树形分子(dendrimer)是上个世纪后期出现的一类新型的合成大分子。这类大分子在结构上具有高度的几何对称性、精确的分子结构、低的分散系数,大量的表面官能团、以及可控的内部空腔和分子尺寸等特点。由于其合成途径、分子结构以及由此带来的特殊性质与传统的聚合物高分子有着明显的不同,树形分子已经引起各个领域研究人员的普遍关注。本文对树形分子进行了简要的介绍,包括树形分子的研究背景、合成方法、分子结构和特点。对树形分子在一些生物相关领域的应用也进行了介绍。例如树形分子用于主客体化学、树形分子作为载体工具用于药物靶向和基因转染,以及树形分子作为药物用于抑茵和抗病毒治疗等等。 聚酰胺—胺(polyamidoamine,PAMAM)树形分子是第一类开发出来的树形分子,也是迄今为止应用最为广泛的一类树形分子。PAMAM树形分子作为基因转染载体的应用研究是其最热门的研究领域之一。PAMAM树形分子通过静电作用与目标DNA分子相互作用形成树形分子—DNA复合物,通过静电吸附以及内吞作用进入细胞内部参与基因转染过程。研究表明部分降解的PAMAM树形分子具有较松散柔顺的结构,能够更有效的与DNA结合。PAMAM树形分子这些特点也可用于与RNA分子结合,但是目前这方面的报导还相当少。为了得到能与DNA/RNA有效结合的松散柔顺的树形分子,本文分别设计、合成和表征了以三乙醇胺和三聚乙二醇为核的两个系列PAMAM树形分子。基于三乙醇胺和三聚乙二醇的分子结构,我们认为以三乙醇胺或三聚乙二醇为核的树形分子将会具有松散柔顺的空间结构。通过对其末端进行修饰,我们得到了末端分别为酯基、伯胺基、叔胺基、季胺基以及苄季胺基的PAMAM树形分子。这些不同的末端基团有利于我们研究这些树形分子与RNA/DNA相结合时,静电作用、氢键以及π—阳离子相互作用对其结合能力的影响。 本文详细的描述了一到八代的两个系列树形分子的合成。合成中运用了传统的PAMAM树形分子合成方法,即重复交替的两步反应:先在树形分子末端伯胺进行Michael加成反应,再在树形分子末端酯基进行的酰胺化反应。作者进一步考察了微波辅助反应条件对PAMAM树形分子合成的影响。实验表明微波辐