Tóm tắt Luận án Nghiên cứu biến tính các dendrimer polyamidoamine bằng polymer tương hợp sinh học (peg và pluronic) ứng dụng mang thuốc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM 
KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM 
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ 
---------------- 
NGUYỄN THỊ TRÂM CHÂU 
NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH CÁC DENDRIMER 
POLYAMIDOAMINE BẰNG POLYMER TƯƠNG 
HỢP SINH HỌC (PEG VÀ PLURONIC) ỨNG 
DỤNG MANG THUỐC 
Chuyên ngành: VẬT LIỆU CAO PHÂN TỬ VÀ TỔ HỢP 
Mã số : 62.44.01.25 
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU 
TP. Hồ Chí Minh – 2016 
 Công trình được hoàn thành tại: 
Phòng Vật liệu hóa dược, Viện Khoa học vật liệu ứng dụng, Viện Hàn lâm Khoa học 
và Công nghệ Việt Nam 
Những người hướng dẫn khoa học: 
1. PGS. TS. NGUYỄN CỬU KHOA 
2. TS. TRẦN NGỌC QUYỂN 
Phản biện 1: 
Phản biện 2: 
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Viện tổ chức tại Viện Khoa 
học vật liệu ứng dụng, viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt nam, Số 1, Mạc 
Đĩnh Chi, Q.1, TP. Hồ Chí |Minh 
vào hồi giờ ngày tháng năm 
Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: 
Thư viện Quốc gia Việt nam, 
Thư viện Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam 
Trang 3 
GIỚI THIỆU 
1. MỞ ĐẦU 
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. 
Ngày càng có nhiều loại thuốc đang được sử dụng phải đối mặt với các vấn đề về độ 
hòa tan, tác dụng sinh học, độ hấp thụ kém và thời gian tồn trữ ngắn. Ngoài ra, các thuốc đặc 
trị có rất nhiều tác dụng phụ. Đặc biệt thuốc chống ung thư không những gây độc với tế bào 
ung thư mà còn gây độc đối với cả các tế bào lành. 
Nhiều báo cáo khoa học chỉ ra rằng việc đóng gói các loại thuốc điều trị ung thư vào 
các hệ chất mang polymer hay nanopolymer đã nâng cao đáng kể độ tan trong nước và độ ổn 
định lưu trữ thuốc, giúp tăng cường hoạt động chống khối u và giảm tác dụng phụ của thuốc. 
Dendrimer PAMAM là một trong những chất mang nanopolymer có thể làm việc như một 
công cụ hữu ích cho việc phân phối các loại thuốc, cũng như liệu pháp gen và hóa trị [14, 22, 
35, 44, 53, 68, 74-76]. 
Tuy nhiên, có một nhược điểm của dendrimer PAMAM là gây ra độc tính trong máu và 
ly giải tế bào do tương tác mạnh mẽ của các nhóm -NH2 ở trên bề mặt PAMAM với màng tế 
bào, dẫn đến sự phá vỡ màng tế bào, đồng nghĩa là diệt tế bào [44, 53, 79, 88]. 
Để giải quyết vấn đề này, các nhóm -NH2 trên bề mặt dendrimer PAMAM được biến 
tính bằng các polymer tương hợp sinh học, làm triệt tiêu điện tích dương của các nhóm amine 
trên hoặc ngăn chặn sự tiếp xúc giữa các nhóm -NH2 với màng tế bào giúp giảm độc tính, tạo 
ra khả năng tương tác sinh học cao của chất mang, từ đó nâng cao hiệu quả mang thuốc và 
điều trị [14, 35, 80, 83]. Ngoài ra việc biến tính bề mặt PAMAM cũng có thể làm tăng khả 
năng mang thuốc của PAMAM. 
Trên cơ sở đó, chúng tôi đề xuất đề tài “Nghiên cứu biến tính dendrimer 
polyamidoamine bằng polymer tương hợp sinh học (PEG và Pluronic) ứng dụng mang 
thuốc”. 
2. MỤC TIÊU CỦA LUẬN ÁN 
Nghiên cứu tổng hợp chất mang thuốc trên cơ sở biến tính dendrimer PAMAM bằng 
polymer tương hợp sinh học (Pluronic, Polyethylene glycol), với mục tiêu làm giảm độc tính 
của PAMAM (tăng tính tương hợp sinh học) và tăng khả năng mang thuốc của PAMAM. 
Trang 4 
3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU LUẬN ÁN 
1. Tổng hợp dendrimer PAMAM đến thế hệ G5.0 từ tâm ethylenediamine (EDA). 
2. Nghiên cứu biến tính 4 thế hệ dendrimer PAMAM G2.0, G3.0, G4.0, G5.0 bằng các 
Polyethylene glycol 4000 (PEG4K), Polyethylene glycol 6000 (PEG6K), Polyethylene glycol 
10000 (PEG10K), Polyethylene glycol 12000 (PEG12K). 
3. Nghiên cứu biến tính 4 thế hệ dendrimer PAMAM G2.0, G3.0, G4.0, G5.0 bằng các 
Pluronic P123, Pluronic F68, Pluronic F127 và Pluronic F108. 
4. Nghiên cứu tổng hợp dendrimer PAMAM G4.0-F127 với các tỷ lệ mol 
PAMAM/F127 khác nhau. 
5. Nghiên cứu hiệu quả nang hóa thuốc chống ung thư 5-Fluorouracil (5-FU) của các 
chất mang nano PAMAM-PEG và PAMAM-Pluronic. 
6. Khảo sát tốc độ giải phóng thuốc 5-Fluorouracil của hệ dendrimer PAMAM G4.0-
PEG6K/5-FU trong in vitro với môi trường đệm PBS (pH=7.4). 
