目的:双膦酸盐在临床上常用于治疗各种肿瘤引起的骨溶解、高钙血症以及骨质疏松症。由于其特殊的P-C-P基团,双膦酸盐能够与羟基磷灰石紧密结合,降低破骨细胞的活性从而抑制骨吸收。近年来多项研究表明,双膦酸盐能够有效抑制多种肿瘤细胞的增殖并预防远端转移。然而它与骨强结合力导致其进入体内后迅速与骨组织结合,半衰期短,无法在肿瘤部位累积足量的药物,不足以达到治疗效果。当双膦酸盐与金属离子如钙结合后会降低与骨结合的活性,同时磷酸-金属基团表面具有丰富的多孔结构,存在加载多种小分子药物的潜力。在肿瘤微环境酸性条件下,复合物解离并在肿瘤部位释放药物,达到协同治疗的效果。本课题目的在于用简易环保的方法将复合物进行纳米化,保护其在体内循环中不被吸收代谢,最终通过EPR效应在骨肉瘤部位聚集并响应释放药物。方法:由于双膦酸盐-金属复合物的强疏水性,多数研究用多种、大量有机试剂对其进行修饰,达到纳米化的目的。但是这既影响了合成效率,又产生了大量合成废液,有机试剂产生的毒性也为其进入临床试验添加了门槛。考虑到绿色环保的重要性,本课题以唑来膦酸为模型药物,通过与钙离子和牛血清白蛋白螯合,探讨了多种反应条件,最终得到一种简便的水相合成方法得到了 BSA-CaZol,并加载了甲氨喋呤和CpG佐剂。首先,通过动态光散射、透射电镜、红外光谱及紫外光谱进行了表征。然后,我们将骨肉瘤作为研究模型,探讨了纳米材料的靶向性、pH响应性、体外与体内的治疗效果、体内毒性评估等。结果:纳米复合物具有稳定而可控的粒径(≈80nm);BSA-CaZol在加载甲氨喋呤(MTX)后在体外释放实验中表现出明显的pH响应性:在pH6.0环境中MTX96小时累计释放量为在pH7.4中的2.93倍;小动物活体成像技术证实了对肿瘤的靶向性。CCK8结果显示药物对K7M2细胞具有较强的抑制作用。CpG免疫佐剂的效应也在体外及体内实验中得到证实。药物在小鼠原位模型达到了令人满意的治疗效果,能够明显抑制肿瘤增殖,提高小鼠生存率。结论:双膦酸盐类药物具有广泛的临床应用前景,然而归咎于半衰期短、与骨的广泛强结合力限制了其作为协同抗肿瘤药物的能力。本课题将双膦酸盐药物纳米化,以载体骨架的形式负载多种药物,使其在肿瘤部位的累积效率并响应释放,达到协同治疗骨肉瘤的目的。