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当前,亲骨性放射性药物的研究热点主要集中在以下三个方面:亲骨性放射性药物的定量构效关系的研究;此类药物骨摄取机理的研究;新型骨肿瘤治疗药物的开发。一些骨摄取体外模型和简单的构效关系研究已见报道,但都没有明确指出影响骨摄取的分子结构参数。我们在以前研究的基础上,首先提出Sm-亲骨性配合物的脂水分配系数可能是影响其体内行为的重要结构参数。目前国内外对该类配合物脂水分配系数的准确测定还未见报道。基于定量构效关系研究的需要,我们更希望建立对此类Sm-配合物脂水分配系数有良好预测能力的理论计算公式。从文献调研情况来看,已有的脂水分配系数计算方法不适用于此类配合物。因此我们通过制备Sm-亲骨性配合物,测定了配合物在不同体系中的脂水分配系数,尝试建立了其分配系数的计算数学表达式。 通过曼尼希反应合成了配体PDTMP(1,3-丙二胺四亚甲基膦酸)和DCTMP(1,2-环已二胺四亚甲基膦酸),经IR、熔点和元素等分析确认合成是成功的。制备了相应的Sm-配合物,研究了配合物的制备条件和稳定性。并制备了另外两种Sm-氨基羧酸类配合物和七种Sm-氨基膦酸类配合物,所有这些配合物的产率大于80%,且24小时内稳定。 研究了影响脂水分配系数测定因素,严格控制条件的情况下首次准确测定了11种Sm-配合物在六种油/水分配体系中的分配系数,其logP的不确定度小于±0.15。 成功地对所选配体分子进行分子力学和分子动力学模拟,进行了结构优化,找到了其最优构象。通过半经验的量子化学方法(PM3)计算了配体分子单点能,考虑了溶剂化效应。结果表明,真空中和水溶液中的单点能,特别是LUMO、HOMO、构像能等有明显的差别。为反映分子在溶液中真实行为,以后的QSPR(QSAR)研究中考虑了溶剂化效应,采用的结构参数均为水溶液中的。 使用两种方法建立了Sm-配合物脂水分配系数的计算公式。基于原子贡献加和的方法建立的数学表达式: logPcalcu=-0.555*logPTASR-5.75 n=11;s=0.49;F=15.45;r=0.837,r2=0.701;r2(CV)=0.588基于分子的结构参数与logP的定量关联获得的数学表达式: logPcalcu=0.0294*MR-0.625*HBD+1.53*ELUMO-2.57 n=11;s=0.100;F=125.3;r=0.990,r2=0.981;r2(CV)=0.153方程的统计评价表明,基于分子的结构参数的logP计算公式,有很高的置信度,对该类配合物的脂水分配系数有很好的预报能力。Sm一氨基麟酸类配合物脂水分配系数的测定及理论计算 统计回归分析还表明,Sm一亲骨性配合物在不同分配体系中的分配系数存在着线性自由能关系,同系物(如醇之间)的线性关系要好于非同系物之间的。通过线性自由能关系,从一种分配体系中的fogP可以换算出另一种分配体系的数值。 初步定量结构一生物活性关系研究给出的QSAR方程:BU=一29.39/X 10+12455/X 14一790,0/x 20一82.38。(若x10=0,则此10项没有) n=15::=0 .9600:s=5.020;r2(ev)=0.9504。其中BU(ID%)为注射两小时后骨的放射性摄取率,xlo为成药规则违犯数;x14为分子表面积;x20为最高占有轨道能级。方程的统计评价表明方程有很高的置信度。因此本方程能够对此类化合物的骨摄取率进行预测,为新型药物分子的设计提供参考。通过QSAR方程可看出影响生物活性(骨摄取率)的主要因素有:配体分子的表面积、配体分子的最高占有轨道能级以及成药规则违犯数。成药规则是对药物体内代谢、输运行为的一个综合评价。可以预测在满足这一规则的前提下,药物才有可能有更好的骨摄取率。通过配体分子的HOMO能级能够定性判断配体与Sm3+形成配合物的难易以及Sm一配合物在骨骼系统的摄取能力。