7. Khảo sát tốc độ giải phóng thuốc 5-Fluorouracil của hệ dendrimer PAMAM G4.0-
P123/5-FU và PAMAM G4.0-F127/5-FU trong in vitro với môi trường đệm PBS (pH=7.4). 
8. Nghiên cứu độc tính tế bào ung thư vú MCF-7 và nguyên bào sợi (Fibroblast) đối với 
các hệ chất mang nano dendrimer PAMAM, PAMAM-PEG, PAMAM-Pluronic, PAMAM-
PEG/5-FU và PAMAM-Pluronic/5FU. 
4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA LUẬN ÁN 
- Tổng hợp và biến tính các thế hệ dendrimer PAMAM với các polymer tương hợp sinh 
học PEG và Pluronic nhằm tạo ra hệ chất mang thuốc có tính tương hợp sinh học và khả năng 
mang thuốc cao. 
- Việc nghiên cứu biến tính PAMAM bằng các polymer PEG và Pluronic với các khối 
lượng phân tử khác nhau làm cơ sở khoa học cho điều kiện phản ứng gắn kết số lượng mạch 
PEG hay Pluronic khác nhau lên phân tử PAMAM tạo các hệ PAMAM biến tính có kích 
thước nano khác nhau và có khả năng mang thuốc khác nhau, đặc biệt thuốc chống ung thư 5-
FU. 
- Kết quả của đề tài là cơ sở khoa học cho các nghiên cứu tiếp theo nhằm chế tạo ra hệ 
mang thuốc “thông minh” hướng tới đích trên cơ sở PAMAM. 
5. ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN 
(1) Về mặt tổng hợp PAMAM-Pluronic: 
- Đã nghiên cứu tổng hợp và biến tính thành công các dendrimer PAMAM thế hệ G2.0; 
G3.0; G4.0; G5.0 với các Pluronic có khối lượng phân tử khác nhau (P123; F68; F127; F108). 
- Trong đó, Pluronic mạch càng dài càng khó gắn kết với PAMAM hơn. 
Trang 5 
(2) Về mặt so sánh nang hóa thuốc trong chất mang PAMAM-PEG và PAMAM-
Pluronic thì PAMAM G4.0-PEG và PAMAM G4.0-Pluronic có khả năng nang hóa 
thuốc tốt hơn cả. Trong đó, PAMAM-Pluronic nang hóa thuốc kỵ nước 5-FU tốt hơn 
PAMAM-PEG tương ứng. 
(3) Khả năng mang thuốc của PAMAM-P123> PAMAM-F127> PAMAM-F108 > 
PAMAM-F68 chịu ảnh hưởng giá trị HLB hơn là ảnh hưởng của mạch cấu trúc. 
6. BỐ CỤC CỦA LUẬN ÁN 
Luận án có 169 trang với 30 bảng, 102 hình, 8 đồ thị. Ngoài phần mở đầu (2 trang), 
kết luận (3 trang), danh mục các công trình công bố (2 trang) và tài liệu tham khảo (14 trang), 
phụ lục(15 trang), luận án được chia thành 3 chương như sau: 
Chương 1: Tổng quan 41 trang 
Chương 2: Thực nghiệm 26 trang 
Chương 3: Kết quả và biện luận 66 trang 
Trang 6 
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 
Giới thiệu về dendrimer và cụ thể dendrimer polyamidoamine (PAMAM), các phương 
pháp tổng hợp, các tính chất và ứng dụng của chúng trong lĩnh vực y- dược. 
Giới thiệu các phương pháp mang thuốc của PAMAM, ý nghĩa của việc mang thuốc, 
đặc biệt mang thuốc chống ung thư (ví dụ 5-Flourouracil) bằng cách thụ động và chủ động. 
Các phương pháp biến tính trên bề mặt của PAMAM bằng các tác nhân tương hợp sinh học 
như polyethyleneglycol (PEG) hay Pluronic nhằm làm tăng tính tương hợp sinh học, tăng khả 
năng mang thuốc của PAMAM. 
Tổng quan một số công trình nghiên cứu trong lĩnh vực tổng hợp, biến tính PAMAM 
làm hệ mang thuốc chống ung thư. 
Nhìn chung trong những năm gần đây, có rất nhiều nghiên cứu về biến tính dendrimer 
PAMAM bằng polymer tương hợp sinh học. Tuy nhiên, hầu hết các nghiên cứu đều sử dụng 
phương pháp hoạt hóa Pluronic, PEG bằng NPC và khống chế bằng tỷ lệ mol 1:1 
(Pluronic/PEG : NPC) và sử dụng xúc tác (pyridine) hay dung môi (benzene) trong quá trình 
phản ứng. Nhược điểm của phương pháp này là dễ xảy ra khả năng Pluronic hay PEG bị hoạt 
hóa cả hai đầu bằng NPC và kết quả có thể Pluronic hay PEG liên kết cả 2 đầu vào PAMAM, 
tạo lớp màng bao phủ bề mặt PAMAM và ngăn cản một phần thuốc không đi vào khoảng 
trống trong cấu trúc PAMAM [67, 110, 124]. Mặt khác, chưa thấy công bố nào sử dụng một 
hệ Pluronic có khối lượng phân tử khác nhau để biến tính chuỗi các thế hệ PAMAM, nhằm 
xây dựng một hệ thống về sự ảnh hưởng cấu trúc dendrimer PAMAM các thế hệ, cấu trúc 
Pluronic các loại đến mức độ biến tính, độc tính tế bào và hiệu quả nang hóa thuốc. Vì vậy 
trong công trình nghiên cứu của luận án này, chúng tôi tập trung biến tính dendrimer 
PAMAM thế hệ G2.0, G3.0, G4.0, G5.0 bằng 4 loại PEG và 4 loại Pluronic có khối lượng 
phân tử khác nhau để xây dựng tính hệ thống về mức độ biến tính và khả năng mang thuốc 
của các nanopolymer. 
