Recent achievements and applications of silsesquioxane- -based hybrid materials – an overview

• Autorzy: Piórecka Kinga , Kurjata Jan , Stańczyk Włodzimierz A.

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2025.3.1

Warianty tytułu

PL

Najnowsze osiągnięcia i zastosowania materiałów hybrydowych na bazie silseskwioksanów – przegląd literaturowy

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Based on a literature review from the last 3 years, potential applications of hybrid materials based on silsesquoxanes in engineering, catalysis, biomedicine, and drug delivery systems are presented. Methods of synthesis of such materials are also discussed, considering publications from previous years. Silsesquioxanes are characterized by a defined stable three-dimensional structure consisting of an inorganic core (Si-O-Si) and organic substituents. The rigid core and multifunctionality of substituents make silsesquioxanes ideal candidates for use in the synthesis of innovative materials in the areas of chemistry and biomedicine.

PL

Na podstawie przeglądu literaturowego z ostatnich 3 lat przedstawiono potencjalne zastosowania materiałów hybrydowych na bazie silseskwioksanów w inżynierii, katalizie, biomedycynie i systemach podawania leków. Omówiono również metody syntezy tego typu materiałów, biorąc pod uwagę publikacje z wcześniejszych lat. Silseskwioksany charakteryzują się zdefiniowaną stabilną trójwymiarowa strukturą składającą się z nieorganicznego rdzenia (Si-O-Si) oraz organicznych podstawników. Sztywny rdzeń i wielofunkcyjność podstawników czynią silseskwioksany idealnymi kandydatami do stosowania w syntezie innowacyjnych materiałów w obszarach chemii i biomedycyny.

Słowa kluczowe

EN

Polyhedral oligomeric silsesquioxane; water purification; catalytic systems; biomedicine; drug nano-carriers; chemotherapy; porous materials

PL

poliedryczny oligomeryczny silseskwioksan; oczyszczanie wody; systemy katalityczne; biomedycyna; nanonośniki leków; chemioterapia; materiały porowate

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2025
• Tom: Vol. 70, nr 3
• Strony: 151--165
• Opis fizyczny: Bibliogr. 43 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Piórecka Kinga

• Centre of Molecular and Macromolecular Studies, Polish Academy of Sciences, ul. Sienkiewicza 112, 90-363 Łódz, Poland
• Department of General Biophysics, Faculty of Biology and Environmental Protection, University of Lodz, ul. Pomorska 141/143, 90-236 Łódz, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-7104-2959

autor

Kurjata Jan

• Centre of Molecular and Macromolecular Studies, Polish Academy of Sciences, ul. Sienkiewicza 112, 90-363 Łódz, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-0599-9020

autor

Stańczyk Włodzimierz A.

• Centre of Molecular and Macromolecular Studies, Polish Academy of Sciences, ul. Sienkiewicza 112, 90-363 Łódz, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-9870-2232

