кандидат химических наук;
candidate of chemical sciences;
В этом исследовании изучены структурные и коллоидные свойства дендримеров олигогидроксиэтиламиноэтил-уретана с первой по четвертую генераций (G1-G4). Все поколения демонстрируют аморфное фазовое состояние, подтвержденное рентгеноструктурным анализом, с характерным широким пиком при 2θ = 10-30°. Молекулярное моделирование (метод PM3) выявляет эволюцию структуры с ростом генерации: размеры дендримеров увеличиваются с 1.45×0.76 нм (G1) до 4.12×2.71 нм (G4), в то время как соотношение сторон уменьшается (1.91 → 1.52), что указывает на прогрессивное формирование сферической архитектуры. Рост генераций дендримеров отражает иерархическую древовидную самоорганизацию. Динамическое светорассеяние (DLS) демонстрирует зависимость гидродинамических диаметров от концентрации: G1: 977 → 137 нм (1×10⁻³ → 1×10⁻⁶ моль·л⁻¹), G2: 1621 → 119 нм и G3: 598 → 105 нм. Дендример G4 (~360 нм) проявляет уникальную устойчивость к агрегации. Анализ дендримеров с помощью сканирующего электронной микроскопии (СЭМ) подтверждает наличие монодисперсных сферических частиц (90-120 нм) в G1, G3 и G4, в то время как в G2 наблюдаются более крупные агрегаты (150-200 нм). Примечательно, что расхождения результатов методов DLS и СЭМ для G4 (360 нм против 90-120 нм) вероятно связано с влиянием гидратации G4 в DLS и артефакты сушки в СЭМ. Агрегаты сохраняют стабильность после сушки (90-200 нм), что крайне важно для таких областей применения, как доставка лекарств, катализ и создание функциональных материалов. Полученные результаты позволяют разрабатывать дендритные системы с программируемыми свойствами для нанотехнологий и биомедицины.
This study investigates the structural and colloidal properties of oligohydroxyethylaminoethyl urethane dendrimers from the first to the fourth generations (G1-G4). All generations demonstrate an amorphous phase state, confirmed by X-ray structural analysis, with a characteristic broad peak at 2θ = 10-30°. Molecular modelling (PM3 method) reveals the evolution of the structure with increasing generation: the sizes of dendrimers increase from 1.45×0. 76 nm (G1) to 4.12×2.71 nm (G4), while the aspect ratio decreases (1.91 → 1.52), indicating the progressive formation of a spherical architecture. The growth of dendrimer generations reflects hierarchical tree-like self-organisation. Dynamic light scattering (DLS) demonstrates the dependence of hydrodynamic diameters on concentration: G1: 977 → 137 nm (1×10⁻³ → 1×10⁻⁶ mol·l⁻¹), G2: 1621 → 119 nm, and G3: 598 → 105 nm. Dendrimer G4 (~360 nm) exhibits unique resistance to aggregation. Analysis of dendrimers using scanning electron microscopy (SEM) confirms the presence of monodisperse spherical particles (90-120 nm) in G1, G3 and G4, while larger aggregates (150-200 nm) are observed in G2. It is noteworthy that the discrepancy between the DLS and SEM results for G4 (360 nm vs. 90-120 nm) is likely due to the influence of G4 hydration in DLS and drying artifacts in SEM. The aggregates remain stable after drying (90-200 nm), which is extremely important for applications such as drug delivery, catalysis, and the creation of functional materials. The results obtained allow the development of dendritic systems with programmable properties for nanotechnology and biomedicine.