Trang 7 
CHƯƠNG 2. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 
2.1. HÓA CHẤT, THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ 
 Hóa chất được sử dụng trong nghiên cứu của luận án là các hóa chất tinh khiết của các 
hãng Sigma–Aldrich, Acros Organics (Mỹ), Merck (Đức), Amresco (Hàn Quốc). 
Thiết bị và dụng cụ chính được sử dụng như máy đông khô chân không FDU-2100 Eyela 
(Nhật Bản) tại Viện Công nghệ hóa học, Viện HLKH&CN VN; máy JEOL JEM 1400 (Nhật 
Bản) chụp hình TEM, tại Trường Đại học Bách Khoa, TP. HCM; máy phân tích quang phổ 
hồng ngoại FTIR Equinox 55 Bruker (Đức), tại Viện Khoa học Vật liệu ứng dụng, Viện 
HLKH&CN VN; máy sắc ký gel GPC Agilent 1260 (Hoa Kỳ); sắc ký lỏng HPLC đo bằng 
máy Agilent 1260 (Hoa Kỳ); Phân tích dòng chảy tế bào đo tại PTN-SHPT- BM Di truyền tại 
Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên TP. HCM. 
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 
 Sử dụng phương pháp divergent để tổng hợp nano-dendrimer PAMAM các thế hệ. 
 Sử dụng phương pháp phổ 1H NMR, FTIR và GPC để xác định thành phần cấu trúc 
và khối lượng phân tử của PAMAM các thế hệ và PAMAM biến tính với các polymer tương 
hợp sinh học. 
 Sử dụng kính hiển vi điện tử truyền qua TEM để khảo sát hình thái của sản phẩm 
PAMAM-PEG và PAMAM-Pluronic. 
 Sử dụng các phương pháp nhuộm SRB, nhuộm MTT và nhuộm huỳnh quang 
FDA/EB để đánh giá độc tính tế bào in vitro. 
 Sử dụng UV-Vis và HPLC để đánh giá khả năng mang và nhả thuốc của PAMAM-
PEG/5-FU và PAMAM-Pluronic/5-FU. 
 Sử dụng các kỹ thuật nuôi cấy tế bào để đánh giá tương hợp sinh học của các loại 
hydrogel và hydrogel composite tổng hợp. 
2.3. PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 
2.3.1. Tổng hợp PAMAM dendrimer đến thế hệ G5.0 từ core ethylenediamine (EDA) 
Quá trình tổng hợp PAMAM dendrimer thế hệ G5.0 qua 12 giai đoạn, bắt đầu từ giai 
đoạn tổng hợp thế hệ G -0.5 xuất phát bởi core ethylenediamine (EDA) lần lượt đến các thế 
hệ ké tiếp G0, G0.5, G1.0, G1.5, G2.0, G2.5, G3.0, G3.5, G4.0, G4.5 và G5.0 (hình 2.1). 
Trang 8 
Hình 2.1. Sơ đồ tổng hợp PAMAM dendrimer các thế hệ 
2.3.2. Tổng hợp biến tính dendrimer PAMAM các thế hệ G2.0; G3.0; G4.0; và G5.0 với các 
PEG 4000 (PEG4K); PEG 6000 (PEG6K); PEG 10000 (PEG10K) và PEG 12000 (PEG12K). 
Để kết nối PEG vào phân tử dendrimer PAMAM với các nhóm NH2 trên bề mặt thông 
qua ba giai đoạn, cần thiết phải sử dụng p nitrophenyl chloroformate (NPC) và tyramine 
(TA) tạo chất trung gian. Cấu trúc của sản phẩm trung gian NPC-PEG-NPC, NPC-PEG-TA 
và của sản phẩm PAMAM-PEG được xác định qua các kết quả phân tích phổ 1H-NMR, FTIR, 
GPC và hình ảnh TEM. 
2.3.3. Tổng hợp biến tính dendrimer PAMAM các thế hệ G2.0; G3.0; G4.0; và G5.0 với các 
Pluronic P123; F68; F127 và F108. 
Tương tự PEG và cấu trúc của sản phẩm trung gian NPC-Plu-NPC, NPC-Plu-TA và 
của sản phẩm PAMAM-Pluronic được xác định qua các kết quả phân tích phổ 1H-NMR, 
FTIR, GPC và hình ảnh TEM. 
2.3.4. Tổng hợp chất mang nano PAMAM G4.0-F127 với các tỷ lệ mol PAMAM G4.0: F127 
khác nhau 
2.3.5. Nang hóa thuốc chống ung thư 5-Fluorouracil (5-FU) lên các loại dendrimer PAMAM-
PEG và PAMAM-Pluronic 
2.3.6. Khảo sát tốc độ giải phóng thuốc 5-FU của PAMAM-PEG/5-FU, PAMAM-Pluronic/5-
FU và 5-FU 
2.3.7. Xác định độc tính tế bào của các chất mang nano 
 Độc tính các hệ chất mang nano được xác định lên tế bào ung thư vú MCF-7 và 
nguyên bào sợi (Fibroblast). 
