人体的骨骼是一个有生命的、复杂的组织器官。在人的一生中，老的骨组织不停地被清除，新的骨组织不停地建成并替代被清除的老的骨组织。它的生长发育及代谢是由成骨细胞和破骨细胞来调节和控制的。当破骨细胞吸收的量大于成骨细胞分泌的量，导致体内骨量减少，即造成骨质疏松，极易发生骨折。

      骨质疏松症是一个引起越来越多重视的世界范围的健康问题。其发病率已跃居常见病、多发病的第七位。目前全世界约2亿人患有骨质疏松，并且女性多于男性。根据世界卫生组织的标准，美国国家健康和营养调查（NHANES III,1988—1994年）结果表明， 50岁以上人群中，1/2的女性、1/5的男性在他们的一生中都会出现骨质疏松性骨折，一旦患者经历了第一次骨质疏松性骨折，继发性骨折的危险明显加大。世界卫生组织把每年的10月20日“国际骨质疏松日”。

福善美(Fosamax) 是一种目前防治骨质疏松症被应用极为广泛的药物，其化学成分是(4-氨基-1-羟基亚丁基)双膦酸单钠盐三水化合物，通用名为阿仑膦酸钠(Alendronate Sodium，ALN)，它是一种含有氮原子的双膦酸盐(BPS)。

      有意思的是，双磷酸盐本是一类常见化工试剂，从十九世纪中叶就开始广泛的工业应用。其用途主要在水处理，以防止水垢在各种管道的形成。

      然而到了二十世纪六十年代，科学研究打开了双磷酸盐在医药应用的大门。开启这扇大门的是瑞士的伯尔尼大学的弗莱施教授（1933 – 2007）。他的研究表明，人体的血液和尿液里有一种阻止磷酸钙的形成和溶解的成分。这种物质被发现是焦磷酸盐，一种常用的处理硬水的软化剂。

 弗莱施教授提出焦磷酸盐是一种重要的骨骼矿化和去矿化的调节剂，他预测焦磷酸盐可以作为药物来防止骨骼的过度钙化或者过度的骨骼破坏。但是当时的一个主要问题是：这种化合物在人体内很快就被酶降解而不能有效工作。于是他转而寻找和焦磷酸盐的类似的分子，这种分子应该具有类似焦磷酸盐的结构，但不会这么容易被分解。与保洁公司（P&G）的牙科小组的合作证明了弗莱施的预测，他们发现双磷酸盐同样具有防止骨骼的过度钙化或者过度破坏的功能。弗莱施在一个1968年的学术会议上首次发表了有关双磷酸盐的活性的研究结果，第二年，这一成果被发表在“科学”杂志上（Science，1969，1262-1264）。

      经过弗莱施教授长达三十年的努力推动，双磷酸盐类药物成功实现了商业化。美国FDA先后在1996年和2001年批准阿仑膦酸钠（Fosamax，福善美）治疗绝经后骨质疏松症、糖皮质激素性骨质疏松症和男性骨质疏松症。这是第一种能够抑制破骨细胞分解骨骼导致骨质疏松的口服药，它能够极大的减轻了骨质疏松以及其他的骨骼疾病的病情。

      弗莱施教授后来回忆，在接下来的30年里，他一直都在努力使医学界接受他的这个药物。他一度甚至建议默克制药公司的科学家研究他在一家意大利的小制药公司Gentili开发的药物福善美（Fosamax）。他回忆道：“那是默克公司研究福善美的开始。然后，当大家知道默克公司在搞双磷酸盐以后，所有人都加入到研究磷酸盐的热潮中来了。”比如诺华制药公司（Novartis）就集中开发可注射的双磷酸盐用以治疗骨癌。

阿仑膦酸钠，(4-氨基-1-羟基亚丁基)双膦酸单钠盐三水化合物

     默克公司的福善美1996年首先上市，它最初是一种每天服用一片的片剂。随后由于配方的改进以及其他的制药公司研究的跟进，最后的福善美片的剂量降低到了一周一片。

      因为这种福善美对消化道有较严重的副作用，比如会导致食管排空延迟的食管病变或功能异常，剂量的降低非常有益。为了在保证吸收的情况下降低副作用，通常建议患者晨起空腹时口服，为尽快将药物送至胃部，降低对食道的刺激，用一满杯白开水(200ml)送服，并且在服药后至少30分钟之内采取坐位、立位，不能躺卧，以免药物返流而增加发生食道不良反应的危险；同时在服用福善美至少30分钟之内，不能进食和服用其他药物，以免降低其吸收率。

      罗氏公司（Roche ）的进一步的研究开发出了新一代的双膦酸盐，伊班膦酸盐(ibandronate)，2003年被欧盟首先批准。它由罗氏公司和葛兰素史克公司以商品名邦罗力（Boniva）共同推出。伊班膦酸盐首先由弗莱施在和德国宝灵曼制药公司（Boehringer Mannheim）的合作中于1988年合成。宝灵曼公司于1997年被瑞士的罗氏公司兼并，于是伊班膦酸盐变成了罗氏的分子。当时肿瘤学和骨骼代谢是罗氏公司的两个研究重点。

      后来的药理研究发现，在细胞水平，双膦酸盐对骨吸收部位特别是破骨细胞作用的部位有亲和性，能抑制破骨细胞的活性，并导致破骨细胞凋亡。ALN能抑制与降低骨的转换过程(例如，骨重建单位数量)，而且使这些骨重建部位的骨吸收与骨量丢失减缓和降低，并延长了矿化时间，从而使相对骨密度值逐渐增加。

      治疗骨质疏松的终极目标是重建骨骼的钙平衡，从而降低骨折的风险。比较有意思的是，目前这个重要的工作是在被双膦酸盐这一类工业化学品很好地完成着。