BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ






NGUYỄN ANH TUẤN







NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP
PHỨC PAMAM DENDRIMER – Pt
2+



LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC


Chuyên ngành :
Hóa Hữu Cơ

MSMH : 604427

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ






NGUYỄN ANH TUẤN





NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP
PHỨC PAMAM DENDRIMER – Pt
2+







LUẬN VĂN THẠC SĨ













2010


































BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ






NGUYỄN ANH TUẤN




NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP
PHỨC PAMAM DENDRIMER – Pt
2+




LUẬN VĂN THẠC SĨ

Chuyên ngành :
Hóa Hữu Cơ

Mã ngành : 604427




HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. NGUYỄN CỬU KHOA






2010
Luận văn thạc sĩ
Nguyễn Anh Tuấn i


LỜI CẢM ƠN


Em xin chân thành cảm ơn thầy cô Trường ñại học Cần Thơ và các thầy cô ở Viện
Công nghệ Hóa học Thành phố Hồ Chí Minh ñã tận tình chỉ dạy và truyền ñạt những kiến
thức vô cùng quý báu trong suốt thời gian qua.

Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Cửu Khoa ñã tận tình hướng dẫn và tạo
ñiều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.
Em xin cảm ơn các anh chị phòng Hữu Cơ- Polymer và các anh chị phòng khác
thuộc Viện Công nghệ Hóa học, ñặc biệt là chị Hoàng Thị Kim Dung ñã giúp ñỡ và tạo
mọi ñiều kiện thuận lợi cho em trong quá trình làm luận văn.
Sau cùng, tôi xin gởi lời cảm ơn ñến tất cả các bạn của tôi, những người ñã giúp ñỡ
tôi và ñộng viên tôi trong suốt quá trình làm luận văn này.

Người thực hiện ñề tài


Nguyễn Anh Tuấn
Luận văn thạc sĩ
Nguyễn Anh Tuấn ii


MỤC LỤC

Chương 1 GIỚI THIỆU VỀ POLYAMIDOAMINE (PAMAM) DENDRIMER 1
1.1 GIỚI THIỆU VỀ POLYMER DENDRIMER.
12
1
1.2 CẤU TRÚC PHÂN TỬ POLYMER DENDRIMER.
7,8
2
1.3 TÍNH CHẤT CỦA POLYMER DENDRIMER.
22
3
1.4 CÁC ỨNG DỤNG CỦA PAMAM DENDRIMER.
22

4
1.4.1 Ứng dụng trong y học 4
1.4.2 Ứng dụng trong sinh học.
8
5
1.4.3 Ứng dụng trong xúc tác.
15,18
6
1.4.4 Các ứng dụng khác. 6
1.5 PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP POLYMER DENDRIMER.
14
7
1.5.1 Theo phương pháp divergent. 7
1.5.2 Phương pháp convergent 8
Chương 2 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CÁC HỢP CHẤT PLATINUM 9
2.1 TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU CÁC PHỨC CHẤT PLATINUM.
11
9
2.2 CƠ CHẾ TÁC ðỘNG CỦA CIS-DIAMINEDICHLORO-PLATIN (II) TRÊN
DNA TẾ BÀO UNG THƯ. 10
2.3 CÁC ỨNG DỤNG LÂM SÀNG TRONG ðIỀU TRỊ BỆNH UNG THƯ CỦA
CÁC HỢP CHẤT PLATINUM.
21
12
2.3.1 Ứng dụng ñiều trị ung thư tinh hoàn.
21,26
13
2.3.2 Ứng dụng ñiều trị ung thư buồng trứng.
21,28
14

2.3.3 Ứng dụng ñiều trị ung thư phổi.
21,24
15
2.3.4 Ứng dụng ñiều trị ung thư ñầu và cổ.
21,27
16
Chương 3 GIỚI THIỆU VỀ PHỨC PAMAM DENDRIMER – PLATINUM 18
3.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ PHỨC PAMAM DENDRIMER-PLATINUM.18
3.1.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 18
3.1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 19
3.2 POLYAMIDOAMINE DENDRIMER LÀM TÁC NHÂN MANG THUỐC
CHỐNG UNG THƯ
17
21
Luận văn thạc sĩ
Nguyễn Anh Tuấn iii


3.3 LÝ THUYẾT VỀ SỰ TỔNG HỢP PHỨC PAMAM DENDRIMER-PLATINUM
22
3.4 THUẬN LỢI CỦA VIỆC SỬ DỤNG POLYAMIDOAMINE DENDRIMER SO
VỚI POLYMER MẠCH THẲNG LÀM CHẤT MANG THUỐC. 24
3.5 KHẢ NĂNG CHỐNG UNG THƯ CỦA PAMAM DENDRIMER-CISPLATIN.27
Chương 4 THỰC NGHIỆM 29
4.1 TỔNG HỢP POLYPAMAMDENDRIMER 29
4.1.1 Hóa chất 29
4.1.2 Dụng cụ - Thiết bị 30
4.1.3 Tiến hành thí nghiệm
6,7
31

4.2 TỔNG HỢP PHỨC PAMAM DENDRIMER – Pt
2+
34
4.2.1 Hóa chất 34
4.2.2 Dụng cụ - Thiết bị 34
4.2.3 Tiến hành thí nghiệm tổng hợp các phức P1, P2, P3, P4. 35
4.2.3.1 Tổng hợp phức PAMAM dendrimer thế hệ G 2.0 với muối K
2
PtCl
4
(P1) 35
4.2.3.2 Tổng hợp phức PAMAM dendrimer thế hệ G 3.0 với muối K
2
PtCl
4
(P2) 37
4.2.3.3 Tổng hợp phức PAMAM dendrimer thế hệ G 2.5 với Cisplatin (P3) 38
4.2.3.4 Tổng hợp phức PAMAM dendrimer thế hệ G 3.5 với Cisplatin (P4) 40
4.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ðỊNH SỰ TẠO THÀNH SẢN PHẨM. 41
4.3.1 Phổ UV- vis 41
4.3.2 Phổ IR 41
4.3.3 Phổ Raman 41
4.3.4. Phân tích ICP – AES 41
Chương 5 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 42
5.1 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN CÁC SẢN PHẨM POLY PAMAM DENDRIMER.
15, 7, 3
42
5.1.1 Sản phẩm PAMAM dendrimer G2.0 42
5.1.2 Sản phẩm PAMAM dendrimer G2.5 43
5.1.3 Sản phẩm PAMAM dendrimer G3.0 44