Trang 9 
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 
3.1. TỔNG HỢP PAMAM TỪ THẾ HỆ G-0.5 ĐẾN THẾ HỆ G5.0 
3.1.1. Xác định cấu trúc các dendrimer PAMAM dựa vào phổ khối lượng MS 
Phổ khối lượng MS là phương pháp hiệu quả để xác định khối lượng phân tử các 
polymer. 
Hình 3.1. Phổ MS của dendrimer PAMAM từ G-0.5 đến G2.0 
Phổ MS chứng minh sản phẩm từ G-0.5 đến G 2.0 đúng với cấu trúc sản phẩm, phù hợp 
với lý thuyết (Hình 3.1 và bảng 3.1). 
Bảng 3.1. Khối lượng phân tử các dendrimer PAMAM dựa vào phổ MS 
Thế hệ 
PAMAM 
CTPT 
Lý thuyết MS 
MLT MMS Hiệu số sai lệch (%) 
G-0.5 C18H32O8N2 407 405 0,02 
G0.0 C22H48O4N10 517 517 0,00 
G0.5 C54H96O20N10 1212 1206 0,06 
G1.0 C62H128O12N26 1430 1428 0,02 
G1.5 C126H224O44N26 2823 2808 0,15 
G2.0 C142H288O28N58 3256 3259 0,03 
G2.5 C270H480O92N58 6045 * 
G3.0 C302H608O60N122 6909 * 
G3.5 C558H992O188N122 12489 * 
G4.0 C622H1248O124N250 14215 * 
G5.0 C1262H2528O252N506 28826 * 
(*: Không xác định được) 
Trang 10 
Tuy MS là phương pháp hiệu quả để xác định khối lượng phân tử, nhưng với các 
dendrimer có khối lượng phân tử lớn từ G2.5 (M = 6049) trở đi thì MS không xác định được. 
Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu của nhóm Schwartz [98] và Hood [46]. Cho 
nên 1H-NMR có thể là phương pháp hiệu quả để theo dõi, đánh giá khối lượng phân tử và độ 
chuyển hóa của dendrimer và đặc biệt là các dendrimer [25, 29, 49, 58, 73, 112-113] và 
đặc biệt là các dendrimer ở thế hệ (G) lớn [47, 69]. 
3.1.2. Xác định cấu trúc các dendrimer PAMAM dựa vào phổ 1H-NMR 
Độ dịch chuyển hóa học cho các proton đặc trưng trong dendrimer PAMAM đã được 
ghi nhận theo nhiều báo cáo trước [38, 88-89, 98, 102, 106, 119, 124]. 
Trong kết quả phổ 1H-NMR tương ứng với proton điển hình trong cấu trúc dendrimer: -
CH2CH2N< (a) tại δH = 2.6 ppm; -CH2CH2CO- (b) tại δH = 2.8-2.9 ppm; -
CH2CH2CONH- (c) tại δH = 2.3-2.4 ppm; -CH2CH2NH2 (d) tại δH = 2.7-2.8 ppm; -
CONHCH2CH2N- (e) tại δH = 3.2-3.4 ppm; -CH2CH2COOCH3- (g) tại δH = 2.4-2.5 ppm và 
-COOCH3 (h) tại δH = 3,7 ppm. Dưới đây là kết quả 1H-NMR của dendrimer PAMAM các 
thế hệ (Hình 3.2). [74] 
1H-NMR PAMAM G-0.5: tại δH = 2.497 ppm (a), δH = 2.756-2.784 ppm (b), δH = 2.386-
2.454 ppm (g) và δH = 3.628-3.702 ppm (h). 
1H-NMR PAMAM G0.0: tại δH = 2.561-2.573 ppm (a), δH = 2.771-2.815 ppm (b), δH 
= 2.373-2.400 ppm (c), δH = 2.728-2.753 ppm (d) và δH = 3.246-3.336 ppm (e). 
1H-NMR PAMAM G0.5: tại δH = 2.536-2.560 ppm (a), δH = 2.730-2.783 ppm (b), δH 
= 2.338-2.394 ppm (c), δH = 3.255-3.312 ppm (e), δH = 2.423-2.496 ppm (g) và δH = 3.631-
3.674 ppm (h). 
1H-NMR PAMAM G1.0: tại δH = 2.588-2.601 ppm (a), δH = 2.802-2.829 ppm (b), δH 
= 2.375-2.402 ppm (c), δH = 2.733-2.758 ppm (d) và δH = 3.258-3.270 ppm (e). 
1H-NMR PAMAM G1.5: tại δH = 2.567-2.654 ppm (a), δH = 2.778-2.848 ppm (b), δH 
= 2.391-2.419 ppm (c), δH = 3.266-3.368 ppm (e), δH = 2.472-2.499 ppm (g) và δH = 3.688 
ppm (h). 
1H-NMR PAMAM G2.0: tại δH = 2.582-2.608 ppm (a), δH = 2.795-2.822 ppm (b), δH 
= 2.368-2.394 ppm (c), δH = 2.699-2.741 ppm (d) và δH = 3.250-3.328 ppm (e). 
1H-NMR PAMAM G2.5: tại δH = 2.536-2.631 ppm (a), δH = 2. ... ng gian NPC-Plu-NPC, NPC-Plu-
TA, PAMAM và PAMAM-Pluronic (giống tại các sản phẩm PAMAM-PEG trên) cho thấy 
sản phẩm đã được tổng hợp và có cấu trúc như dự đoán. 
Kết quả này sẽ được khẳng định thêm qua các kết quả FTIR, GPC và TEM. 
