăng lũy thừa hai” (double exponential)
Đây là phương pháp phát triển theo hướng divergent nhưng với tốc độ phát triển
nhanh theo cấp số nhân. Từ một dendron có hai nhóm nối nhánh và một nhóm chức
được bảo vệ, tiến hành hoạt hóa có chọn lọc các nhóm đó theo hai hướng khác nhau
(hướng ngoại vi và hướng tiêu điểu của dendron). Sau khi hoạt hóa, các dendron sẽ
phản ứng với nhau tạo thành dendron thế hệ cao hơn. Tiếp tục lặp đi lặp lại quá trình
sẽ thu được một dendron thế hệ cao và có hoạt tính giống dendron ban đầu.

Hình 11. Tổng hợp dendrimer bằng phương pháp double exponential
3.5 Phương pháp “tổng hợp trực giao” (orthogonal)
Phương pháp này sử dụng một monome có nhánh khác nhau, một trong số đó

7


khơng có khả năng nối nhánh nhưng khi điều kiện phản ứng thích hợp thì các nhóm
khơng hoạt động sẽ được hoạt hóa thành các nhóm có khả năng nối nhánh. Sản phẩm
tạo thành ban đầu cũng khơng có khả năng nối nhánh và khi điều kiện phản ứng được
đáp ứng thì nó lại được hoạt hóa thành có khả năng nối nhánh.
Cứ tiếp tục như vậy thì dendrimer có thể được tổng hợp nhanh và không phải trải
qua nhiều giai doạn.
Tuy nhiên, phương pháp này không được sử dụng nhiều vì khó tìm được chất
phù hợp với các điều kiện chặt chẽ ở trên.

Hình 12. Tổng hợp dendrimer bằng phương pháp orthogonal
3.6 Phương pháp “tổng hợp với monome siêu nhóm chức” (hypermonomer)
Phương pháp này sử dụng monome có số nhóm chức nhiều hơn thơng thường.
Điều này giúp dendrimer được tổng hợp có số lượng nhánh và nhóm bề mặt tăng
nhanh nhưng các bước cần thiết để tổng hợp ra một dendrimer vẫn không thay đổi so
với các phương pháp thơng thường.

Hình 13. Tổng hợp dendrimer bằng phương pháp hypermonome
4. ỨNG DỤNG CỦA DENDRIMER
4.1 Ứng dụng làm chất mang thuốc
8


Hóa trị là một trong ít các phương pháp điều trị hiệu quả căn bệnh ung thư. Trong
q trình hóa trị, hoạt chất phá vỡ các tế bào ung thư nhưng đồng thời cũng phá vỡ các
tế bào lành và gây ra những tác dụng phụ khơng mong muốn. Đó là nhược điểm lớn
của phương pháp này.
Hiện nay, các nhà khoa học trên thế giới đang cố gắng tìm những giải pháp với ý
tưởng làm sao dẫn được thuốc tới trực tiếp tế bào ung thư và bảo vệ tế bào lành của cơ
thể nhằm nâng cao hiệu quả và giảm thiểu tác động phụ của thuốc.
Đồ thị trên hình 14 biểu diễn nồng độ của thuốc có trong máu thông qua các
phương pháp sử dụng thuốc khác nhau: Thuốc uống (a); Thuốc được tiêm qua tĩnh
mạch (b) và Thuốc giải phóng chậm từ chất mang (c) [37].
Kết quả nghiên cứu cho thấy: nồng độ thuốc trong máu của phương pháp uống
thuốc (a) sẽ tăng lên từ từ, có lúc vượt qua ngưỡng cho phép, rồi lại hạ xuống
ngưỡng cho phép; nồng độ thuốc được tiêm qua đường tĩnh mạch (b) thì ngay lập
tức đã ở trên ngưỡng độc, sau đó giảm nhanh; cịn thuốc giải phóng chậm có nồng độ
trong máu (c) tăng từ từ và luôn trong giới hạn cho phép. Đồ thị cho thấy thời gian
có hiệu lực của thuốc giải phóng chậm dài hơn nhiều so với các loại thuốc uống
hay tiêm thơng thường.