5.1.4 Sản phẩm PAMAM dendrimer G3.5 45
Luận văn thạc sĩ
Nguyễn Anh Tuấn iv


5.2 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN CÁC SẢN PHẨM PHỨC CỦA PAMAM
DENDRIMER-PLATINUM 46
5.2.1 Phức PAMAM dendrimer G2.0 với Pt
2+
(K
2
PtCl
4
) 46
5.2.2 Phức PAMAM dendrimer G3.0 với Pt
2+
(K
2
PtCl
4
) 50
5.2.3 Phức PAMAM dendrimer G 2.5 với Pt
2+
(Cisplatinum) 53
5.2.4 Phức PAMAM dendrimer G3.5 với Pt
2+
(Cisplatin) 56
5.3 KHẢO SÁT KHẢ NĂNG GÂY ðỘC TẾ BÀO UNG THƯ CỦA PHỨC
POLYAMIDOAMINE (PAMAM) DENDRIMER-Pt
2+

60
Chương 6 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 62
6.1 KẾT LUẬN 62
6.2 KIẾN NGHỊ 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO… 62
Phụ lục
Luận văn thạc sĩ
Nguyễn Anh Tuấn v


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

PAMAM Polyamidoamine
EDA Ethylenediamine
Cisplatin cis-PtCl
2
(NH
3
)
2
Cis-diaminedichloro platinate (II)
K
2
PtCl
4
Potassium tetrachloro platinate (II)
CH
2
=CH–COOCH

3
Methyl acrylate
CH
3
OH Methanol
NaOH Sodium hydroxide
KBr Potassium bromide
P1 PAMAM dendrimer G2.0/Pt
2+

P2 PAMAM dendrimer G3.0/Pt
2+

P3 PAMAM dendrimer G2.5/Pt
2+

P4 PAMAM dendrimer G3.5/Pt
2+

ICP-AES Phổ plasma phát xạ nguyên tử
Phổ IR Infrared spectroscopy
Phổ Raman Raman spectroscopy
Phổ UV-vis Ultraviolet-visible spectroscopy
G2.0 Generation 2.0
G Guanine
VAB Vinblastine, actinomycin, bleomycin
CVB Cisplatin, vinblastine, bleomycin
CMV Cisplatin, mitomycin C, vinblastine
CE Cisplatin, etoposide
CV Cisplatin, vinblastine

UTP Ung thư phổi
UTPTBN Ung thư phổi tế bào nhỏ
UTPTBKN Ung thư phổi tế bào không nhỏ

Luận văn thạc sĩ
Nguyễn Anh Tuấn vi


DANH MỤC CÁC BẢNG


Trang
Bảng 4.1: Bảng liệt kê tính chất vật lý của các hóa chất 29
Bảng 5.1: Kết quả phổ IR của PAMAM G2.0 42
Bảng 5.2: Kết quả phổ IR của PAMAM G2.5 43
Bảng 5.3: Kết quả phổ IR của PAMAM G3.0 44
Bảng 5.4: Kết quả phổ IR của PAMAM G3.5 45
Bảng 5.5: Kết quả ño phổ IR của phức PAMAM dendrimer G2.0/Pt
2+
47
Bảng 5.6: Kết quả ño phổ Raman của phức PAMAM dendrimer G2.0/Pt
2+
48
Bảng 5.7: Kết quả kiểm nghiệm Pt
2+
trong phức PAMAM dendrimer G2.0/Pt
2+
48
Bảng 5.8: Kết quả ño phổ IR của phức PAMAM dendrimer G3.0/Pt
2+

50
Bảng 5.9: Kết quả ño phổ Raman của phức PAMAM dendrimer G3.0/Pt
2+
51
Bảng 5.10: Kết quả kiểm nghiệm Pt
2+
trong phức PAMAM dendrimer G3.0/Pt
2+
52
Bảng 5.11: Kết quả ño phổ IR của phức PAMAM dendrimer G2.5/Pt
2+
54
Bảng 5.12: Kết quả kiểm nghiệm Pt
2+
trong phức PAMAM dendrimer G2.5/Pt
2+
55
Bảng 5.13: Kết quả ño phổ IR của phức PAMAM dendrimer G3.5/Pt
2+
57
Bảng 5.14: Kết quả kiểm nghiệm Pt
2+
trong phức PAMAM dendrimer G3.5/Pt
2+
58
Bảng 5.15: Kết quả xác ñịnh mức ñộ gây ñộc tế bào của sản phẩm P1, P2. 60



Luận văn thạc sĩ

Nguyễn Anh Tuấn vii


DANH MỤC CÁC SƠ ðỒ
Trang
Sơ ñồ 1.1: Sơ ñồ tổng hợp dendrimer theo divergent 7
Sơ ñồ 1.2: Sơ ñồ tổng hợp dendrimer theo convergent 8
Sơ ñồ 2.1: Quá trình thiết lập cân bằng của cisplatin trên Oligomers 10
Sơ ñồ 2.2: Quá trình tạo liên kết của cisplatin với DNA trong tế bào ung thư 11
Sơ ñồ 4.1: Sơ ñồ tổng hợp PAMAM dendrimer các thế hệ 32
Sơ ñồ 4.2: Sơ ñồ tổng hợp PAMAM dendrimer G2.0 với muối K
2
PtCl
4
34
Sơ ñồ 4.3: Sơ ñồ tổng hợp PAMAM dendrimer G3.0 với muối K
2
PtCl
4
36
Sơ ñồ 4.4: Sơ ñồ tổng hợp PAMAM dendrimer G2.5 với cisplatin 37
Sơ ñồ 4.5: Sơ ñồ tổng hợp PAMAM dendrimer G3.5 với cisplatin 39