3.3.2. Tính toán và xác định độ chuyển hóa của các quá trình biến tính gắn các mạch 
Pluronic lên PAMAM 
 Kết quả biến tính của các dendrimer PAMAM-Pluronic cũng cho kết quả tương tự như 
PAMAM-PEG. Thống kê kết quả GPC để đánh giá về mức độ và tỷ lệ biến tính của PAMAM 
G2.0, G3.0, G4.0, G5.0 với 4 loại Pluronic có khối lượng phân tử khác nhau Pluronic P123, 
Pluronic F68, Pluronic F127 và Pluronic F108 được thể hiện trên đồ thị 3.2 
Kết quả đồ thị 3.2 đã cho thấy các dendrimer PAMAM G4.0 có khả năng liên hợp cao 
hơn dendrimer PAMAM G2.0, G3.0 và G5.0. Mặt khác, trong cùng một thế hệ dendrimer 
PAMAM thì mức độ liên hợp của các Pluronic với PAMAM giảm dần theo sự tăng chiều dài 
mạch phân tử Pluronic (tăng khối lượng phân tử). Đối với các Pluronic có khối lượng phân tử 
khác nhau thì các Pluronic có khối lượng phân tử càng lớn thì cấu trúc mạch phân tử càng dài, 
càng cồng kềnh gây cản trở không gian do đó khả năng liên hợp với các PAMAM cũng giảm 
theo sự tăng chiều dài mạch carbon trong phân tử Pluronic. 
Đồ thị 3.2. Tỷ lệ liên hợp của PAMAM-Pluronic 
3.3.3. Kết quả TEM của PAMAM và PAMAM-Pluronic 
Kết quả TEM cho thấy kích thước của PAMAM G4.0 là chỉ khoảng 4,5 nm (Hình 
3.8.a), Pluronic F127 15 nm (hình 3.10.a). Trong khi đó, kích thước của PAMAM-Pluronic là 
tăng đáng kể từ 60-150 nm (hình 3.10.b, hình 3.10.c, hình 3.10.d và hình 3.10.e), cụ thể: 
PAMAM-P123 có kích thước phân tử từ 60-100 nm, PAMAM-F68 90-130 nm, PAMAM-
Trang 20 
F127 100-150 nm và PAMAM-F108 120-180 nm. Kích thước này cũng rất phù hợp cho việc 
mang thuốc, đặc biệt mang thuốc chống ung thư. 
(a) (b) (c) 
(d) (e) 
Hình 3.10. Hình ảnh TEM của Pluronic F127 (a), PAMAM G4.0-P123 (b), 
PAMAM G4.0-F68 (c), PAMAM G4.0-F127 (d) và PAMAM G4.0-F108 (e) 
3.4. TỔNG HỢP CHẤT MANG NANO PAMAM G4-F127 VỚI CÁC TỶ LỆ MOL 
KHÁC NHAU 
 Quá trình biến tính PAMAM G4.0 bằng Pluronic F127 cũng được khảo sát với các tỷ lệ 
mol khác nhau (tỷ lệ mol PAMAM : Pluronic F127 = 1:8 ; 1:16; 1:32; 1:64). Kết quả cho 
thấy khả năng liên hợp của PAMAM G4.0 và Pluronic F127 tăng tương ứng với việc 
tăng tỷ lệ mol phản ứng: 25% (với tỷ lệ 1:8) < 31,25% (với tỷ lệ 1:16) < 34,38% (với 
tỷ lệ 1:32) < 42,19% (với tỷ lệ 1:64). 
3.5. KHẢ NĂNG MANG THUỐC CHỐNG UNG THƯ 5-FLUOROURACIL CỦA CÁC 
CHẤT MANG NANO PAMAM BIẾN TÍNH 
3.5.1. Phương pháp tính toán, xác định khả năng mang thuốc của PAMAM biến tính 
Để đánh giá hiệu quả mang thuốc, dựa vào kết quả HPLC nhằm xác định gián tiếp 
lượng thuốc 5-FU được mang trong các chất mang nano (PAMAM, PAMAM-PEG, 
PAMAM-Pluronic). Lượng 5-FU tự do, không được mang trong vật liệu chất mang nano 
được tính toán trực tiếp dựa trên phương trình đường chuẩn Y = 33,101x + 27,857 (R2 = 
0,9993) được xây dựng với 5 nồng độ khác nhau, từ 20-100µg.mL-1 (phụ lục 1). 
Tỷ lệ hàm lượng 5-FU nang hóa trong các chất mang (EE% và DL%) được xác định 
gián tiếp thông qua kết quả đo HPLC và công thức sau, trong đó Wtotal 5-FU là lượng thuốc 5-
FU ban đầu và lượng 5-FU không được tải trong chất mang là Wfree-5-FU [9, 68]. 
Trang 21 
 Các dendrimer PAMAM G2.0, G3.0, G4.0 và G5.0 sau khi được biến tính bởi các PEG 
có khối lượng phân tử khác nhau (PEG 4K, PEG 6K, PEG 10K, PEG 12K) được sử dụng để 
nang hóa thuốc kỵ nước 5-FU. Tuy nhiên, với sự ảnh hưởng cấu trúc của các thế hệ dendrimer 
PAMAM G2.0, G3.0, G4.0, G5.0 và các loại PEG có mạch phân tử dài ngắn khác nhau đã tác 
động lên hiệu quả mang thuốc. 
