萘醌类化合物是一类广泛存在于自然界中的小分子化合物，具有多种生物学活性。许多化合物显示出独特的抗肿瘤作用，如紫草素、胡桃醌、兰雪醌、维生素K3、沙尔威辛（salvicine）等。人们对萘醌类化合物抗肿瘤作用产生极大的兴趣，合成了大量萘醌衍生物，探讨它们抗肿瘤活性、作用机理、构效关系等，发现了一些有开发前途的抗肿瘤化合物，有的已经进入临床研究阶段。我们研究的紫草素就是属于萘茜（5,8-二羟基-1,4-萘醌）类化合物。 萘醌作为亲电试剂可以与细胞内的电负性物质发生结合，从而产生药理活性。五位的羟基或者5，8－二羟基能够使萘醌的结构互变，同时降低了萘醌环的亲电性能。Song等人研究证实5，8－二甲氧基－1，4－萘醌（DMNQ）与谷胱甘肽的反应性相对于萘茜大大提高，说明酚羟基的甲基化可以提高醌母核的亲电性能，这可能因为构型转换消失所致。Song研究组还报道了一系列的萘醌的2-或6-位取代衍生物，6-位取代羟烷基衍生物与GSH的结合能力大于2-位取代物，同时用L1210细胞系进行抗肿瘤活性研究发现6－位取代的活性大于2－位取代的活性。其原因可以推测为，6－取代的化合物萘醌母核暴露，而2－取代物由于位阻作用导致醌核的亲电活性降低，以至活性下降。同时对于同是6-位取代的衍生物来说，中等长度的R（C5-C8）链具有最强活性。其中具有含有6个碳的己基取代物是所测试化合物中活性最强的。侧链过长（超过6个碳）活性会下降。 Plyta等对一些紫草素的类似物进行了研究，发现如果侧链被氨基等供电基团取代将会引起抑止TOPO-I活性的降低，甚至消失。原因可以推测为供电基团的引入使醌母核的亲电性能降低。 此外，我们实验室前期的工作也表明萘醌结构是活性不可或缺的部分。在我们筛选过的化合物中,未脱保护的1，4，5，8－四甲氧基萘类化合物基本没有抗肿瘤活性，脱保护的取代萘醌化合物6-取代物活性大于2-取代物。尤其是5,8-二甲氧基-1,4-萘醌－60－甲醛（NQ40036）在Nm水平就表现出对A-549人肺腺癌细胞和P388小鼠白血病细胞强的抑制活性。 为进一步考察2或6位取代的5，8－二甲氧基－1，4－萘醌衍生物取代基的性质（吸电基或供电基）、位置（2位或6位）及大小对抗肿瘤活性的影响，我们设计并合成了一系列2或6位取代的5，8－二甲氧基－1，4－萘醌衍生物，取代基包括醛基、酮基、酮基的肟、羧基、羧酸酯及溴等吸电基，羟甲基、羟乙基及其酯、醚、硫醚等供电基。同时，我们还通过紫草素的结构改造合成了紫草素的饱和，不饱和烷基酯，与合成的萘醌类化合物进行活性对照。共合成了2或6位取代的5，8－二甲氧基－1，4－萘醌衍生物40 个，紫草素的酯类化合物 个，其中13个为未见文献报道的新化合物。 对所合成的化合物进行了活性研究，测定了对人肝癌细胞（BEL－7402），人结肠癌细胞（HT-29）和人肺癌细胞（SPC-A-1）的抑制活性。结果表明，大部分化合物对所测试的肿瘤细胞株显示出较强的抑制作用，活性强于阳性对照药5－氟尿嘧啶和长春新碱。初步构效关系分析可以看出，吸电子基取代化合物的活性强于供电基取代物。如氰基取代物和羧酸酯类化合物显示出较强的活性；当侧链为吸电子基时，6-位取代化合物的活性强于2-位取代化合物，如羧酸酯类衍生物30与29、33与32比较；当侧链为供电子基时，6位异构体与2位异构体的活性差别不太明显，甚至2位异构体的活性略强于6位异构体，如羟甲基酯类衍生物17与18、19与20、21与22比较。本研究的另一个比较重要的发现是，化合物5，8－二甲氧基－1，4－萘醌－6－甲酸对所测定的肿瘤细胞株几乎没有活性而其酯类化合物显示出较强的活性，可以把酯类衍生物看成是羧酸的软类似物，软类似物在体内可代谢成无毒性的羧酸，此发现为解决萘醌类化合物的毒性问题提供了一个新思路，非常值得进一步研究。