Un dendrimero è una molecola la cui forma ricorda quella dei rami di un albero. Il nome deriva dal greco δενδρον / dendron , che significa "albero". Nel 1979, il primo dendrimero è stato sintetizzato da DA Tomalia e altri ricercatori della Dow Chemical Company, e da allora i dendrimeri sono stati studiati in tutto il mondo per la loro forma unica.
Nella sintesi dei dendrimeri, i monomeri portano a un polimero monodisperso, come un albero. Esistono due metodi definiti di sintesi del dendrimero: sintesi divergente e sintesi convergente. La prima assembla la molecola dal nucleo alla periferia e la seconda dall'esterno al nucleo.
Tuttavia, poiché è necessaria una reazione ripetuta costituita da molti passaggi per proteggere il sito attivo, è difficile sintetizzare i dendrimeri anche se vengono impiegati entrambi i metodi. Pertanto, ci sono ostacoli alla sintesi di grandi quantità di dendrimeri, per quanto molti progressi siano stati compiuti. A seguito del lavoro di Sharpless , i metodi "click" hanno recentemente consentito un nuovo sviluppo verso percorsi di sintesi più facili e particolarmente efficienti, in particolare con semplici passaggi di depurazione che consentono di prevedere un futuro industriale. Più recentemente, Nierengarten e Martin hanno sviluppato macromonomeri che trasportano 10 residui periferici che sono stati innestati su un nucleo di fullerene a 12 ramificazioni, rendendo così possibile l'ottenimento di megamolecole aventi 120 gruppi periferici. Questo metodo di costruzione rappresenta la crescita dendritica più rapida mai descritta. I metodi "click" comprendono prima di tutto la storica reazione CuAAC (costituita da una cicloaddizione di Huisgen catalizzata da Cu (I)), ma anche quelle di Diels-Alder (DA) o dell'accoppiamento Thiol-Ene (TEC). Recentemente sono emerse alcune sequenze che impiegano questi tre differenti metodi per ottenere facilmente macromolecole funzionalizzate, in particolare mediante sintesi “one-pot”.
Le proprietà dei dendrimeri sono generate dalle strutture molecolari presenti sulla sua superficie. Ad esempio, un dendrimero può essere solubile in acqua quando il suo gruppo terminale è un gruppo idrofilo, come un gruppo carbossilico. È teoricamente possibile progettare un dendrimero idrosolubile con idrofobicità interna, che gli consentirebbe di trasportare un composto idrofobo al suo interno (per trasportare un composto terapeutico idrofobico nel sangue, ad esempio).
Un'altra proprietà è che il volume di un dendrimero aumenta quando ha una carica positiva. Se questa proprietà può essere applicata, i dendrimeri possono essere impiegati per sistemi di trasporto di elementi chimici che possono erogare il farmaco direttamente alla parte mirata all'interno del corpo di un paziente (ad es. Tumore).
Le applicazioni sono molto diverse come un elemento elettroluminescente organico, come sostituto del sangue , trattamento anti-cancro, strumenti per la moltiplicazione cellulare, ma anche nei materiali durante le associazioni con i nanotubi o come sonde selettive ed efficienti.
Dendritech attualmente vende una serie di dendrimeri di tipo PAMAM , nonché una fabbrica di polimeri di tipo bis-MPA.
Una rassegna completa sulle funzioni e le applicazioni dei dendrimeri è stata pubblicata nel 2010 su Chemical Reviews .