3.5.2. Khảo sát khả năng mang thuốc của PAMAM-PEG 
 Thống kê kết quả HPLC thu được trong đồ thị 3.3 về hiệu quả mang thuốc kỵ nước 5-
FU của các hệ chất mang PAMAM-PEG: 
Đồ thị 3.3. Hiệu quả nang hóa thuốc 5-FU của các PAMAM-PEG 
Các PAMAM G4.0-PEG có hiệu quả mang thuốc cao nhất. Tuy nhiên, trong cùng một thế 
hệ dendrimer PAMAM thì chiều dài của mạch PEG ảnh hưởng không nhiều tới khả năng mang 
thuốc 5-FU và các PEG có khối lượng phân tử càng lớn thì càng cồng kềnh gây cản trở không 
gian làm các thuốc 5-FU khó đi vào các khoảng trống bên trong cấu trúc dendrimer PAMAM 
nên hiệu quả mang thuốc giảm theo sự tăng chiều dài mạch carbon trong phân tử PEG. 
3.5.3. Khảo sát khả năng mang thuốc của PAMAM-Pluronic 
 Thống kê kết quả HPLC thu được trong đồ thị 3.4 về hiệu quả mang thuốc của các chất 
mang nano PAMAM G2.0, G3.0, G4.0, G5.0 sau khi được biến tính với 4 loại Pluronic có 
khối lượng phân tử khác nhau Pluronic P123 (5800 Da), Pluronic F68 (8400 Da), Pluronic 
F127 (12600 Da) và Pluronic F108 (14600 Da). 
Trang 22 
Đồ thị 3.4. Hiệu quả nang hóa thuốc 5-FU của PAMAM-Pluronic 
Đồ thị 3.4 cho thấy PAMAM-Pluronic thế hệ G4.0 có khả năng mang thuốc 5-FU cao 
nhất. Các Pluronic có cấu trúc mạch phân tử càng dài, càng cồng kềnh gây cản trở không gian 
làm cản trở khả năng mang thuốc của các PAMAM-Pluronic. Ngoài ra, các loại Pluronic có giá 
trị HLB (là tỉ lệ giữa nhóm ái nước và nhóm ái dầu trên một phân tử) khác nhau thì hiệu quả 
mang thuốc cũng khác nhau. Pluronic nào có nhóm kị nước nhiều hơn (tức giá trị HLB cao hơn) 
thì sẽ có khả năng mang thuốc kỵ nước 5-FU tốt hơn. 
Và cũng chính vì cấu trúc phân tử các Pluronic ngoài nhóm EO (ưa nước) còn có nhóm 
PO (kỵ nước), trong khi đó các phân tử PEG chỉ gồm các nhóm EO ưa nước nên các PAMAM-
Pluronic mang thuốc kỵ nước 5-FU tốt hơn các PAMAM-PEG. 
3.6. KHẢO SÁT TỐC ĐỘ GIẢI PHÓNG THUỐC 5-FU CỦA PAMAM-PEG/5-FU, 
PAMAM-PLURONIC/5-FU VÀ 5-FU 
Trong môi trường PSB (pH=7.4), PAMAM-PEG và PAMAM-Pluronic có tốc độ giải 
phóng thuốc từ từ, có sự kiểm soát hơn so với 5-FU đối chứng. Kết quả khảo sát tốc độ giải 
phóng thuốc 5-FU (thực hiện 3 lần) của PAMAM-PEG/5-FU và PAMAM-Pluronic/5-FU chỉ 
khoảng 22% sau 96 giờ so với mẫu 5-FU đối chứng giải phóng trên 90% trong giờ đầu. 
3.7. KẾT QUẢ ĐỘC TÍNH TẾ BÀO CỦA HỆ CHẤT NANO DẪN TRUYỀN 5-FU 
Tính tương hợp sinh học của hệ chất mang nano được đánh giá trên cơ sở thử nghiệm 
hoạt tính gây độc lên tế bào ung thư vú MCF-7 và dòng nguyên bào sợi (Fibroblast). 
3.7.1. Kết quả độc tính tế bào ung thư vú MCF-7 của hệ chất nano dẫn truyền 5-FU 
Kết quả độc tính tế bào ung thư vú MCF-7 của hệ chất mang nano được thực hiện bằng 
phương pháp nhuộm SRB. Kết quả sau 48 giờ chỉ ra trong bảng 3.3 cho thấy tại nồng độ 100 
μg/ml: PAMAM khi chưa biến tính (PAMAM G4.0) gây độc tế bào, các PAMAM sau khi 
biến tính bằng PEG hay Pluronic (PAMAM G4.0-PEG và PAMAM G4.0-Pluronic) làm giảm 
đáng kể khả năng gây độc tế bào của PAMAM. 
Trang 23 
Bảng 3.3. Kết quả độc tính tế bào MCF-7 theo phương pháp nhuộm SRB 
Mẫu Nồng độ (μg/ ml) Hoạt động kháng sinh (Tăng trưởng tế bào %) 
PAMAM G4.0 100 Inhibited 35,49 ± 3.93% 
G4.0-PEG4K 100 Inhibited -1,10 ± 4,32% 
G4.0-PEG6K 100 Inhibited -2,00 ± 2,05% 
G4.0-PEG10K 100 Inhibited -4,09 ± 8,13% 
G4.0-PEG12K 100 Inhibited -12,75 ± 3,54% 
G4.0-P123 100 Inhibited -1,27 ± 4,55% 
G4.0-F68 100 Inhibited 2,41 ± 2,99% 
G4.0-F127 100 Inhibited 4,20 ± 4,15% 
G4.0-F108 100 Inhibited 1,54 ± 3,97% 
Ngoài ra, các PAMAM sau khi biến tính bằng PEG hay Pluronic được nang hóa thuốc 
5-FU (PAMAM G4.0-PEG6K/5-FU, PAMAM G4.0-P123/5-FU và PAMAM G4.0-F127/5-
FU) có khả năng gây độc tế bào mạnh với nồng độ gây độc tế bào IC50 cao gấp 2-3 lần so với 
5-FU đối chứng. 
