环磷腺苷（cAMP）参与许多生理过程,如肿瘤的发生、认知记忆等。许多研究已经证实cAMP特异性水解酶PDE4是治疗肿瘤和阿尔茨海默病（AD）的重要靶标。然而,肿瘤与阿尔茨海默病发病机制都非常复杂。因此,单靶点药物对神经退行性疾病和癌症等复杂性疾病的疗效不能令人满意。与单靶标模型相比,多功能分子可以同时对抗多种病理特征,并具有良好的协同作用。为了发现具有良好药效的新型多功能分子,本论文基于磷酸二酯酶IV抑制剂的结构特点,分别结合微管蛋白与乙酰胆碱酯酶抑制剂的结构设计合成了 PDE4/Tubulin与PDE4/AChE双靶点抑制剂,并考察其活性。（1）三甲氧基苯基苯并恶唑类PDE4/Tubulin双靶点抑制剂为了发现具有新颖骨架结构的PDE4/Tubulin双靶点抑制剂,通过将TH03的三甲氧基苯基基团迁移至苯并[d]恶唑骨架上,设计合成了 27个新型三甲氧基苯基苯并[d]恶唑衍生物。其中约有一半化合物对U251,A549和H460细胞系具有良好的抗增殖活性。构效关系结果表明带有吲哚侧链的新型3,4,5-三甲氧基苯基苯并[d]恶唑衍生物Zlr为PDE4/Tubulin双靶点抑制剂,其对U251细胞株的抗增殖能力（IC50=300±50 nM）虽然较CA-4略低,但对A549（IC50=55±6 nM）和H460（IC50=24±2nM）细胞系的抗增殖能力则显著高于CA-4。进一步的研究表明Z1r使神经胶质瘤和肺癌细胞株的细胞周期阻滞在G2/M期,并诱导肿瘤细胞凋亡。初步作用机制研究表明Z1r可下调A549中Cyclin B1及其上游调控基因cdc25C的表达。（2）新型茚酮类PDE4/AChE双靶点抑制剂邻苯二酚骨架因其可以模拟cAMP的疏水特性而在许多PDE4抑制剂中被用作关键的活性骨架。以邻苯二酚为母核的AChE抑制剂多奈哌齐对PDE4具有微弱的抑制活性（IC50=36.0 μM）。因此本文以多奈哌齐为先导设计合成了 32个新型茚酮类衍生物。酶活性测试结果显示带有（1-苄基哌啶-4-基）甲基侧链的化合物Z2a-f对AChE（0.045μM<IC50<0.81μM）表现出良好的抑制活性,但对PDE4无活性。用吡啶-3-亚甲基侧链取代（1-苄基哌啶-4-基）甲基侧链后,Z2p显示出良好的PDE4D7抑制剂活性,约为多奈哌齐的10倍。但是Z2p对乙酰胆碱酯酶的抑制活性较低。令人惊喜的是将Z2p中的吡啶-3-基亚甲基和环戊氧基分别用吡啶-3-基甲基和2-（哌啶-1-基）乙氧基替代后所得化合物Z2C对AChE和PDE4的抑制活性显著增强。与Z2P相比,Z2C的AChE抑制活性高出近30倍（IC50=0.28±0.10μM）。与多奈哌齐相比,Z2C的AChE抑制活性略有降低,但其PDE4抑制活性（IC50=1.88±0.08μM）提高了约19倍。进一步机制研究结果显示,Z2C在10 μM浓度下对TNF-α炎症因子具有较好的抑制活性,且对大鼠脑内乙酰胆碱酯酶具有抑制活性。