Luận văn thạc sĩ
Nguyễn Anh Tuấn viii


DANH MỤC CÁC HÌNH



Trang
Hình 1.1: Cấu trúc phân tử dendrimer 2
Hình 1.2: Các ứng dụng của polymer dendrimer 4
Hình 1.3: Mô hình mang thuốc của dendrimer ở bên trong 4
Hình 1.4: Mô hình mang thuốc của dendrimer ở bên ngoài 5
Hình 4.1: Máy cô quay chân không 30
Hình 4.2: Tủ hút chân không 30
Hình 4.3: Tủ sấy 31
Hình 4.4: Máy ño phổ IR 31
Hình 4.5: Mô hình phân tử PAMAM dendrimer với core là EDA 31
Hình 4.6: Sản phẩm P1 tạo thành 34
Hình 4.7: Sản phẩm P2 tạo thành 36
Hình 5.1: Mẫu G2.0 41
Hình 5.2: Mẫu G2.5 42
Hình 5.3: Mẫu G3.0 43
Hình 5.4: Mẫu G3.5 44
Hình 5.5: Sản phẩm P1 45
Hình 5.6: Phổ UV-vis của tác chất và sản phẩm PAMAM dendrimer G2.0/Pt
2+
46
Hình 5.7: Sản phẩm P2 49
Hình 5.8: Phổ UV-vis của tác chất và sản phẩm PAMAM dendrimer G3.0/Pt
2+
49
Hình 5.9: Sản phẩm P3 52
Hình 5.10: Phổ UV-vis của tác chất và sản phẩm PAMAM dendrimer G2.5/Pt
2+
53

Hình 5.11: Sản phẩm P4 55
Hình 5.12: Phổ UV-vis của tác chất và sản phẩm PAMAM dendrimer G3.5/Pt
2+
56
Hình 5.13: Tế bào ung thư phổi dòng NCI – H460 59



Luận văn thạc sĩ
Nguyễn Anh Tuấn ix
DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC

Phụ lục 1: Phổ UV –vis của tác chất và sản phẩm PAMAM G2.0/Pt
2+

Phụ lục 2: Phổ IR của PAMAM dendrimer G2.0
Phụ lục 3: Phổ IR của PAMAM dendrimer G2.0/ Pt
2+

Phụ lục 4: Phổ Raman của PAMAM dendrimer G2.0
Phụ lục 5: Phổ Raman của PAMAM dendrimer G2.0/Pt
2+

Phụ lục 6: Phiếu kết quả phân tích ICP xác ñịnh hàm lượng Pt
2+
trong sản phẩm P1
Phụ lục 7: Phổ UV –vis của tác chất và sản phẩm PAMAM G3.0/Pt
2+

Phụ lục 8: Phổ IR của PAMAM dendrimer G3.0

Phụ lục 9: Phổ IR của PAMAM dendrimer G3.0/Pt
2+

Phụ lục 10: Phổ Raman của PAMAM dendrimer G3.0
Phụ lục 11: Phổ Raman của PAMAM dendrimer G3.0/Pt
2+

Phụ lục 12: Phiếu kết quả phân tích ICP xác ñịnh hàm lượng Pt
2+
trong sản phẩm P2
Phụ lục 13: Phổ UV –vis của tác chất và sản phẩm PAMAM G2.5/Pt
2+

Phụ lục 14: Phổ IR của PAMAM dendrimer G2.5
Phụ lục 15: Phổ IR của PAMAM dendrimer G2.5/Pt
2+

Phụ lục 16: Phiếu kết quả phân tích ICP xác ñịnh hàm lượng Pt
2+
trong sản phẩm P3
Phụ lục 17: Phổ UV –vis của tác chất và sản phẩm PAMAM G3.5/Pt
2+

Phụ lục 18: Phổ IR của PAMAM dendrimer G3.5
Phụ lục 19: Phổ IR của PAMAM dendrimer G3.5/Pt
2+

Phụ lục 20: Phiếu kết quả phân tích ICP xác ñịnh hàm lượng Pt
2+
trong sản phẩm P4

Phụ lục 21: Phiếu kết quả mức ñộ gây ñộc tế bào của phức P1 và P2
Luận văn thạc sĩ
Nguyễn Anh Tuấn x


TÓM TẮT

Trong luận văn này, chúng tôi mô tả chi tiết về quá trình tổng hợp của 4 phức chất
PAMAM dendrimer – Pt
2+
. Trong ñó bao gồm 2 phức chất PAMAM dendrimer thế hệ
G2.0, G3.0 với muối platinum (K
2
PtCl
4
) và 2 phức chất PAMAM dendrimer G2.5, G3.5
với cisplatin. Quá trình tổng hợp ñược chúng tôi thực hiện như sau:

ðầu tiên tổng hợp lại các PAMAM dendrimer ñến thế hệ G3.5 với core là
etylendiamine (EDA), theo qui trình tổng hợp của các luận văn cao học của khóa trước.


Tiếp theo chúng tôi tổng hợp 4 phức chất PAMAM dendrimer – Pt
2+
. ðây là phần
mới của ñề tài chúng tôi.


Sau ñó dùng các phương pháp phổ hiện ñại như: UV – vis, phổ IR, phổ Raman,
phương pháp phân tích hàm lượng kim loại ICP – AES ñể xác ñịnh thành phần và hàm

lượng Pt
2+
gắn ñược vào các thế hệ PAMAM dendrimer.


