<'153>Sm-氨基膦酸（羧酸）配合物骨摄取机理研究
在153Sm-氨基膦酸(羧酸)配合物作新型骨肿瘤治疗剂的过程中，人们发现了一些难以解释的现象，如有的配体量对骨摄取有影响，有的则无；有些配合物的骨摄取与配合物稳定常数有关，有的则无关。这些问题不仅影响药物的临床应用，而且直接影响新药的设计和合成。解决这些问题的关键就是揭示配合物放射性的骨摄取机理。本文首次通过整体考虑放射性标记物从制备到人体靶组织的全过程，研究影响放射性在靶组织摄取的各种因素，揭示了放射性核素的摄取机理并初步建立了构效关系。
首次系统测定了配体EDTMP、NTMP、HEDTMP、HEDP、MDP的质子化常数，计算了上述配体各质子化组分含量随pH值变化的关系，分析了这些配体Sm配合物的制备条件。在此基础上测定了Sm-EDTMP和Sm-NTMP的稳定常数，并首次测定HEDTMP的Sm、Ca、Mg、Ni、Zn配合物稳定常数；首次通过LFER计算了Sm-HEDP、Sm-MDP、Lu-EDTMP和Ho-EDTMP的稳定常数。
首创建立了血液小分子化学平衡模型，通过在该模型中添加研究配体和金属离子的相关常数研究了放射性金属离子和配体及其配合物在该模型中的平衡组分，从平衡的角度探讨了造成药物生物代谢现象的根本原因。研究表明，a)对于153Sm-EDTMP在体内外的组分分布及含量有较大差异，体内153Sm仍主要以EDTMP配合物的形式存在；b)153Sm-HEDTMP的组分分布及含量与153Sm-EDTMP相似，但有少量的153Sm-柠檬酸成分存在；c)153Sm-NTMP体内外组分变化较大，体内有大量的153Sm以柠檬酸配合物形式存在，但将NTMP与Sm的摩尔比提高到40倍后，柠檬酸配合物组分含量可降低到可以忽略的水平；d)177Lu-EDTMP、166Ho-EDTMP的体内外组分与153Sm-EDTMP相似，金属离子在体内外均主要以EDTMP配合物形式存在，保持EDTMP与Lu摩尔比不变，降低Lu浓度100倍时，生理pH下体内177Lu-柠檬酸组分含量会提高，当EDTMP与Lu摩尔比升高到1000倍时，177Lu-柠檬酸组分又再次消失。生理pH值下，上述配合物在体内外均带有较多的负电荷，说明配合物主要通过肾进行排泄，并且说明配合物的脂水分配系数很低，配合物与蛋白质、脂肪等非靶组织的非键作用很小；e)153Sm-MDP、153Sm-HEDP体内外组分有根本差别，体内153Sm-柠檬酸配合物占主导地位，仅有少量的153Sm-二膦酸成分存在。通过以上研究可以看出，配合物的体内稳定性(或体内各组分含量)是影响配合物生物分布的主要因素。
系统研究了Sm3+、Sm-EDTMP、Sm-EDTMP在羟基磷灰石表面的吸附行为，研究了多种因素对吸附的影响。通过研究揭示了153Sm-氨基膦酸(羧酸)配合物在HA上的吸附机，153Sm-氨基羧酸在HA上的吸附机理是：153Sm从其氨基羧酸配体上离解，然后通过HA表面PO43-的静电作用被吸附；153Sm-氨基膦酸在HA上的吸附机理是：153Sm-氨基膦酸配合物通过其膦酸根与HA表面Ca2+的静电作用被吸附。
系统研究了153Sm-EDTMP、153Sm-HEDTMP、153Sm-DTPMP、153Sm-NTMP、153Sm-TTHMP、153Sm-2-AEDP、153Sm-ABDP在小鼠体内的放射性分布情况。首次探讨了不同EDTMP量对153Sm-EDTMP生物分布的影响，不同NTMP量对153Sm-NTMP生物分布的影响，结果显示EDTMP与Sm摩尔比在5～300的范围内，EDTMP对153Sm-EDTMP的生物分布没有明显影响；NTMP与Sm摩尔比对153Sm-NTMP的生物分布有显著影响：NTMP含量升高，配合物骨摄取提高，非靶组织放射性摄取降低。首次探讨了影响153Sm-DTPMP生物分布的主要原因，研究说明153Sm-DTPMP在小鼠体内的分布与DTPMP纯度密切相关，随着DTPMP纯度提高，配合物在骨骼的摄取率显著提高，在非靶组织的摄取率则降低。首次研究了153Sm-2-AEDP和153Sm-ABDP在小鼠体内的分布，结果表明，虽然放射性在骨骼有少许摄取，但大量的放射性均被非靶组织，特别是肝、脾、肾等摄取，说明Sm二膦酸配合物在体内很不稳定。
计算了配体及配合物的一系列理化参数，结合摄取机理，讨论了影响配合物吸附或摄取的因素，讨论了对构效关系可能有贡献的参数。首次通过计算拟合出了153Sm-氨基羧酸骨摄取构效关系式：y=-5.2104logK+123.0746，式中，y为放射性骨摄取率(％ID)，logK为配合物稳定常数。首次得到了153Sm-氨基膦酸在HA上的吸附构效关系式：y=45119f-1.0211(对AMBER力场)和y=35422f-0.9556(对MM+力场)(式中f为配体表面积/100nm2)。首次通过计算拟合出了153Sm-氨基膦酸骨摄取构效关系式：yB=-0.014x1+34.7455，式中yB为骨骼放射性摄取率(％ID·g-1)，x1为AMBER力场下的分子体积(A3)。首次通过计算拟合出了153Sm-氨基膦酸肝摄取构效关系式：yL=2.2884417/x2+0.001178x1-1.26801，式中yL为肝放射性摄取率、x1为AMBER力场下的分子体积(A3)、x2为AMBER力场下的分子比表面膦酸根含量(/1000A2)。
氨基膦酸配合物;骨肿瘤治疗剂;靶组织摄取;生物分布;骨摄取机理;构效关系
中国工程物理研究院
博士
核燃料循环与材料
罗顺忠
2005
中文
O615.3;R730.55
127
2006-06-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）