Hydroxyrubicin (1-10 μM，30 分钟) 能诱导人 c-myc 起始 DNA 中拓扑异构酶 II 介导的 DNA 断裂。该化合物 (2.5-10 μM，30 分钟) 还可以引发浓度依赖性的 DNA 解旋现象。在具有敏感性的 KB3.1 细胞系中，Hydroxyrubicin (1 小时) 展现出比阿霉素更强的细胞毒性，IC 50 值为 0.35 μM，相比之下阿霉素为 0.8 μM，而在 KB-V1 细胞中，Hydroxyrubicin 的细胞毒性是阿霉素的 20 倍，IC 50 分别为 2 μM 和 40 μM。在 KB3.1 和 KB-V1 细胞中，Hydroxyrubicin (0-10 μM，1 小时) 的积累量均高于阿霉素，在 KB3.1 细胞中的积累量高出5倍，在 KB-V1 细胞中则高出2倍；然而，在耐药细胞中，其积累量比在敏感细胞中低6-7倍。此外，与阿霉素相比，Hydroxyrubicin (0-10 μM) 诱导的 DNA 单链断裂 (SSB) 和 DNA-蛋白质交联 (DPC) 略多，同时在 KB3.1 和 KB-V1 细胞中都能检测到蛋白质连接子断裂。

在小鼠模型中，Hydroxyrubicin (25-79.1 mg/kg，静脉注射，单次注射/每周一次，持续 11 周) 通过去除阿霉素的 C-3' 氨基，显著减少了急性毒性和心脏毒性，而在 P388/Dox 细胞异种移植模型中仍然保持其抗肿瘤活性。