Cuối cùng chúng tôi tiến hành khảo sát ứng dụng khả năng gây ñộc tính tế bào ung
thư phổ NCI – H460 của 4 phức PAMAM dendrimer – Pt
2+
ñã tổng hợp ñược.

Trên ñây là những nội dung chính mà ñề tài chúng tôi ñã thực hiện.


Luận văn thạc sĩ
Nguyễn Anh Tuấn xi
LỜI MỞ ðẦU

Trong sự phát triển vượt bậc về ñời sống khoa học kỹ thuật, hiện nay con người
không ngừng nghiên cứu và tìm ra các vật liệu mới ñáp ứng các nghiên cứu khoa học và
phục vụ sản xuất. Trong ñó các vật liệu có cấu trúc nano ñược ñặc biệt quan tâm. Polymer
dendrimer là một nano polymer mới. Nó có nhiều ưu ñiểm ñặc biệt khác so với polymer
mạch thẳng và mạch nhánh khác, nó có nhiều ứng dụng trong y học và công nghệ sinh
học. ðặc biệt dùng làm chất mang thuốc chống ung thư, một trong những căn bệnh ñược
xem là hiểm họa của con người hiện nay. Nhưng nếu dùng thuốc ñơn ñộc trong các
phương pháp xạ trị và hóa trị thì có nhiều tác dụng phụ cũng như hạn chế tính hòa tan của
thuốc. ðể khắc phục những hạn chế ñó các nhà khoa học, các trung tâm nghiên cứu khoa
học trên thế giới ñã không ngừng nghiên cứu tổng hợp các loại polymer dùng làm vật liệu
mang thuốc, có nhiều loại polymer dendrimer ñược tổng hợp thành công, trong ñó có
dòng dendrimer PAMAM (polyamidoamine) có ưu thế về mặt số lượng các công trình
nghiên cứu và nhiều ứng dụng khả thi trong y học.

Nội dung chính của ñề tài này là giới thiệu tổng quan về các hợp chất platinum có tác
dụng ñiều trị bệnh ung thư và nghiên cứu dùng polyamidoamine dendrimer làm chất
mang các loại thuốc này. ðó là lý do tôi chọn ñề tài “ Nghiên cứu tổng hợp phức chất
PAMAM dendrimer-Pt
2+
”. Phạm vi nghiên cứu ñề tài này gồm có:
Phần 1: Tổng hợp lại các thế hệ PAMAM dendrimer và dừng lại ở thế hệ 3.5. Phần này ở
Việt Nam ñã có nhiều nghiên cứu, ñặc biệt là các ñề tài luận văn tốt nghiệp ðại học và
cao học ñược thực hiện ở phòng Hữu cơ-polymer thuộc Viện Hóa học TPHCM.
Phần 2: ðây là phần mới của ñề tài là tổng hợp các phức chất PAMAM dendrimer
các thế hệ G2.0, G3.0 với K
2
PtCl
4
và G2.5, G3.5 với cisplatin. Sử dụng các phương pháp
phân tích hiện ñại như dùng phổ hồng ngoại (IR), phổ UV-vis, phổ Raman và phương
pháp ICP ñể xác ñịnh hàm lượng ion kim loại Pt ñược gắn vào các thế hệ PAMAM
dendrimer, ñồng thời khảo sát khả năng gây ñộc tính tế bào ung thu phổi dòng NIC-H460
của các phức chất vừa tổng hợp.
Luận văn thạc sĩ
Nguyễn Anh Tuấn 1


Chương 1
GIỚI THIỆU VỀ POLYAMIDOAMINE (PAMAM)
DENDRIMER
1.1 GIỚI THIỆU VỀ POLYMER DENDRIMER.
12



Dendrimer bắt nguồn từ tiếng Hylạp “dendron”, có nghĩa là nhánh cây. Phân tử
ñược tạo ra bằng cách thêm tiếp các ñơn vị nhánh tỏa ra ngoài từ ñiểm khởi ñầu. Nếu
phân tử dendrimer ñủ lớn thì có dạng hình cầu, kích cỡ từ 1-10 nm. Gần ñây nhất là
Polymer Dendrimer ñược tìm thấy các tính chất ñặc biệt như: có khối lượng phân tử cao,
có tính chất của nhánh khác rất nhiều so với các polymer mạch thẳng. Polymer
dendrimers tổng hợp có khả năng phân nhánh cao, phân tử gần như ñối xứng về cấu trúc.
Polymer dendrimer là chất ñã ñược phát hiện và nghiên cứu từ những năm 1980.
Khám phá ñầu tiên về polymer dendrimer ñược thực hiện bởi Donald A.Tomalia cùng với
cộng sự. Tuy nhiên chỉ ñược quan tâm vào những năm gần ñây do tính chất ñặc biệt của
nó. Giống như tán lá xum xuê của những cây ñã già, các phân tử dendrimer chứa nhiều lỗ
trống nghĩa là có bề mặt rất lớn. ðiều ñó cho phép ta bố trí chúng sao cho những lỗ trống
có kích cở nhất ñịnh trong quá trình tổng hợp và qua ñó cho ta những ứng dụng lí tưởng
trong y học và sinh học.
So sánh với polymer mạch thẳng, cho thấy cấu trúc mạch nhánh có nhiều thuận lợi
cho ứng dụng làm chất mang thuốc hơn. Chẳng hạn, có thể khống chế dendrimer ña hóa
trị dùng ñể gắn vào các phân tử thuốc. ðộ phân tán của dendrimer thấp nên làm tăng quá
trình vận chuyển tới cơ thể và ảnh hưởng tới tính chất sinh học. Nếu thiết kế thích hợp
trong quá trình tổng hợp, chúng ta sẽ tạo ra các phân tử dendrimer có cấu trúc rất nhỏ. ðó
là cơ sở ñể ñiều chế làm tác nhân mang dược phẩm. Bên cạnh ñó, nó còn ñược ứng dụng
trong các lĩnh vực khác nhau như: hóa nông nghiệp, mỹ phẩm, chất xúc tác…Chúng còn
ñược sử dụng ñể làm vỏ bọc các enzyme và các chất vô cơ.


