抗癌药物的设计合成是当今药物化学家最重要的研究内容之一。抗癌药物研发的通常模式就是根据靶标与药物分子的结合机理先确定一个基本的骨架作为先导物,然后再根据药物与靶标的作用机理引入必要的药效团实现抗肿瘤的目的。寻找肿瘤药物作用的靶点和合成新的抗肿瘤药物是肿瘤治疗研究的重要方向。本文主要介绍了两种关于抗肿瘤药物作用的靶点：DNA和线粒体,以及简单的抗肿瘤作用机理,通过对机理简单的认识与了解,选择相应的靶点并将与之相协调的药效团引入到先导物中,实现对抗肿瘤药物的初步设计与合成。大黄素是一个具有平面结构的三羟基蒽醌类的化合物,并且对多种肿瘤细胞都有一定的抑制作用,但由于其抗肿瘤活性并不是很理想,因此选择了以大黄素作为先导物并对其进行化学修饰尤为重要。通过最近几年对大黄素的研究发现：人们逐渐将其作用的靶点由DNA转移到线粒体上。于是本课题就以线粒体为靶点设计合成了19种亲脂性阳离子类的化合物,通过改变杂原子的种类,阳离子的数目以及碳链的长度研究其对肿瘤细胞的抑制作用。本文中所合成的这些化合物都经过1H NMR,13C NMR,质谱,元素分析和熔点等方法进行了表征。合成的这些化合物经过MTT法测试了其对某些肿瘤药物的抑制活性,通过对白血病细胞株HL60、淋巴瘤细胞株Molt4、小鼠结肠癌细胞株Colon26以及人胚肺成纤维细胞HELF细胞株活性抑制测试结果分析可得：亲脂性阳离子化合物的抗肿瘤活性确实比大黄本身提高了很多倍,含有杂原子P的阳离子药物要比含有杂原子N的阳离子药物对肿瘤细胞的抑制作用更有效,尤其是含有三苯基膦基团的大黄素衍生物。