雙膦酸鹽的化學結構與活性
30多年前Fleisch等發現存在于血漿和尿液中的焦磷酸鹽(pyrophosphate)有抑制異位鈣化的作用。但焦磷酸鹽口服無效，而注射給藥又迅速被酶水解失活，后來研究發現，以P-C-P基團取代焦磷酸鹽結構中的P-O-P基團就能改變焦磷酸鹽的理化性質，增加其對水解酶的穩定性，改變其生物學性質及毒理作用。
隨后合成了一系列雙膦酸鹽類化合物。其中屬于一代的依替膦酸鈉首先由美國的Proter & Gamble公司于1987年上市。以后又陸續開發了第二代的氯膦酸鈉、帕米膦酸鈉和替魯膦酸鈉及第三代的阿侖膦酸鈉、奈立膦酸鈉(neridronate)、奧帕膦酸鈉(olpadronate)、利塞膦酸鈉以及伊本膦酸鈉等。
雙膦酸鹽的構效關系至今尚未十分清楚。但已明確其基本結構P-C-P是產生活性的必要條件。各藥的作用強度取決于C原子上取代側鏈的類型。
如R1和R2由Cl原子取代而得的氯膦酸鈉，其抗骨吸收強度為依替膦酸鈉的10倍。如R2為-OH基，R1為含N原子的側鏈取代，其作用強度更大，帕米膦酸鈉和阿侖膦酸鈉分別比依替膦酸鈉強100倍和1 000倍;R1側鏈的N原子上加入甲基和戊基得到的伊本膦酸鈉，其活性比依替膦酸鈉強1萬倍。
R1上的H原子被吡啶甲基取代也可使抗骨吸收作用提高，如利塞膦酸鈉的強度為依替膦酸鈉的5 000倍。