Physico-chemical study of dendrimer pseudo phases: functionalization, solution structure, dynamics and equilibria  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
49044
Type K
Principal investigator Bányai, István
Title in Hungarian Dendrimer pszeudofázisok fizikai kémiai tanulmányozása: dendrimerek módosítása, oldategyensúlyainak, szerkezetének és dinamikájának vizsgálata
Title in English Physico-chemical study of dendrimer pseudo phases: functionalization, solution structure, dynamics and equilibria
Panel Chemistry 1
Department or equivalent Department of Physical Chemistry (University of Debrecen)
Participants Berka, Márta
Nagy, Zoltán
Novák, Levente
Országh, István
Starting date 2005-01-01
Closing date 2009-12-31
Funding (in million HUF) 8.800
FTE (full time equivalent) 5.93
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
Dendrimerek szintézise és analitikája. Amerikai partnerünkkel közösen megállapítottuk, hogy a PAMAM dendrimereknél „váz deviancia” öröklődik a funkcionalizálódás során, míg a „szubsztitúciós diverzitás” természetesen előállításkor keletkezik. Dendrimerek oldatbeli szerkezete és egyensúlyai. A kismolekulák diffúziójának („kémmolekulák”) vizsgálata (PGSE NMR technikával) útján szerkezeti információkat kaphatunk a dendrimerekről. Az eddigi eredmények azt mutatják, hogy a PAMAM dendrimerek oldatban gömbalakú merev falu kolloidként viselkednek az 5. generáció esetén. Azonban ez víz számára áthatolható és funkcionalizálástól függetlenül, mintegy 4000 vízmolekulával hidratálódnak. Foszfát ionokkal a dendrimerek D(tercN)…H…HPO4 típusú, valószínűleg H-hidas jellegű komplexek képeznek. pH 7 körül a dendrimer belsejében, savas és lugos a dendrimer felszínén vannak. Fémionokkal közül a Cu2+-ionokkal klasszikus komplexeket képeznek. Egy 5. generációs PAMAM_E5.NH2 mintegy 80 réz iont köt meg. Vanádiummal úgy tűnk az eddigi adatokból, inkább megoszlási egyensúly jellegű a kölcsönhatás. PGA önszerveződése. A poli-gamma glutaminsavat (PGA) parciálisan hidrofobizáltuk, új módszerrel, így jóval kisebb és gömbszerű részecskét nyertünk. Hisztamint építettünk rá, mint fémmegkötő donort, rézmegkötő makromolekulát nyertünk. Ezt követően elkészítettük jellemeztük a kevert rendszert, a hisztamin-benzil-PGA-t. Ennek vanádium komplexét pedig dendritikus katalízisre alkalmazzuk.
Results in English
Synthesis and analysis of dendrimers. We found, with our partners in USA, that skeletal deviancy of PAMAM dendrimers is inherited while substitution diversity forms during functionalization as it was expected. (NMR and CE studies) Structure and equilibria in solution. Diffusion studies of small molecules (spy molecules) in the presence of dendrimers by means of PGSE NMR gave structural information on dendrimers. We found that generation 5 dendrimers behave as hard sphere colloids. However it was penetrable for water molecules and the hydration number was found to be 4000 independently of functionalization. Phosphate ions at neutral pH form DN(tert)…H…PO4H complexes by H-bond and stay inside the macromolecule. In acidic and alkalic media phosphates bond to "surface" NH3+ and NH2 groups. PAMAM dendrimers form classic type complexes with copper ions. The maximum is 80 ions/PAMAM_E5.NH2 molecule. Interaction with vanadium(V) seems to be rather partition between phases. Self assembly of PGA. We prepared partially hydrophobized poly-gamma-glutamic acid(PGA) by benzylation. Sphere like compact organic nano particles were given with our new method. A copper trapping macromolecule was synthesized by functionalization of PGA with histamine with the same way. The combined functionalization with histamine and benzylamine of PGA in the same time resulted in a ligand for dendritic catalysis of oxidations catalyzed by vanadium.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=49044
Decision
Yes





 

