三氧化二砷(ATO)在急性早幼粒细胞白血病(APL)上的成功运用使数千名患者受益,并且有望应用于其他类型白血病的治疗,甚至是实体瘤的治疗。然而,这种期望受到其药代动力学和毒性的阻碍。我们研究小组提出将亚砷酸钆胶体作为抗癌前药,它在肝癌治疗方面有广泛的前景。设计了一种基于亚砷酸钆胶体纳米粒子的“Pi激活”三氧化二砷前药(ATONP)。本论文首先尝试用稀土钆,首次采用了水热合成方法,考查了反应时间和反应温度对产物的影响,表征了产物形态与结构,研究了胶体Zeta电位、水化半径等理化性质,并根据反应物价态和反应产物推断出了化学反应方程式。体外释放实验结果显示,Pi触发ATONP有效释放ATO,导致血清中Pi消耗,pH值随之升高,健康大鼠尾静脉给药后,导致了间质无机磷减少以及pH值相应升高,这些结果表明亚砷酸钆胶体作为一种新型的ATO纳米前药可能适用于实体瘤的治疗。由于稀土性质的相似性,我们考查了包括钆在内的所有稀土的反应规律。在上述研究的基础上,系统地研究了稀土亚砷酸盐的物理化学性质,并绘制了ATO的释放特性曲线以及细胞毒性图等。首先,水热条件下,除Ce外的所有稀土元素均可与三氧化二砷反应生成亚砷酸盐胶体;第二,从形态上来看,有一些稀土胶体是由纳米棒晶体(如:Y,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu),其他是无定型状态(如:La,Pr)。第三,基于现收集到的资料我们并没有能揭示纳米棒的结构,但电子衍射图案能显示出原子序数的“d”值,甚至显示出“类四分效应”。此外,每个稀土元素亚砷酸盐的化学组分也不尽相同,Nd,Sm,Eu,Gd等元素的亚砷酸盐中稀土元素与砷之间的比例最接近约为1:1。最后,所有纳米棒或无定形胶体都显示出相似的ATO释放动力学,并且细胞毒性相似。我们绘制了所有稀土亚砷酸有关化学合成,物理化学表征,药物释放和细胞毒性的曲线,这些结果揭示了稀土亚砷酸的合成,以及被用作ATO的抗癌前药的可能性。