Luận văn thạc sĩ
Nguyễn Anh Tuấn 2


1.2 CẤU TRÚC PHÂN TỬ POLYMER DENDRIMER.
7,8


Dendrimers có cấu trúc phân tử hình cầu ñược tạo thành bởi các ñơn vị monomer,
phân tử có các nhánh phân ra từ một lõi trung tâm. Số lượng nhánh tăng dần và mở rộng
từ lõi cho ñến nhóm bề mặt. Phân tử polymer dendrimer có ba thành phần cấu tạo riêng
biệt: lõi, nhánh và nhóm bề mặt (Hình 1.1).
Lõi (core) ñược tạo thành từ các nhóm nguyên tố ña hóa trị, từ lõi chúng ta thực
hiện các phản ứng cộng, sản phẩm tạo thành là phân tử dendrimer có các nhánh cơ sở.



Hình 1.1 Cấu trúc phân tử dendrimer
Các ñơn vị monomer ñược cộng vào lõi tạo thành các nhánh ñầu tiên của phân tử
dendrimer, gọi chúng là những dendrimer thế hệ ñầu tiên. Thế hệ dendrimer kế tiếp ñược
hình thành bằng cách cộng các ñơn vị monomer vào nhóm bề mặt của dendrimer thế hệ
trước. Và tương tự như vậy các thế hệ cao hơn ñược hình thành, ñể chấm dứt thế hệ, một
nhóm chức ñược cộng vào nhóm bề mặt của thế hệ dendrimer trước. Minh họa theo sơ ñồ
sau.

Các nhánh khác


nhân thế hệ ñầu tiên thế hệ tiếp theo nhóm bề mặt

Luận văn thạc sĩ
Nguyễn Anh Tuấn 3


1.3 TÍNH CHẤT CỦA POLYMER DENDRIMER.
22

Polymer dendrimers là phân tử lớn phân tán không giống như polymer mạch thẳng.

Sự hình thành các polymer mạch thẳng thường theo một các tự nhiên của thiên nhiên và
hình thành sản phẩm với những kích thước khác nhau. Còn polymer dendrimer có cấu tạo
ñặc biệt về kích thước và khối lượng phân tử, ta có thể kiểm soát trong suốt quá trình tổng
hợp. Do có cấu tạo của polymer dendrimer khác với polymer mạch thẳng nên những tính
chất của dendrimer có tính ưu việt hơn so với polymer mạch thẳng. Chẳng hạn như ở
polymer mạch thẳng thường tồn tại ở dạng rắn, còn dung dịch polymer dendrimer có tính
sệt, ñộ nhớt (viscosity) hơn so với polymer mạch thẳng. Tính tan của polymer dendrimers
cũng ñược cải thiện hơn nhiều so với các polymer mạch thẳng, do khả năng tạo ñược các
liên kết cộng hóa trị với nước ở các nhóm bề mặt của polymer dendrimer. Ví dụ như
Polymer dendrimers mà kết thúc bằng các nhóm ưa nước (hydrophilic) thì thường tan tốt
trong các dung môi có cực, trong khi các polymer dendrimers kết thúc nhóm bề mặt là các
nhóm kị nước (hydrophobic) thì có khả năng hòa tan trong dung môi không phân cực.
Ngoài ra dendrimer có cấu trúc phân tử hình cầu, nên tồn tại các lỗ trống bên trong phân
tử, ñặc tính quan trọng này làm cho phân tử dendrimer có khả năng mang hay thâu tóm
các phân tử hóa học khác. Như thâu tóm các phân tử thuốc hay các nano kim loại có tiềm
năng ứng dụng trong y học và công nghệ hóa học.
Ngoài ra polymer dendrimer còn có tính chất tương hợp sinh học với cơ thể. Tính
chất này ñược các nhà khoa học ñặc biệt quan tâm nghiên cứu ñể không ngừng tìm ra các
loại polymer dendrimer khác nhau. Một loại polymer dendrimer ñáp ứng ñược tính chất
này ñã ñược tổng hợp là polymer aminodiame (PAMAM) dendrimers. ðối với PAMAM
dendrimers ở các thế hệ 2, 3 và 4 có tính tương hợp tốt với cơ thể, không ñộc và dễ dàng
bài tiết ra khỏi cơ thể. Tuy nhiên các thế hệ cao của PAMAM dendrimer chưa ñược
nghiên cứu sử dụng trên cơ thể vì không tương thích với các kích cở của màng tế bào hay
hồng cầu của protein. Dựa trên những tính chất cơ bản kì diệu của polymer PAMAM
dendrimer ta nghiên cứu tìm hiểu về các lĩnh vực ứng dụng của chúng.

Luận văn thạc sĩ
Nguyễn Anh Tuấn 4



1.4 CÁC ỨNG DỤNG CỦA PAMAM DENDRIMER.
22







Hình 1.2 Các ứng dụng của polymer dendrimer
1.4.1 Ứng dụng trong y học.
15

PAMAM dendrimers có nhiều ứng dụng tiềm năng trong y học. Bao gồm các ứng
dụng chẩn ñoán và ñiều trị. Tiềm năng ứng dụng lớn là dùng PAMAM dendrimers cho
việc phân phối thuốc, chẩn ñoán hình ảnh và là tác nhân mang vật liệu di truyền.
PAMAM dendrimers có thể dễ dàng di chuyển qua các màng sinh học và chúng có thể
lưu trữ hay bao bọc một loạt các kim loại, các chất hữu cơ hoặc vô cơ bên trong các lỗ
trống của phân tử hoặc gắn vào các nhóm bề mặt thông qua các liên kết hóa học ñặc
trưng.
Trong y học, PAMAM dendrimer ñược dùng làm chất mang thuốc, ñến các vị trí
trong cơ thể rất hiệu quả, nhất là những vị trí chứa các khối u ác tính. Có hai phương pháp
gắn thuốc trên PAMAM dendrimer.
Thâu tóm các phân tử thuốc bên trong cấu trúc của polymer PAMAM dendrimer.
Phương pháp mang thuốc này là lợi dụng vào cấu trúc hình cầu của PAMAM dendrimer
có các lỗ trống bên trong, dễ chứa các phân tử thuốc hoặc tạo các liên kết của phân tử
thuốc với các nguyên tử phía trong của PAMAM dendrimer.