Đồ thị 3.5. Kết quả gây độc tế bào IC50 của các chất mang nano 
3.7.2. Kết quả gây độc nguyên bào sợi (Fibroblast) của hệ chất nano dẫn truyền 5-FU 
a. Kết quả theo phương pháp nhuộm MTT 
Kết quả gây độc nguyên bào sợi (Fibroblast) bằng phương pháp nhuộm MTT được thể 
hiện trên đồ thị 3.6. 
Đồ thị 3.6. Kết quả gây độc nguyên bào sợi theo phương pháp nhuộm MTT 
Trang 24 
b. Kết quả theo phương pháp nhuộm huỳnh quang FDA/EB 
Kết quả gây độc nguyên bào sợi (Fibroblast) của hệ chất mang nano (PAMAM G4.0, 
G4.0-PEG6K, G4.0-P123 và G4.0-F68) cũng được khẳng định thêm bằng phương pháp 
nhuộm huỳnh quang FDA/EB được thể hiện trên hình 3.11. Trong đó, hình nhuộm FDA (màu 
xanh lá) đặc trưng tế bào sống và hình nhuộm EB (màu đỏ). 
(a) (b) (c) (d) 
(e) (f) (g) (h) 
(l) (m) 
Hình 3.11. Kết quả gây độc nguyên bào sợi theo phương pháp nhuộm huỳnh quang FDA/EB 
Kết quả trên đồ thị 3.6 và hình 3.11 đánh giá về khả năng tăng trưởng nguyên bào sợi 
cũng cho thấy sau 24 giờ và 48 giờ. Mẫu đối chứng (control) sống và phát triển ổn định trong 
môi trường nuôi cấy. Các mẫu G4.0-PEG6K (hình 3.11.e-f), G4.0-P123 (hình 3.11.g-h) và 
G4.0-F68 (hình 3.11.l-m) vẫn thể hiện sự tăng trưởng mạnh về số lượng tế bào, với tỷ lệ tế 
bào chết và hình thái tương đương so với mẫu đối chứng. 
Từ kết quả thử hoạt tính gây độc của các hệ chất mang nano lên tế bào ung thư MCF-7 
(bảng 3.3, đồ thị 3.5) và nguyên bào sợi (đồ thị 3.6, hình 3.11) cho thấy rằng PAMAM khi 
chưa biến tính (PAMAM G4.0) gây độc tế bào, các PAMAM sau khi biến tính bằng PEG hay 
Pluronic (G4.0-PEG, G4.0-Pluronic) không gây độc tế bào (có tính tương hợp sinh học). 
Trang 25 
KẾT LUẬN 
Từ những kết quả nghiên cứu hoàn thành nội dung luận án, đã rút ra những kết luận sau: 
(1) Đã tổng hợp thành công dendrimer PAMAM đến thế hệ G5.0. Sản phẩm 
dendrimer PAMAM các thế hệ từ G-0.5 đến G5.0 được xác định cấu trúc bằng phương pháp 
MS và 1H-NMR và công thức tính toán trên cơ sở dữ liệu của phổ 1H NMR. 
(2) Đã biến tính thành công dendrimer PAMAM thế hệ G2.0, G3.0, G4.0 và G5.0 
với polymer tương hợp sinh học PEG có chiều dài mạch khác nhau (PEG4K, PEG6K, 
PEG10K và PEG12K). Khối lượng phân tử của sản phẩm dendrimer PAMAM-PEG và số 
lượng nhánh polymer PEG gắn trên PAMAM được xác định và tính toán bằng 1H-NMR và 
GPC. 
(3) Đã biến tính thành công dendrimer PAMAM thế hệ G2.0, G3.0, G4.0 và G5.0 
với polymer tương hợp sinh học Pluronic có cấu trúc mạch khác nhau (P123, F68, F108 và 
F127). Khối lượng phân tử của các sản phẩm dendrimer PAMAM-Pluronic và số lượng nhánh 
polymer Pluronic gắn trên PAMAM được xác định và tính toán bằng 1H-NMR và GPC. 
(4) Trong dendrimer PAMAM các thế hệ G2.0, G3.0, G4.0 và G5.0 thì PAMAM 
G4.0 biến tính tốt nhất (có số lượng nhánh polymer gắn lên PAMAM nhiều nhất) cả khi biến 
tính với các PEG hay các Pluronic. Ngoài ra, mạch của polymer (cả PEG lẫn Pluronic) càng 
dài thì càng khó biến tính (số lượng nhánh polymer gắn lên PAMAM đều giảm). 
(5) Dendrimer PAMAM với các nhóm amine trên bề mặt có khả năng gây độc tế 
bào, tuy nhiên tất cả các sản phẩm biến tính PAMAM-PEG và PAMAM-Pluronic đều không 
gây độc tế bào (tế bào bệnh và tế bào lành), trong đó PAMAM-PEG có tính tương hợp sinh 
học tốt hơn PAMAM-Pluronic. 
(6) PEG không có khả năng nang hóa thuốc 5-FU (chỉ nang hóa 0,15%), Pluronic 
nang hóa rất ít (18,75%), còn dendrimer các thế hệ G2.0, G3.0, G4.0 và G5.0 nang hóa được 
từ 21,90% đến 42,35%, trong đó PAMAM thế hệ G4.0 nang hóa được nhiều nhất. Tuy nhiên, 
hệ chất mang PAMAM-PEG nang hóa được nhiều thuốc 5-FU hơn hẳn (từ 31,05% đến 
66,35%) trong đó PAMAM-PEG thế hệ G4.0 nang hóa được nhiều hơn cả, còn PAMAM-
Pluronic thì nang hóa được nhiều hơn nữa (từ 38,05% đến 76,25%) trong đó PAMAM-
Pluronic thế hệ G4.0 cũng nang hóa được nhiều nhất. 
