基因药物的出现带给人们征服更多疾病的可能，基因药物一直是科研工作者研究的热点领域之一。芳香二脒类药物分子良好的生物活性使其成为基因药物领域研究的热点之一。对DNA序列的选择性结合是芳香二脒类药物分子作为药物分子有效发挥作用的关键。尽管已有的实验和理论研究提供了一些芳香二脒类药物分子与DNA的作用信息，然而，由于实验条件的局限，这类药物分子如何发挥药效及与病态DNA分子间的相互作用等问题的研究还非常有限。目前人们从本质上理解这些重要的信息仍然是比较困难的事情，除非我们能从分子水平上得到更多信息。芳香二脒类分子与DNA相互作用的分子水平的信息，可以为设计新型高反应活性和特异性的药物候选分子提供很多具有参考价值的数据。本论文的主要工作是采用理论计算的方法研究芳香二脒类药物分子与DNA的相互作用，由两部分组成：第一部分是芳香二脒类药物分子与DNA的分子对接研究，主要探究影响二者结合能力的因素；第二部分是对具有不同末端基团的药物分子与DNA相互作用的分子动力学模拟研究。论文的第一部分选取有代表性的四个芳香二脒类分子DB75，DB293，DB921和DB884，以这四个分子为母体，共构造出40个芳香二脒类分子模型，然后采用分子对接的方法研究这些小分子与DNA的结合模式和结合能力。对接结果表明，芳香二脒类分子结合位点主要位于DNA小沟的AATT碱基区域。进一步数据分析发现，影响芳香二脒小分子结合能力的因素主要有四个：分子曲率、分子长度、分子末端基团和杂原子取代。芳香二脒分子的曲率越接近于DNA的曲率，其小沟结合能力越强；适当的分子长度对其小沟的结合能力有利，过长或过短的分子长度都不利于小沟结合；将小分子的末端基团脒基换为咪唑环或者嘧啶环对其小沟结合能力的提升是明显的；杂原子的取代对其小沟的结合能力也有重要影响。在本部分的最后，我们设计出了一个分子曲率，分子长度，末端基团，杂原子取代都满足最佳条件的小分子，计算结果表明，它与DNA分子有很强的结合能力。第二部分内容是三个不同末端基团的小分子DB1883，DB1803，DB1804与DNA加合物的分子动力学模拟研究。在整个动力学模拟过程中，配体小分子稳定地结合在DNA小沟的AATT碱基区域，没有脱离DNA小沟和在小沟中移动的现象。DB1803和DB1804相比DB1883，末端基团环上的C原子也可以与DNA碱基对之间形成氢键，氢键数目更多，氢键作用力更强，结合更紧密。三个小分子除了直接与DNA形成氢键作用外，还可以由水分子做媒介形成氢键作用。DB1803末端基团咪唑环上的四个碳原子和DB1804末端基团吡啶环上的六个碳原子，都可以通过水做媒介与DNA形成氢键作用，这也是DB1803和DB1804与DNA结合更为紧密的原因之一。采用MM_PBSA的方法计算了三个小分子与DNA的结合自由能，结果表明三个小分子与DNA的结合受到焓的驱使，而且有熵惩罚的作用。所有这些研究结果不仅提供有用的分子水平的信息，帮助人们更好地了解芳香二脒类分子的结合特性，也可为新型的候选药物设计提供新思路。