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癌症是全球死亡率最高的疾病之一，人们一直在寻找有效的方法和可能的药物来治疗癌症。近年来，在分子水平上研究药物与肿瘤细胞的相互作用成为了抗癌药物作用机理研究新热点。许多新型抗肿瘤药物以癌细胞DNA为目标分子，通过多种途径与DNA结合，影响DNA复制和转录的过程，进而影响癌细胞的增殖和生长，达到抑制肿瘤的作用。本论文将柠檬酸水基Fe3O4磁性纳米材料作为光谱探针，构建了纳米探针/抗癌药物/DNA三元作用体系，结合共振光散射技术、紫外—可见光吸收光谱、荧光光谱、粘度法等化学分析方法，在分子水平上实现了对三类DNA靶向抗癌药物的抗肿瘤机制的体外研究。同时，利用MTT法计算得到联用纳米探针和抗癌药物对MCF-7乳腺癌细胞的细胞半数致死率，考察了纳米探针和抗癌药物联用对Hela宫颈癌细胞、MCF-7乳腺癌细胞、MHCC97-H肝癌细胞的凋亡作用，进一步在细胞水平上研究药物对癌细胞的抑制作用。研究了四种蒽醌类抗癌药物：米托蒽醌、表柔比星、柔红霉素、阿霉素分别对DNA的作用，并对纳米探针/抗癌药物/DNA三元体系之间的相互作用机理进行了详细的讨论。实验结果表明：柠檬酸水基Fe3O4磁性纳米粒子和蒽醌类抗癌药物通过静电作用和疏水作用形成的聚集体，与DNA进一步结合，嵌入DNA的核碱基对中形成更大的超分子化合物。通过结合多种化学分析方法和细胞实验，研究了三种天然抗生素类抗癌药物：博来霉素、平阳霉素、丝裂霉素C和DNA之间的相互作用，同时对纳米探针/抗癌药物/DNA三元体系之间的相互作用机理进行了详细的讨论。实验结果表明：博来霉素和平阳霉素在Fe3O4的作用下，通过氧化脱氧核糖而诱导DNA的断链；丝裂霉素与Fe3O4结合后，在体内先活化成为烷基化试剂，再与DNA交联。这三种药物均能诱导Hela宫颈癌细胞、MCF-7乳腺癌细胞、MHCC97-H肝癌细胞的凋亡，细胞实验结果与化学分析实验结果相类似。研究了三种烷化剂类抗癌药物：尼莫司汀、司莫司汀、氮芥对DNA的破坏作用，并结合多种光谱实验与生物细胞实验对纳米探针/抗癌药物/DNA三元体系的相互作用关系进行了详细的讨论。这三种药物对DNA的作用会引起DNA的光谱和粘度发生改变，细胞实验表明此类药物可以促进Hela宫颈癌细胞、MCF-7乳腺癌细胞、MHCC97-H肝癌细胞的凋亡，实验结果与光谱实验结果具有一致性。