Hình 14. Nồng độ thuốc trong máu tương ứng với các phương pháp sử
dụng thuốc: a) Thuốc uống; b) Thuốc được tiêm qua tĩnh mạch và c)
Thuốc giải phóng chậm từ chất mang
Việc sử dụng các phân tử kích thước nano trong lĩnh vực phân phối thuốc
cũng mang lại rất nhiều lợi thế so với cơng nghệ hóa trị đang được sử dụng. Ngồi

tác dụng mang thuốc, phân phối thuốc và giải phóng thuốc có kiểm sốt, kết quả là
9


giảm hiệu ứng phụ, giảm độ độc với cơ thể, các hệ nang hóa thuốc nano cịn có khả
năng nang hóa thuốc hướng tới đích là các tế bào bệnh
Một trong các phương pháp phân phối thuốc trị bệnh là dùng dendrimer với các
nhóm amino trên bề mặt kết hợp với thuốc thơng qua một kết nối có thể bị phân cắt
bởi quang. Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản và có thể kiểm sốt được tốc độ
phóng thích thuốc. Tuy nhiên, việc chế tạo hệ thống dẫn thuốc chữa bệnh này khá
phức tạp.
Với kích thước nano, cấu trúc không gian rỗng bên trong phân tử (là nơi chứa
thuốc lý tưởng) và với các nhóm chức bề mặt có thể kết nối với các nhóm chức khác
thì dendrimer đang là một chất mang thuốc rất phù hợp.

Hình 15. Cơ chế mang thuốc của dendrimer
Poly(amidoamin) (PAMAM), poly(propylen-imin) (PPI) biến tính và dendrimer
vịng thơm dạng ete hiện đang là các loại dendrimer thơng dụng nhất hiện nay.

Hình 16. Dendrimer PAMAM G 4.0
10


4. 2 Ứng dụng phân phối thuốc tới đích
4.2.1 Phân phối thuốc tới đích thụ động
Sự định hướng thụ động (passive targeting) xuất phát từ hiện tượng tăng tính
thấm và tăng hiệu quả lưu giữ (Enhanced Permeability and Retention Effect - EPR)
đặc trưng ở các mô ung thư. Tại hầu hết các mơ khoẻ mạnh, kích thước các khe hở
lớp nội mô thành mạch máu thường nhỏ hơn 2 nm. Với khe hẹp giữa các lớp nội mô
thành mạch máu, các phân tử thuốc có khối lượng phân tử nhỏ cũng có thể lọt qua,

gây độc cho tế bào lành. Tuy nhiên, các khe hở này quá nhỏ so với kích thước của
hầu hết các chất mang nano.
Cịn tại mơ ung thư, do sự phát triển của tế bào ung thư đòi hỏi sự tăng sinh
mạch máu, các vi mạch máu mới được hình thành tại các mơ ung thư và có kích
thước lên đến từ 100 đến 800 nm. Do đó các phức hợp chất mang thuốc tồn tại
trong tuần hồn máu có thể vượt qua dễ dàng và đi vào mô ung thư. Hơn nữa, sau
khi xâm nhập vào, các phức hợp này sẽ tập trung ở dịch gian bào bao quanh các tế
bào ung thư. Sự phân bố này có được là kết quả của 2 yếu tố: không gian và áp suất
thẩm thấu lớn hơn tại các khe giữa các tế bào ung thư so với mơ bình thường. Đặc
điểm hình thái của các tế bào ung thư tạo ra khoảng không gian giữa các tế bào rộng
hơn so với các mơ bình thường. Các phức hợp chất mang-thuốc sau khi đã đi vào
các khe hở tế bào này sẽ bị kẹt giữ lại khi các tế bào ung thư phát triển. Thêm vào
đó, do khơng có hệ bạch huyết cần thiết, tốc độ đào thải các phức hợp này ra khỏi
mô ung thư là rất hạn chế.

Hình 17. Mơ hình định hướng thụ động dựa theo cơ chế EPR
11


4.2.2 Phân phối thuốc tới đích chủ động
Chất mang thuốc được gọi là lí tưởng nếu như nó là chất mang thuốc “thông
minh” tức là mang và phân phối thuốc hoặc các hoạt chất đến đúng nơi cần chữa trị
mà khơng tới các tế bào bình thường.
Dendrimer dẫn truyền và phân phối thuốc tới đích chủ động (active targeting)
là hệ dendrimer mang thuốc với chủ đích vận chuyển thuốc đến đúng nơi cần chữa
trị.
Dendrimer mang và phân phối thuốc tới đích thụ động theo cơ chế EPR đã cho
thấy ưu thế hơn hẳn thuốc khơng có chất mang, tuy nhiên hiệu ứng EPR là chưa đủ
để bảo đảm hiệu quả tấn công đặc hiệu vào tế bào ung thư. Hiệu ứng EPR chỉ giúp
cho các phức hợp chất mang - thuốc tập trung tại các khe kẽ của vùng mô ung thư.