Hình 1.3 Mô hình mang thuốc của dendrimer ở bên trong
DENDRIME
Sinh h
ọc v
à y
Chu
ẩn ñoán

Nanocomposit
Chuy
ển ñổi pha xúc
ði
ện tử

Ngành in

Ngành s
ơn

Luận văn thạc sĩ
Nguyễn Anh Tuấn 5


Phương pháp thứ hai là tạo liên kết trên bề mặt các nhóm chức của PAMAM
dendrimer với các phân tử thuốc.



Hình 1.4 Mô hình mang thuốc của dendrimer ở bên ngoài
PAMAM dendrimer có vai trò như tác nhân che phủ ñể bảo vệ hay mang thuốc ñến

các vị trí ñặc biệt trong cơ thể. ðồng thời ñiều tiết thời gian phóng thích các tá dược một
cách hợp lý, tránh hiện tượng thuốc chưa ñược hấp thu mà bị ñào thải ra ngoài. Người ta
dùng PAMAM dendrimer làm chất mang những loại thuốc trong hóa trị liệu có ñộc tính
cao, các loại thuốc có tuổi thọ ngắn trong cơ thể. Khi sử dụng chất mang thì thuốc có thể
ñược ñưa ñến ñúng các vị trí cần ñiều trị trong cơ thể, lượng thuốc sử dụng ít hơn, dược
tính ñược tăng cao. Hơn thế nữa, chất mang PAMAM dendrimer không ñộc ñối với cơ
thể, có tính ñào thải tốt. Chính vì vậy PAMAM dendrimer có nhiều ứng dụng trong chuẩn
ñoán và ñiều trị bệnh ung thư nên ñã thu hút rất nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu.
1.4.2 Ứng dụng trong sinh học.
8

Hiện nay người ta sử dụng PAMAM dendrimer trong nhiều lĩnh vực sinh học bởi
những ưu ñiểm của nó, như khả năng thẩm thấu sinh học cao, chúng có thể ñi xuyên qua
mạch máu hay qua biểu mô. Vì thế chúng có khả năng vận chuyển hydratcarbon, protein,
peptid hay oxy ñi khắp các mạch máu trong cơ thể. Với các PAMAM dendrimer có kích
thước nhỏ sẽ dễ dàng ñào thải ra khỏi cơ thể hơn, vì cấu trúc giới hạn ñó nên chúng dễ len
lõi qua các vách tế bào hay khuyếch tán qua tế bào và ñi ra ngoài. Còn các polymer
dendrimer mạch thẳng có kích thước lớn sẽ khó thẩm thấu hơn và giữ lại trong cơ thể gây
Luận văn thạc sĩ
Nguyễn Anh Tuấn 6


ñộc hại cao. Ngoài ra cũng có một vài tác dụng phụ như: giảm tính tan, giảm khả năng
liên kết với các chất khác.
Ta cũng có thể dùng PAMAM dendrimer làm chất mang các chất kháng thể vào
trong cơ thể sống. Chẳn hạn như có các nghiên cứu về khả năng liên kết của PAMAM
dendrrimer với các chất kháng thể. Một vài dẫn chứng rằng tác nhân kháng thể
anti-PSMA J591 khi kết hợp với PAMAM dendrimer chứa ñựng fluorochrome, có thể
ñược dùng vào mục tiêu ñiều trị ung thư tuyến tiền liệt [9].
1.4.3 Ứng dụng trong xúc tác.

15,18

Trong lĩnh vực xúc tác các nhà khoa học cho rằng dendrimer có diện tích bề mặt
lớn và ñộ hòa tan tốt, ñiều ñó làm cho dendrimers có hữu ích làm chất xúc tác kích thước
nano. Ngoài ra dendrimers có nhóm bề mặt ña hóa trị phù hợp ñể mang các chất xúc tác,
làm cho các tác chất dễ túc xúc lẫn nhau thúc ñẩy phản ứng dễ xảy ra. Hơn thế nửa các
chất xúc tác có thể ñược thu hồi dễ dàng từ hỗn hợp phản ứng bằng các phương pháp siêu
lọc [18]. Dendrimer có thể ñược dùng ñể tạo ra một microenvironment thuận lợi cho xúc
tác hoặc tạo ñược sự che chắn cho các chất xúc tác nano kim loại bên trong các lỗ trống
của dendrimer, xúc tiến cho phản ứng xảy ra nhanh và cải thiện hiệu suất trong quá trình
tổng hợp hữu cơ.
1.4.4 Các ứng dụng khác.
Dendrimers cũng có thể ñược sử dụng trong sơn và vật liệu, ñiện tử và lượng tử
ánh sáng. Ngoài ra có rất nhiều bằng sáng chế về sự ứng dụng cho công nghệ nano của
dendrimer như trong công nghệ hóa học, công nghệ dầu khí, công nghệ lốp, mỹ phẩm,
dược phẩm và một số ngành khác.
Luận văn thạc sĩ
Nguyễn Anh Tuấn 7


1.5 PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP POLYMER
DENDRIMER.
14

Dendrimers ñược tạo ra trong một chuỗi lặp ñi lặp lại các bước phản ứng, trong
mỗi lần lặp lại hình thành một dendrimer thế hệ cao hơn. Dendrimers có thể ñược tổng
hợp bằng cách sử dụng một hoặc nhiều phương pháp khác nhau, nhưng thường sử dụng
hai phương pháp chính sau ñây:
1.5.1 Theo phương pháp divergent.
Tên gọi của phương pháp này bắt nguồn từ cách thức mà những dendrimer phát

triển ra bên ngoài từ lõi, ñi ra vào không gian. Khởi ñầu từ một lõi phản ứng, một thế hệ
ñược hình thành, và sau ñó các nhóm ngoại vi (nhóm bên ngoài) mới của phân tử ñược
kích hoạt cho phản ứng với các monome khác tạo thành các thế hệ polymer dendrimer kế
tiếp cao hơn (Sơ ñồ 1.1).