Ngoài ra, so sánh giữa các PAMAM-PEG và PAMAM-Pluronic tương ứng thì 
PAMAM-Pluronic đều nang hóa thuốc kỵ nước 5-FU tốt hơn. 
(7) Dendrimer PAMAM-PEG hay PAMAM-Pluronic sau khi nang hóa thuốc 5-
FU thì có tốc độ giải phóng thuốc chậm hơn rất nhiều so với mẫu 5-FU đối chứng. 
Trang 26 
(8) Khi được nang hóa trên PAMAM biến tính (PAMAM G4.0-PEG6K, PAMAM 
G4.0-P123 và PAMAM G.4.0-F127), thuốc 5-FU có độ độc giảm khoảng 2-3 lần so với 5-
FU đối chứng. 
KIẾN NGHỊ 
Nghiên cứu biến tính dendrimer PAMAM bằng các polymer khác như dextran, 
chitosan, gelatin, alginate... Sau đó tiến hành kiểm tra khả năng mang và giải phóng các thuốc 
của các chất mang nano này với nhiều thuốc chống ung thư khác như Doxorubicin (DOX), 
Methotrexate (MTX), Paclitaxel (Taxol), cis Platin. 
Nghiên cứu in vivo các PAMAM-PEG/5-FU và PAMAM-Pluronic/5-FU trên, thử 
nghiệm cận lâm sàng trên động vật 
Trang 27 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 
CÔNG BỐ QUỐC TẾ 
1. Thi Bich Tram Nguyen, Thi Tram Chau Nguyen, Hoang Chinh Tran, Cuu Khoa 
Nguyen & Ngoc Quyen Tran (2014), 1H NMR Spectroscopy as an Effective Method for 
Predicting Molecular Weight of Polyaminoamine Dendrimers and their Derivatives, tạp chí 
quốc tế (SCIE) International Journal of Polymer Analysis and Characterization, DOI: 
10.1080/1023666X.2014.955632 (IF:1.4); 
2. Thi Tram Chau Nguyen, Cuu Khoa Nguyen, Ngoc Quyen Tran, Thi Hiep Nguyen 
(2016), Highly lipophilic pluronics-conjugated polyamidoamine dendrimer nanocarriers as 
potential delivery system for hydrophobic drugs, tạp chí quốc tế (SCIE) International Journal 
of Materials Science and Engineering C (IF: 3.1). Accept; 
3. T. T. Chau Nguyen, Dai Lam Tran, Cuu Khoa Nguyen, Ngoc Quyen Tran (2016), 
pluronic-conjugated dendrimer nanocarrier for enhancing drug entrapment efficiency and 
inhibiting mcf-7 cancer cell growth, tạp chí quốc tế (SCIE) International Journal of Green 
Processing and Synthesis (IF: 1.3). Accept; 
CÔNG BỐ TRONG NƯỚC 
4. T. Tram Chau Nguyen, Cuu Khoa Nguyen, Ngoc Quyen Tran, T. Bich Tram 
Nguyen (2013), Dendrimer-based nanocarriers demonstrating a high efficiency for loading 
and releasing anticancer drugs in vitro and in vivo, Journal of science and technology, vol. 
51, no. 5A2013, pp. 224-232; 
5. Nguyen Thi Tram Chau, Tran Hoang Chinh, Mai Bich Thoa, Nguyen Dai Hai, Tran 
Ngoc Quyen, Nguyen Cuu Khoa (2015), Thermo-sensitive dendrimer-based nanocarrier for 
enhancing anticancer drug loading efficiency, Tạp chí Hóa Học, no. 53(4e3), pp.60-73; 
6. Nguyen Thi Tram Chau, Tran Hoang Chinh, Nguyen Cuu Khoa, Tran Ngoc Quyen 
(2015), Efficiency of peglyated PAMAM G4.0 as a potential nanocarrier enhancing 
encapsulation fluorouracil, Tạp chí Hóa Học. Accept; 
7. Nguyễn Thị Trâm Châu, Nguyễn Đình Trung, Lê Cao Quỳnh, Phan Thị Hồng 
Hương, Trần Ngọc Quyển, Nguyễn Cửu Khoa (2015), Nghiên cứu ảnh hưởng của chất mang 
dendrimer G4, G5 và đặc tính nhóm chức bề mặt đến hiệu quả mang thuốc, Tạp chí Hóa Học, 
no. 53(6e1,2), pp.309-314; 
THAM GIA HỘI NGHỊ QUỐC TẾ 
8. Nguyen Thi Tram Chau, Tran Hoang Chinh, Nguyen Dai Hai, Nguyen Cuu Khoa, 
Tran Ngoc Quyen (2014), Thermosensitive Dendrimer nanocarrier exhibiting a highly drug 
loading and releasing eficiency, the 7th International Workshop on Advanced Materials 
Science and Nanotechnology (IWAMSN2014), Halong City, Vietnam; 
Trang 28 
9. Nguyen Thi Tram Chau, Nguyen Cuu Khoa, Tran Ngoc Quyen (2015), Drug 
loading efficiency of pegylated PAMAM nanocarriers and its anticancer cell activity, 
International Workshop on Nanoscience and Nanotechnology, Joint 4th Asia-Pacific Chemical 
and Biological Microfluidics Conference ((IWNN-apcbm), Da Nang, VietNam.