Bibliografia

• [1] Andrianov K.A.: Zhurnal Obshchei Khimii 1947, 17, 1522.
• [2] Scott D.W.: Journal of the American Chemical Society 1946, 68(3), 356. https://doi.org/10.1021/ja01207a003
• [3] Brook M.A.: “Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry”, John Wiley and Sons, New York 2000.
• [4] Frye C.L., Collins W.T.: Journal of the American Chemical Society 1970, 92(19), 5586. https://doi.org/10.1021/ja00722a009
• [5] Cordes D.B., Lickiss P.D., Rataboul F.: Chemical Reviews 2010, 110(4), 2081. https://doi.org/10.1021/cr900201r
• [6] Matisons J., Hartman-Thompson C.: “Applications of Polyhedral Oligomeric Silsesquioxanes”, Springer Netherlands, Dordrecht 2011. https://doi.org/10.1007/978-90-481-3787-9
• [7] John Ł., Ejfler J.: Polymers 2023, 15(6), 1452. https://doi.org/10.3390/polym15061452
• [8] Loman-Cortes P., Binte Huq T., Vivero-Escoto J.L.: Molecules 2021, 26(21), 6453. https://doi.org/10.3390/molecules26216453
• [9] Yamamoto K., Amaike Y., Tani M. et al.: Journal of Sol- Gel Science and Technology 2022, 101(2), 315. https://doi.org/10.1007/s10971-021-05703-x
• [10] Kozuma T., Kaneko Y.: Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry 2019, 57(24), 2511. https://doi.org/10.1002/pola.29519
• [11] Zhang D., Kanezashi M., Tsuru T. et al.: Journal of Membrane Science 2023, 668, 121213. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2022.121213
• [12] Sun F., Zeng H., Tao S. et al.: Desalination 2022, 527, 115515. https://doi.org/10.1016/j.desal.2021.115515
• [13] Weng R., Huang X., Liao D. et al.: RSC Advances 2020, 10(3), 1309. https://doi.org/10.1039/C9RA09023A
• [14] Yamamoto K., Saito I., Amaike Y. et al.: Journal of Sol- Gel Science and Technology 2023. https://doi.org/10.1007/s10971-022-06017-2
• [15] Yamamoto K., Saito I., Amaike Y. et al.: Polymer Journal 2020, 52, 1367. https://doi.org/10.1038/s41428-020-0386-x
• [16] Shen R., Du Y., Yang X. et al.: Journal of Materials Science 2020, 55, 7518. https://doi.org/10.1007/s10853-020-04541-6
• [17] Yin Y., Guang Y., Zhang H. et al.: Desalination 2024, 573, 117215. https://doi.org/10.1016/j.desal.2023.117215
• [18] Yonezawa H., Hirosawa Y., Imoto H. et al.: Journal of Polymer Science 2024, 62(1), 165. https://doi.org/10.1002/pol.20230670
• [19] Mohammadbagheri Z., Movahedi B., Saeedi S. et al.: International Journal of Biological Macromolecules 2024, 254(2), 127840. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.127840
• [20] Zhang M., Liu H.: Sensors and Actuators B: Chemical 2024, 414, 135914. https://doi.org/10.1016/j.snb.2024.135914
• [21] Zhao X., Liu H.: Journal of Polymer Science 2024, 62(8), 1639. https://doi.org/10.1002/pol.20230244
• [22] Hirosawa Y., Imoto H., Naka K.: Journal of Polymer Science 2023, 62(3), 564. https://doi.org/10.1002/pol.20230618
• [23] Rzonsowska M., Mituła K., Duszczak J. et al.: Inorganic Chemistry Frontiers 2022, 9(2), 379. https://doi.org/10.1039/D1QI01363G
• [24] Mrzygłód A., García Armada M.P., Rzonsowska M. et al.: Inorganic Chemistry 2023, 62(41), 16932. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.3c02628
• [25] Bilyachenko A.N., Reis Conceição N., Guedes Da Silva M.F.C. et al.: “Synthesis, Structure and Catalytic Application of Cage Metallasilsesquioxanes” in “Series on Chemistry, Energy and the Environment” (edit. Pombeiro A.J.L., Mahmudov K.T., Guedes da Silva M.F.C.) 2024, p. 245. https://doi.org/10.1142/9789811283208_0008
• [26] Bilyachenko A.N., Khrustalev V.N., Dorovatovskii P.V. et al.: Inorganic Chemistry 2024, 63(4), 1909. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.3c03587
• [27] Zueva A.Y., Bilyachenko A.N., Arteev I.S. et al.: Chemistry – A European Journal 2024, 30(31), e202401164. https://doi.org/10.1002/chem.202401164
• [28] Félix G., Kulakova A.N., Sene S. et al.: Frontiers in Chemistry 2024, 12, 1379587. https://doi.org/10.3389/fchem.2024.1379587
• [29] Bai J., Fan H., Ke Q. et al.: Composites Communications 2024, 46, 101813. https://doi.org/10.1016/j.coco.2024.101813
• [30] Grzelczak R.A., W ładyczyn A ., Białońska et al.: Chemical Communications 2023, 59(49), 7579. https://doi.org/10.1039/D3CC01706K
• [31] Ghanbari H., Cousins B.G., Seifalian A.M.: Macromolecular Rapid Communications 2011, 32(14), 1032. https://doi.org/10.1002/marc.201100126
• [32] Buchwald Z., Buchwald T., Voelkel A.: Journal of Materials Research 2024, 39(16), 2286. https://doi.org/10.1557/s43578-024-01385-7
• [33] Wang J., Chen H., Liu H. et al.: Dental Materials 2024, 40(8), e1. https://doi.org/10.1016/j.dental.2024.05.023
• [34] Ponnusamy A., Ravi A., Jaikumar V. et al.: Journal of Medical Science and Clinical Research 2024, 12(1), 80. https://doi.org/10.18535/jmscr/v12i01.13
• [35] Piorecka K., Kurjata J., Stanczyk W.A.: Molecules 2020, 26(1), 47. https://doi.org/10.3390/molecules26010047
• [36] Zhong X., Wei G., Liu B. et al.: Small 2023, 19(18), 2207248. https://doi.org/10.1002/smll.202207248
• [37] Vieira E.G., de Paiva R.E.F., Miguel R.B. et al.: Dalton Transactions 2024, 53(30), 12567. https://doi.org/10.1039/D4DT00535J
• [38] Celesti C., Iannazzo D., Espro C. et al.: Materials 2022, 15(22), 8208. https://doi.org/10.3390/ma15228208
• [39] Laganà A., Facciolà A., Iannazzo D. et al.: Journal of Functional Biomaterials 2023, 14(8), 428. https://doi.org/10.3390/jfb14080428
• [40] Dogrul F., Nawaz Q., Elsayed H. et al.: Journal of the European Ceramic Society 2024, 44(10), 6124. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2024.03.006
• [41] Teimouri M., Mirzaee M., Nemati A. et al.: International Journal of Biological Macromolecules 2024, 271(1), 132542. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.132542
• [42] Liu L., Ma S., Xiao Z. et al.: Composites Part B: Engineering 2024, 284, 111713. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2024.111713
• [43] Anjrini N., Karabulut H., Ulag S. et al.: Emergent Materials 2024, 7, 2595. https://doi.org/10.1007/s42247-024-00711-3