Sơ ñồ 1.1 Sơ ñồ tổng hợp dendrimer theo divergent

Luận văn thạc sĩ
Nguyễn Anh Tuấn 8


1.5.2 Phương pháp convergent.
Trong phương pháp này dendrimer ñược tổng hợp theo dạng bậc thang (Sơ ñồ 1.2).
Theo phương pháp này có một số ñiểm thuận lợi hơn, nó dễ dàng làm sạch sản phẩm và
những khuyết tật của sản phẩm cũng ñược giảm ñến mức tối thiểu. Tuy nhiên việc tổng
hợp dendrimer ñòi hỏi phải có sự sắp xếp thật tỉ mỉ vị trí các nhóm nguyên tử trong không
gian, vì thế khi số nhóm bên ngoài tăng lên sẽ cản trở không gian cho các nhóm tiếp theo.


Sơ ñồ 1.2 Sơ ñồ tổng hợp dendrimer theo
convergent









Luận văn thạc sĩ
Nguyễn Anh Tuấn 9


Chương 2
GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CÁC HỢP CHẤT
PLATINUM

2.1 TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU CÁC PHỨC CHẤT
PLATINUM.
11

Các hợp chất phức platinum lần ñầu tiên ñược nghiên cứu bởi M. Peyrone vào năm
1845, sau ñó vào năm 1893 Alfred Werner xác ñịnh cấu trúc của hợp chất tiêu biểu là
phức chất cis-PtCl
2
(NH
3
)
2
. ðến năm 1965, giáo sư Barnett Rosenberg ở tại ðại học
Michigan của Mỹ phát hiện ra ion kim loại platinum trong quá trình ñiện phân dung dịch
phức cisplatin. Ông nhận thấy rằng ion này có thể gây ức chế tế bào trong vi khuẩn
Escherichia Coli (E. coli). Dưới tác dụng của ion platinum làm cho các vi khuẩn E. coli
không thể thực hiện quá trình phân chia tế bào, trong khi chiều dài vi khuẩn vẫn phát triển
bình thường, ñiều này làm cho vi khuẩn phát triển chiều dài 300 lần so với bình thường.
Sau ñó Rosenberg tiến hành một loạt các thí nghiệm khác ñể kiểm tra tác ñộng của các
phức chất platinum khác nhau trên tế bào bạch cầu người (L1210) và trên bướu thịt
(sarcomas) nhân tạo cấy trên chuột. Các nghiên cứu này cho thấy các hợp chất phức

platinum như cis-PtCl
2
(NH
3
)
2
là tác nhân hiệu quả nhất, bắt ñầu từ ñó cisplatin ñược ứng
dụng rộng rãi trong y học dùng ñể ñiều trị bệnh ung thư.
Việc chấp thuận cho sử dụng lâm sàng các hợp chất platinum như các muối
platinum và cisplatin của tổ chức
Food and Drug Administration (FDA)
Hoa Kỳ vào năm
1978, ñã mở ra cuộc cách mạng trong ñiều trị bệnh ung thư. Các nghiên cứu chi tiết hơn
về cơ chế hoạt ñộng của phức platinum ñược tiến hành bằng nhiều phương pháp quang
phổ khác nhau bao gồm cả X-quang, quang phổ NMR, và các phương pháp Lý-Hóa. Kết
quả cho thấy các hợp chất phức platinum như cisplatinum và muối platinnum có cấu trúc
phân tử giống như cấu trúc ở DNA của người. Vì thế có thể ứng dụng hiệu quả ñể ñiều trị
bệnh trên cơ thể người.
Luận văn thạc sĩ
Nguyễn Anh Tuấn 10


2.2 CƠ CHẾ TÁC ðỘNG CỦA CIS-DIAMINEDICHLORO-
PLATIN (II) TRÊN DNA TẾ BÀO UNG THƯ.

19,13

Góp phần vào sự thành công của các nghiên cứu về kim loại có tác dụng như thuốc
chống ung thư. ðầu tiên phải kể ñến các hợp chất chứa kim loại platinum như
cis-PtCl

2
(NH
3
)
2
thường ñược gọi là cisplatin và các muối của platinnum. Mặc dù các hợp
chất này lần ñầu tiên ñược mô tả vào năm 1845, nhưng tính chất chống ung thư của nó
không ñược phát hiện. Mãi ñến năm 1964, các nhà khoa học mới khám phá ñược hợp chất
tiêu biểu cisplatin là một trong những tác nhân chống ung thư hiệu quả nhất bởi Barnett
Rosenberg. Khả năng chống ung thư và các tác dụng phụ của thuốc từ lâu ñã gây ra nhiều
tranh cãi. Trải qua rất nhiều thí nghiệm kiểm chứng nhận thấy các phức platinum có hiển
thị kết quả ñáng khích lệ trong ñiều trị các khối u tinh hoàn, trên một loạt các khối u rắn
khác nhau, ñặc biệt là khối u buồng trứng, bàng quang, các bệnh lý ác tính, ung thư phổi
và ung thư ñầu, cổ.
Thông qua các nghiên cứu thử nghiệm, các nhà khoa học nhận ñịnh rằng cisplatin
ñược sử dụng bằng cách tiêm vào tĩnh mạch có hiệu lực hơn là ñiều trị bằng ñường uống
bởi vì ñộ tan của cisplatin hơi kém (2mg/mL). Khi tiêm vào máu, cisplatin khuyếch tán
qua màng tế bào vào trong tế bào chất. Do có sự chênh lệch về nồng ñộ giữa cisplatin và
màng tế bào nên có một quá trình cân bằng phức tạp ñược thiết lập. Quá trình thiết lập cân
bằng ñược mô tả qua sơ ñồ sau:



Sơ ñồ 2.1 Quá trình thiết lập cân bằng của cisplatin trên Oligomers
13

Luận văn thạc sĩ
Nguyễn Anh Tuấn 11



Quá trình thủy phân cisplatin tạo ra các phức cation platinum như [Pt
(NH
3
)
2
(OH
2
)Cl]
+
. Các cation này ñược tạo thành khi một phân tử nước tấn công vào
nguyên tử platinum trung tâm, thay thế một phối tử clorua Cl
–
hoạt ñộng. Phối tử này liên
kết phối trí yếu với nguyên tử platinum trung tâm. Các tế bào chủ yếu bẫy các phân tử
cisplatin bằng cách chuyển ñổi phân tử cisplatin thành các cation. Sau khi thay thế hai
phối tử Cl
–
thì phân tử cisplatin bị thủy phân hoàn toàn tạo ra các cation hoạt ñộng. Sau
ñó các cation này tạo liên kết phối trí với các nguyên tử nitơ trong các nhân cơ sở
(nucleobase) của cấu trúc DNA trên tế bào ung thư. Như vậy các tác nhân gây ức chế hoạt
ñộng trong tế bào là các cation (NH
3
)
2
Pt
2+
không phải do các phân tử cisplatin.
Các liên kết phối trí của các cation (NH
3
)

2
Pt
2+
với DNA dẫn ñến sự thay ñổi bên
trong cấu trúc DNA. Các nhà khoa học ñã dùng phổ NMR chỉ ra rằng các cation
(NH
3
)
2
Pt
2+
liên kết với nguyên tử N (7) của một cặp guanine (G) cơ bản trong cấu trúc
xoắn liền kề của DNA. Sơ ñồ liên kết chéo GG của DNA với cisplatin thể hiện ở sơ ñồ
2.2.



Sơ ñồ 2.2 Quá trình tạo liên kết của cisplatin với DNA trong tế bào ung thư
13


Luận văn thạc sĩ
Nguyễn Anh Tuấn 12


Sơ ñồ liên kết chéo của các cation (NH
3
)
2
Pt

2+
với DNA ñược giải thích như sau:
ðầu tiên xảy ra sự hydrat hóa các phân tử cisplatin tạo thành các cation hoạt ñộng [Pt
(NH
3
)
2
(OH
2
)Cl]
+
. Các cation này tạo liên kết ñơn chức với Guanine (G) trong cấu trúc
của DNA và rồi sau ñó khép kín tạo vòng macrochelate bằng liên kết hai chức GG. Trong
phân tử vòng chelate GG, hai G cơ bản có cấu trúc hình dạng ñầu nối với ñầu. Cation
(NH
3
)
2
Pt
2+
tạo ra một sợi liên kết bóp méo duy nhất giữa các mạch. Sự liên kết bóp méo
cục bộ này ñã làm suy yếu khả năng nhân ñôi của DNA trong các tế bào ung thư, làm cho
tế bào ung thư không phát triển và khối u ung thư ñược khống chế hoàn toàn.
Liên kết của cisplatin với DNA gây ra một biến dạng ñáng kể về cấu trúc xoắn có
ảnh hưởng ñến sự ức chế tự nhân ñôi của DNA và khả năng phiên mã của chúng, làm cho
tế bào ung thư chậm phát triển. DNA không thực hiện khả năng phiên mã tạo nên ARN và
không tạo ñược các protein, vì thế tế bào ung thư không tự nhân ñôi và số lượng tế bào
giảm ñi dần trong quá trình ñiều trị.

2.3 CÁC ỨNG DỤNG LÂM SÀNG TRONG ðIỀU TRỊ BỆNH

UNG THƯ CỦA CÁC HỢP CHẤT PLATINUM.
21
Trong những năm gần ñây, các muối platinum tiêu biểu là cisplatin ñã ñược thử
nghiệm chống lại nhiều loại khối u trên ñộng vật theo B. Rosenberg, Naturwissenschaften
,60,399. Cisplatin là tác nhân ñầu tiên ñược Viện Ung thư Quốc gia Hoa Kỳ chọn thử
nghiệm lâm sàng. Vì nhu cầu sử dụng cao nên rất nhiều nghiên cứu ñược tiến hành và
công bố kết quả. Cho ñến ngày nay có khoảng trên 600 tạp chí tham gia trong lĩnh vực
này. Các kết quả của các nghiên cứu này cho thấy Cisplatin cung cấp cơ hội ñầu tiên ñể
chữa khỏi bệnh ung thư. Cụ thể trong các lần thử nghiệm có trên 80% bệnh nhân với ung
thư tinh hoàn tham gia chữa trị ñược thuyên giảm. Ngoài ra phức platinum ñặc biệt là
cisplatin còn cứu sống rất nhiều bệnh nhân ung thư buồng trứng và là tác nhân ñầu tiên sử
dụng ñiều trị các bệnh nhân bị ung thư phổi và ung thư ñầu cổ, ung thư bàng quang…Hơn
thế nữa Cisplatin còn là hóa chất ñược sử dụng làm tác nhân hóa trị liệu ñối với bệnh
nhân ung thư phổi nặng. Các nhà nghiên cứu cho rằng các bệnh ung thư ñầu, cổ và ung
thư bàng quang khi dùng cisplatin ñể ñiều trị sẽ thu ñược kết quả cải thiện ñáng kể so với