List of publications

  
A. Budimir, J. Kalmár, I. Fabian, G. Lente, I Bányai, I. Batinić-Haberle and M. Birus: Water Exchange Rates of Water-Soluble Manganese(III) Porphyrins of Therapeutical Potential, Dalton Transaction (közlésre elfogadva), 2010
X. Shi, I. Banyai, W.Lesniak, M.T. Islam, D.Z.Davis, I. Országh, P. Balogh J.R.Baker, L.P. Balogh: Capillary electrophoresis of polycationic poly(amidoamine) dendrimers, Electrophoresis 26 (2005) 2949-2959, 2005
X. Shi, I. Banyai, M.T. Islam, W. Lesniak, D.Z.Davis, J.R.Baker, L.P. Balogh: Generational, skeletal and substitutional diversities in generation one polya(amidoamine) dendrimers, Polymer 46 (2005) 3022-3034, 2005, 2005
X. Shi, I. Banyai, K. Rodriguez, M.T. islam, W.Lesniak, P. Balogh, L.P. Balogh, J.R.Baker: Electrophoretic mobility and molecular distribution studies of poly(amidoamine) dendrimers of defined charge, Electrophoresis 27 (2006) 1758-1767, 2006
I. Orszagh, L.P. Balogh, I. Bányai, R. Király,: Dendrimer Magic: One solution two pH's in equilibrium, 230th ACS Meeting, CHED 0080, 2005
Novák L., Kozma Cs., Nagy Z., Bányai I.: Kolloid méretű reaktor katalitikus oxidációhoz: a poliaminósav platform., MTA Kolloidkémiai és Anyagtudományi Munkabizottság, 2009
I. Bányai,I. Orszagh, M. Berka, L.P. Balogh: NMR studies of PAMAM dendrimers as intelligent systems of drugs, cosmetics and personal care products, Polymer Preprints, 2005
L.P. Balogh, I. Banyai: Functional Controll of Dendrimers Used in Cancer Research: Myths and Challenges, Abstract of papers 1st European Chemistry Congress M-OC-12 (p 258), 2006
L. Novák*, I. Bányai, J. É.Fleischer-Radu, J. Borbély: Direct amidation of poly-(γ-glutamic acid) with benzylamine in dimethylsulfoxide, Biomacromolecules (2007) submitted, 2007
M. Berka, L. Novák, I. Bányai, L. Balogh: Metal complexes with ligand of colloid (nano) size, Abstract of COST D21 Meeting, Rome, 2006
M. Berka, Z. Nagy, L. Novák, L.P. Balogh, I. Bányai: Size ans shape of functionalized PAMAM dendrimers and poly-gamma-glutamic acid as DLS and NMR see, Proc. of 9th Conference on Colloid Chemistry p45, 2007
L. Novák, I. Bányai: One-pot direct amidation of poly(gamma-glutamic acid) with differemt amines in DMSO, Proc. of 9th Conference on Colloid Chemistry p138, 2007
Z. Nagy, Cs. Kozma, I. Bányai: Behaviour of PAMAM dendrimers and other ionic macromolecules in aqueous solution., Proc. of 9th Conference on Colloid Chemistry p135, 2007
L. Novák, I.Bányai, E. Fleichser-Radu, J. Borbély: Poli(γ-glutaminsav) direkt amidációja benzilaminnal dimetil-szulfoxidban, MTA Kolloidkémiai Munkabizottság, 2007, 2007
Nagy Z., Kozma Cs., Bányai I.: PAMAM dendrimerek és más ionos makromolekulák oldatbeli viselkedése, Komplexkémiai kollokvium 2007, 2007
Bányai I., Berka M., Balogh L., Nagy Z.: A Buzágh féle kolloid paraméterek és az NMR. Két kultúra találkozása?, MTA Szervetlen és Fizkai Kémiai Bizottság űlése, Debrecen, 2007
Balogh LP, Minc LD, Berka M: Novel synthesis of radioactive gold / dendrimer composite nanoparticles for the treatment of cancer, Nanotechnology, Biology, and Medicine 3 (2007) 351–351, lecture, 2007
Z. Nagy, L. Novák, C. Kozma, M. Berka, I. Bányai: NMR Study of Poly(γ -Glutamic Acid) and Partially Benzylated Poly(γ -Glutamic Acid):Nanoparticles in Solution, Progress in Colloid and Polym. Sci, 2008
Banyai, I., Conte, V., Pettersson, L., Silvagni, A.: On the Nature of V-V Species in Hydrophilic Ionic Liquids: A Spectroscopic Approach, European Journal of Inorganic Chemistry, 34, 5373-5381, 2008
Balogh LP, Minc LD, Berka M: Novel synthesis of radioactive gold/dendrimer composite nanoparticles for the treatment of cancer, Nanomedicine-Nanotechnology Biology and Medicine 3 (4), 338 (2007) poster, 2007
Nagy Z, Kéri M., Bányai I., Balogh L. P.: PAMAM dendrimers in solution: Interaction with small molecules and ions, Abstract of 10th International Symposium on Applied Bioinorganic Chemistry, 2009
L. Novák,* Cs. Kozma, M. Kórózs I. Bányai: Functionalisation of poly(gamma-glutamic acid) with histamine and histamine/benzylamine by uncatalysed thermal condensation, Chemical Communicatio (CC-COM-03-2010-000195) közlésre beküldve, elutasítva, átdolgozás alatt, 2010
Kéri Mónika, Nagy Zoltán, Bányai István, Balogh Lajos: PAMAM dendrimerek kölcsönhatása foszfát- és vanadátionokkal vizes oldatban, MTA Kolloidkémiai és Anyagtudományi Munkabizottság, 2009
I. Bányai, M. Berka, Z. Nagy, L.P. Balogh: Size and Water Content of Poly(Amidoamine) Dendrimers of Fifth Generation in Aqueous Solution, Langmuir (la-2010-00887c) beküldve, 2010




 

Events of the project

  
2016-08-31 09:37:39
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: TTK Kolloid- és Környezetkémiai Tanszék (Debreceni Egyetem), Új kutatóhely: TTK Fizikai Kémiai Tanszék (Debreceni Egyetem).



Back »