Điều trị ung thư chỉ thực sự hiệu quả khi thuốc chống ung thư xâm nhập được vào
bên trong tế bào và phát huy tác dụng. Nếu chất mang không thể xâm nhập được
vào tế bào, cuối cùng thuốc chống ung thư cũng sẽ bị giải phóng bên ngồi tế bào
và lại được hệ tuần hoàn phân bố đến các vùng mô khác nhau trong cơ thể và cuối
cùng là đào thải ra khỏi cơ thể.
Để khắc phục hạn chế này, trên bề mặt của chất mang được gắn thêm các phần
tử định hướng. Các phần tử định hướng có thể là các kháng thể, các peptide, các
aptamer, hoặc là các ligand carbohydrate đặc hiệu với các kháng nguyên và thụ thể
trên bề mặt tế bào ung thư. So sánh giữa chất mang có phần tử định hướng và chất
mang thông thường, các chỉ số dược động học là khơng có khác biệt, song hiệu quả
điều trị đặc biệt được tăng lên.
4.3 Dendrimer ứng dụng làm thuốc
4.3.1 Dendrimer làm thuốc kháng virus
Dendrimer có kích thước nhỏ hơn hầu hết các loại virus nên có thể được chế tạo
để can thiệp vào quá trình tạo kết nối giữa virus và tế bào chủ nhằm ức chế sự nhiễm
trùng ở giai đoạn virus xâm nhập tế bào, trước khi có tác động lên sự nhiễm trùng.
Dendrimer cịn có thể được chế tạo để kết nối với thụ thể đặc trưng trên bề mặt
của tế bào chủ hoặc nối với bộ phận bề mặt của virus thông qua lực tương tác tĩnh
điện.
12


Hiện nay, đã có nhiều nghiên cứu cho thấy các loại dendrimer anionic có khả
năng chống lại một số loại virus như virus cúm HA, virus HSV, virus Ebola, virus
HIV, …
4.3.2 Dendrimer làm thuốc kháng khuẩn
Thuốc kháng sinh hiện đang đóng góp rất nhiều vào việc chữa bệnh cho con
người. Tuy nhiên, với sự phát triển và biến đổi quá nhanh chóng của vi khuẩn; kèm
theo đó là sự sử dụng thuốc không hợp lý – lạm dụng thuốc kháng sinh của người
bệnh đã dẫn đến sự xuất hiện của rất nhiều loại vi khuẩn kháng thuốc. Do đó, các nhà

khoa học trên thế giới đang rất nỗ lực để tìm ra nhiều loại thuốc kháng sinh mới,
trong đó dendrimer hiện đang là ứng cử viên sáng giá nhất cho nhu cầu cấp thiết trên.
Dendrimer kháng khuẩn thường chứa các nhóm chức amine hay tetraalkyl
ammonium trên bề mặt. Dendrimer sẽ gắn vào và phá hủy màng anionic của vi
khuẩn, gây nên hiện tượng dung giải vi khuẩn (bacterial lysis). Các loại dendrimer
này có khả năng diệt hiệu quả cả vi khuẩn gam âm và gam dương.
Dendrimer polylysin có nhóm bề mặt mannosyl được chứng minh có khả năng
ức chế sự kết dính của vi khuẩn E. coli loại I tua viền với tế bào máu ngựa. Qua đó
cho thấy các loại thuốc kháng khuẩn chế tạo từ dendrimer đang rất có triển vọng.
Ngồi ra, khi dendrimer mang một số kim loại q như vàng, bạc, plantin, … thì
chúng cũng có khả năng diệt khuẩn rất tốt.
4.3.3 Dendrimer làm chất mang vaccine
Thực tế cho thấy rằng việc phòng ngừa là con đường rẻ tiền và hiệu quả nhất
trong quá trình chống hoặc chữa viêm nhiễm. Ngồi ra, vaccine cịn được sử dụng
như một liệu pháp chữa bện ung thư và tạo ra khả năng tự phản ứng để kiểm sốt q
trình nội sinh, sự miễn dịch không mong muốn và các phản ứng viêm nhiễm.
Trước đây, protein vẫn được dùng làm chất mang vaccine hiệu quả. Tuy nhiên,
do cấu trúc và kích thước của protein chưa thể xác định chính xác và nhiều yếu tố
khác dẫn đến protein không thể là chất mang đủ tiêu chuẩn để sử dụng trong y –
dược.
Trái ngược với protein thì dendrimer lại có kích thước và cấu trúc xác định, có
tính đa hóa trị nên rất phù hợp để làm chất mang vaccine.
13


