载17－AAG聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥对多发性骨髓瘤的体外抗肿瘤活性及分子模拟研究  

In vitro study and molecular modeling on 17-AAG-loaded polymethyl methacrylate bone cement for multiple myeloma

作　　者：史湘君[1] 杜博冉[2] 杜心如[3] 陈文明[4] 

机构地区：[1]清华大学药学院,100084 [2]首都医科大学附属北京妇产医院药剂科,100026 [3]首都医科大学附属北京朝阳医院骨科,100020 [4]首都医科大学附属北京朝阳医院血液科,100020

出　　处：《中华骨科杂志》2016年第15期988-994,共7页Chinese Journal of Orthopaedics

摘　　要：目的探讨聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate，PMMA）骨水泥与载17-烯丙胺-17-脱甲氧格尔德霉素（17-allylamino-17-demethoxy-geldanamycin，17-AAG）的PMMA（17-AAG-PMMA）骨水泥的体外抗肿瘤活性及相互作用方式，探讨PMMA是否具有抗肿瘤活性及17-AAG-PMMA作为抗肿瘤骨水泥的可行性。方法混匀法制备17-AAG-PMMA骨水泥，分别对骨水泥单体MMA、17-AAG游离药、骨水泥聚合体PMMA及17-AAG-PMMA24h释放组、48h释放组进行细胞毒实验，计算其对多发性骨髓瘤细胞U266的抑制率；对17-AAG-PMMA骨水泥中药物与PMMA不同配比组（摩尔比分别为1：1000、1：2000、1：4000）进行细胞毒实验，观察对多发性骨髓瘤细胞U266的抑制率。通过Material Studio5．0中的Amorphous Cell模块模拟17-AAG与PMMA的相互作用，通过Forcite模块优化模型，分析17-AAG与PMMA的分子间相互作用方式。结果50μmol／LMMA的肿瘤细胞抑制率为9．21％±0．06％。17-AAG-PMMA摩尔比为1：4000时24h释放组细胞抑制率为66．15％±0．43％，与PMMA释放组比较差异有统计学意义（P〈0．05）；摩尔比为1：1000、1：2000时24h释放组细胞抑制率与PMMA释放组比较差异均无统计学意义（P〉0．05）。17-AAG-PMMA摩尔比为l：1000、1：2000、1：4000时48h释放组细胞抑制率分别为30．25％±4．47％、30．24％±3．42％、50．52％±5．20％，与PMMA释放组比较差异均有统计学意义（P〈0．05）。Material Studio模拟显示，PMMA与17-AAG以范德瓦尔兹力形式相互作用，以包裹于内部和吸附于表面的形式载药。结论PMMA可以作为脂溶性药物的载药材料，其自身具有-定的抗肿瘤活性。17-AAG-PMMA对多发性骨髓瘤细胞具有细胞毒作用，摩尔比为1：1000和1：2000时PMMA对17-AAG的释放具有缓释效果。17-AAG以嵌插于PMMA内部或吸附在PMMA表面的形式与PMMA相互作用.Objective To explore the possibility of polymethyl methacrylate （PMMA） bone cement as the carrier for lipophilic drugs through in vitro cytotoxicity study and molecular modeling with PMMA and 17-allylamino-17-demethoxy-geldanamycin （17-AAG） loaded PMMA bone cement. Methods The 17-AAG loaded bone cement was made by mixing method. In vitro antitumor activity with MTT assay for PMMA, 17-AAG, the 24 h and 48 h released solution of 17-AAC loaded PMMA bone cement were evaluated. Through Material Studio 5.0, the interaction between 17-AAG and PMMA through the model of Amorphous Cell and energy optimization of Forcite was explored. Results The inhibition ratio of MMA for tumor c, ells is 9.21%± 0.06% with 50 μmol/L. The 24 h released solution of 17-AAG loaded PMMA bone cement （17-AAG： PMMA=1：4 000） inhibits the tumor cells 66.15%±0.43% which has a quick released influence on 17-AAG. The inhibition of 24 h released solution of 17- AAG-loaded PMMA bone cement （17-AAG：PMMA=1 ： 1 000, 1：2 000） shows no significance compared with PMMA released solu- tion （P〈0.05）. The 48 h released solution of 17-AAG-PMMA （17-AAG： PMMA=1： 1 000, 1：2 000, 1：4 000） inhibits U266 30.25%±4.47%, 30.24%±3.42%, 50.52%±5.20%, with a significant difference with PMMA. The molecular model showed that the interaction between 17-AAG and PMMA was van der Waalz bonds, which drove 17-AAG inside or on the surface of PMMA bone cement. Conclusion PMMA bone cement can be used as a carrier for lipophilic drugs. It has antitumor activity and influenees the release of 17-AAG with different ratio, for example it has a sustained-released influence on 17-AAG in 17-AAG-PMMA （17-AAG：PMMA=1 ： 1 000, 1：2 000）. Molecular model implies that 17-AAG exists inside or on the surface the PMMA bone cement through van der Waalz bonds.

关 键 词：多发性骨髓瘤 聚甲基丙烯酸类 体外研究 分子模拟 

分 类 号：R733.3[医药卫生—肿瘤]