恶性肿瘤是严重威胁人类健康的高发疾病之一。肿瘤的化学治疗一直是以杀死或损伤肿瘤细胞为主要手段。但这种治疗方法在杀伤肿瘤细胞的同时也大量损伤正常细胞，从而产生较大的毒副作用，已成为临床治疗学突破的瓶颈。研究和开发活性高毒副作用小的药物是抗肿瘤药物研究的关键问题，具有重大的学术和社会意义。
虽然目前临床上抗肿瘤药物较多，但存在毒性大、效果不佳、易产生耐药性等缺点，因此研究高效低毒的抗肿瘤药物是新药研发中一项迫切的任务。其中，对天然产物进行结构修饰，是寻找新型抗肿瘤药物的一条有效途径。
汉黄芩素（Wogonin）是从唇形科植物黄芩(Scutellaria baicalensis Georgi)，半枝莲(Scutellaria rivularis Wall.)以及夹竹桃科植物鳝藤（Anodendron affine（Hook. Et Arn.）Druce）等植物中分离得到的一种重要的黄酮类化合物，它主要存在于植物的根和茎中。该化合物为黄色针状结晶，分子式C16H12O5，熔点203℃~206℃，化学名称为5,7-二羟基-8-甲氧基-2-苯基-4H-1-苯并呋喃-4-酮（5,7-Dihydroxy-8-methoxy-2-phenyl-4H-1-benzopyran-4-one），极易溶于甲醇、乙醇和丙酮，溶于乙酸乙酯和氯仿，微溶于苯和水，不溶于石油醚。研究表明
研究表明，天然产物汉黄芩素具有广泛的生物活性，如抗氧化、抗炎、神经保护、抗肿瘤和抗病毒活性等，目前引起了国内外学者的广泛关注。虽然汉黄芩素抗肿瘤作用明显，但尚有许多缺陷限制了它作为抗肿瘤药物的发展: (1) 汉黄芩素的抗肿瘤活性相对于临床上应用的药物较低; (2) 汉黄芩素在体内容易被代谢; (3) 水溶性不好，不利于其口服吸收。
多种类型肿瘤细胞的体外研究表明，汉黄芩素对肿瘤细胞具有生长抑制作用，IC50介于15~200mu;molL-1之间[26-29,31-35]。体内实验也证实了其抗肿瘤作用，例如，以40mgkg-1的剂量静脉给药7天，汉黄芩素对鼠S180移植肿瘤的生长抑制率达53%[26]；在鼠上移植白血病CEM细胞3天后，腹腔注射200mgkg-1的汉黄芩素治疗（每2天1次，共6次），肿瘤的生长被完全抑制[27]。研究发现汉黄芩素的抗肿瘤作用机制包括多个方面，如诱导细胞凋亡和分化，影响细胞周期和抑制肿瘤血管生成及抑制端粒酶等。在某种程度上说，肿瘤细胞的生长要依赖于新生血管的生成。无血管供应的肿瘤细胞的体积不会超过2-3mm3，而一旦具有血管供应后，肿瘤细胞即可呈指数级的迅速增长。因为肿瘤细胞的代谢十分旺盛，新生的血管可以供给生长中的肿瘤细胞充足的氧和营养，有利于肿瘤的生长、转移和扩散。
本课题组卢娜等报道了汉黄芩素在抑制血管生成方面的作用，汉黄芩素能抑制VEGF激发的人脐静脉内皮细胞(HUVECs)的迁移和小管生成，还能抑制VEGFR-2酪氨酸的磷酸化。进一步研究表明, 汉黄芩素不抑制肿瘤细胞VEGF的分泌, 而阻止了VEGFR2以及下游信号通路中的 ERK1/2 , AKT和 p38 MAPK的磷酸化，表明汉黄芩素的抗血管生成作用主要是通过阻断相关信号传导通路实现的。汉黄芩素还能以浓度和时间依赖性方式降低LPS诱导的血管生成，且这种作用是通过VEGFR-2而不是VEGFR-1来完成的；卢娜等研究结果还表明，汉黄芩素可抑制MDA MB- 231细胞的迁移、粘附、侵袭。可能机制为：通过下调ERK1/2的磷酸化及PKC1的移位，抑制MMP-2及MMP-9的活性，从而抑制肿瘤细胞的迁移。
从2000年以来，本课题组研究人员来对汉黄芩素进行了系统研究，发现汉黄芩素有显著的抗肿瘤作用。汉黄芩素的抗肿瘤作用与一般的化疗药有所区别，能选择性的杀伤肿瘤细胞，而对正常细胞影响较小，对正常的造血系统和免疫功能没有影响，这一特点与目前临床上毒副作用较大的化疗药物有明显区别，是目前肿瘤化疗药物所不具备的。作用的机制研究表明：汉黄芩素具有诱导肿瘤细胞凋亡，抑制肿瘤新生血管生成以及诱导肿瘤细胞分化的作用，汉黄芩素是一个具有肿瘤多靶点作用特征的细胞凋亡诱导剂。
黄芩素抗肿瘤作用明显，但其衍生物的抗肿瘤活性作者还未见国内外的报道。本课题组吴茜、符伟等首先进行了此类衍生物的研究。
吴茜等设计了一系列汉黄芩素7-OH以及6位接上不同碳原子长度的烷基和或含氮杂环侧链并测试了其对肿瘤细胞HepG2的生长抑制作用。结果发现，在7位延长的碳链上有含氮杂环（甲基哌嗪和吗啉）的化合物活性均较好，如活性最好的化合物WQ-I-11，IC50值为1.64mu;M，达到了对照品汉黄芩素的10倍。
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