4.3.4 Dendrimer trong chữa trị ung thư
Ung thư hiện đang là căn bệnh rất phổ biến trên thế giới. Con người vẫn đang cố
gắng tìm ra những loại thuốc mới nhằm chữa trị căn bệnh này. Một trong các loại
thuốc này là phức chất của kim loại plantin. Cùng với sự phát triển của khoa học và y
học nói chung và cơng nghệ nano trong hóa học nói riêng, các nhà khoa học đã tổng

hợp được một số loại thuốc và tiền thuốc kháng ung thư có triển vọng khi kết hợp các
phức chất của kim loại plantin với dendrimer.

Hình 18. Sơ đồ tổng hợp một loại thuốc kháng ung thư từ dendrimer và
phức chất của kim loại plantin
4.3.5 Dendrimer trong dẫn truyền gen
Hiện nay, chữa bệnh bằng liệu pháp gen đang được rất chú ý. Trong liệu pháp
này, tác nhân vận chuyển gen phải thỏa mãn các điều kiện sau:
- Khơng tạo miễn dịch.
- Khơng độc hại.
- Có thể phân hủy sinh học hoặc có khả năng bài tiết.
- Có thể lưu lâu hơn trong vịng tuần hồn máu.
14


Trước đây, virus được sử dụng hiệu quả cho việc vận chuyển gen này. Tuy
nhiên, theo cơng bố thì đã có ít nhất một trường hợp tử vong khi thử nghiệm lâm
sàng. Ngồi ra, cịn một số vấn đề phức tạp khác như khơng dùng được với sản phẩm
có kích thước lớn và độ sạch của virus.
Szoka và Baker là hai nhà khoa học đầu tiên sử dụng dendrimer làm tác nhân
vận chuyển gen.

Hình 19. Mơ hình dendrimer – gen xâm nhập tế bào
Dendrimer với các nhóm amine trên bề mặt vận chuyển DNA tới màng tế bào
và hỗ trợ quá trình dịch chuyển bằng cách phá vỡ màng tế bào.

Hình 20. Sự dịch chuyển của DNA hay RNA vào trong nhân tế bào với sự
trợ giúp của dendrimer

15

5. KẾT LUẬN
Trong những năm gần đây, khoa học và cơng nghệ nano đã và đang có những
bước tiến vững chắc và phát triển một cách đầy triển vọng. Ứng dụng của các phân tử
kích thước nano càng ngày càng được ứng dụng vào các ngành khoa học khác như
vật lý, hóa học, sinh học và y học. Vai trị và ứng dụng của cơng nghệ nano sẽ cịn
được nghiên cứu nhiều hơn nữa.
Cùng với lyposome, chitosan thì dendrimer hiện đang được nghiên cứu và ứng
dụng rộng rãi. Với khả năng mang thuốc và phân phối thuốc tới đích cũng như các
hoạt tính kháng khuẩn, kháng virus, kháng ung thư thì dendrimer thực sự là một ứng
cử viên sáng giá cho q trình phịng ngừa và chữa trị ung thư và các căn bệnh nguy
hiểm khác trong tương lai không xa.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
 Tiếng Việt:
1. Nguyễn Cửu Khoa (2015), Dendrimer: tổng hợp và ứng dụng trong y – dược,
NXB Khoa học tự nhiên và Công nghệ, Hà Nội.
2. Nguyễn Thị Trâm Châu (2016), “Nghiên cứu biến tính dendrimer
polyamidoamine bằng polymer tương hợp sinh học (PEG và Pluronic) ứng dụng
mang thuốc, Học viện Khoa học và Công nghệ.
 Tiếng Anh:
1. Elham Abbasi, Sedigheh Fekri Aval, Abolfazl Akbarzadeh, Morteza Milani,
Hamid Tayefi Nasrabadi, Sang Woo Joo, Younes Hanifehpour, Kazem Nejati-Koshki,
Roghiyeh Pashaei-Asl (2014), “Dendrimers: synthesis, applications and properties”,
Nanoscale Research Letters.
2. Marta Sowinska, Zofia Urbanczyk-Lipkowska (2014), “Advances in the
chemistry of dendrimers”, New Journal of Chemistry, 38, 2147 – 2708.

16