计算机辅助药物设计(CADD)以化学、生命科学和计算机科学为主,结合了数学、物理等多门基础学科,辅以先进的理化检测技术,使其成为一门新兴的系统性学科。它将合理药物设计的思路与方法计算机化,为合理药物设计提供了强有力的工具和手段。CADD以各学科的根本理论为出发点,能够提供非常直观的设计路线,避免了新药研发中的一定程度的盲目性,能够在节省人力物力的同时加快新药研发的速度。本论文以定量构效关系(QSAR)和分子模拟为主要研究方法,对三种酶抑制剂进行了结构-活性关系和药物作用模式研究,为深入理解相关药物的作用机制和先导化合物的结构优化提供了理论指导。本文主要包含以下三个部分:1:采用分子表面随机采样分析法(RASMS)对咪唑并[4,5-b]吡啶类极光激酶A抑制剂的结构-活性关系进行了研究。运用多元线性回归建立QSAR模型,同时采用内部和外部双重验证的方法验证模型的稳定性和预测能力。所建模型的相关系数r2、留一法交叉验证系数rCV2和外部验证系数Qext2分别为0.782,0.737和0.775。并由所得结论设计出3个具有更高抑制活性的新分子。结果表明,RASMS能较好表征咪唑并[4,5-b]吡啶类药物分子的结构信息,所建模型具有良好稳定性和预测能力。2:采用分子对接和三维全息原子场作用矢量方法对36个来曲唑类衍生物和34个阿那曲唑类衍生物的结构-活性关系进行了研究,并对药物与其靶点芳香化酶的作用模式进行了研究,并在分子水平上阐述了其结合机制。采用多元线性回归方法进行模型的建立,同时将所有样本分为内部训练集和外部测试集,计算内部训练集和外部测试集的校验相关系数对模型质量进行评价。MLR建模的复相关系数r、留一法交叉验证系数rCV和外部样本验证系数Qext分别为0.863,0.782,0.796和0.931,0.825,0.641。并采用Auto Dock 4.2软件对药物与受体之间的结合方式进行了研究。论文结果对进一步研究芳香化酶与药物分子的相互作用机制提供了参考,为新型芳香化酶抑制剂的设计与合成提供了理论指导。3:采用Co MFA和HQSAR方法研究苄基苯基醚二脒类衍生物结构与抗虫活性之间的关系,所建模型的相关系数r2和交叉验证系数rCV2分别为0.915,0.618和0.951,0.935,所建模型具有良好的稳定性和预测能力。另外,以匹配度最高的酿酒酵母菌拓扑异构酶II为模板对布氏锥虫拓扑异构酶II的三维结构进行了同源建模,最高活性化合物与所建结构进行了分子对接实验,并对相互作用方式进行了探讨。最后以分子对接和定量构效关系结果为依据,设计出5个新化合物。研究结果对了解药物的作用机制和设计合成新的二脒类抗虫药物提供了参考。