本类药物一般为周期特异性药物，化学结构与细胞生长繁殖所必需的物质如叶酸、嘌呤碱、嘧啶碱等相似，能竞争性地拮抗相关的物质代谢，干扰DNA的正常生物合成过程；也可作为伪底物掺入，使合成的核酸失去功能，因此也称为抗代谢药。这类药物主要作用于细胞周期中的DNA合成期。
甲氨蝶呤
【体内过程】甲氨蝶呤（Methotrexate，MTX）口服吸收良好，但常规为静脉给药。体内主要分布于肝脏、肾脏和骨髓，血浆蛋白结合率约50%.大部分以原形经肾排出，少量可经胆管从粪便排出。
【药理作用】本品与二氢叶酸还原酶有极高的亲和力和抑制力，抑制二氢叶酸还原，使嘌呤核苷酸和胸腺嘧啶核苷酸的合成停止，因此导致核酸合成障碍。本药主要干扰DNA复制，高浓度下也干扰RNA转录。本品抗瘤谱狭窄，主要作用于细胞周期S期，属于周期特异性药物。
【临床应用】用于急性白血病，对绒毛膜上皮癌也有较好疗效，也可用于乳腺癌、膀胱癌、睾丸癌、头颈部肿瘤等。临床常大剂量使用甲氨蝶呤时，为保护正常的骨髓细胞，可补充甲酰四氢叶酸钙作为救援剂，以提高疗效、减轻骨髓毒性。
【不良反应】主要为骨髓和消化道毒性。医学|教育网搜集整理骨髓抑制主要表现为白细胞减少，对血小板也有一定影响，严重时全血常规下降。消化道反应主要为口腔炎、胃炎、腹泻和便血。其他有脱发、皮炎、间质性肺炎、肾毒性、流产、畸胎等。长期用药可引起肝肾损害。
氟尿嘧啶
【体内过程】氟尿嘧啶（Fluorouracil，5-FU）口服吸收不规则也不完全，生物利用度低，故需静注或静滴给药。静注后迅速分布到全身各组织，易通过血脑屏障。主要在肝代谢灭活后排出。
【药理作用】本品在体内经活化生成5-氟尿嘧啶脱氧核苷酸（5F-dUMP）后，可抑制胸苷酸合成酶，使脱氧胸苷酸缺乏，DNA复制障碍。本品也可代谢成为5一氟尿嘧啶核苷，作为伪代谢物形式掺入到RNA中，影响RNA功能和蛋白质合成。氟尿嘧啶主要作用于s期，但对其他期的细胞亦有作用。
【临床应用】主要用于消化道肿瘤如胃癌、肠癌、肝癌等，对其他实体瘤Rn：孚L腺癌、卵巢癌、肺癌、膀胱癌等也有效。但常与其他药物合并进行联合化疗。
【不良反应】不良反应出现晚，常在用药几天后才表现。常见消化道黏膜溃疡，以及恶心、呕吐、腹泻等，此外有脱发及骨髓抑制引起白血病和血小板数下降。其他不良反应还有指甲变化、皮炎、皮肤色素沉着和萎缩、急性和慢性结合膜炎、心肌缺血、肝损害等。消化道的损害如全消化道黏膜溃疡可导致暴发性腹泻、消化道出血引起休克和死亡。
巯嘌呤【体内过程】巯嘌呤（Mercaptopurine，6-MP）口服吸收不完全，在肝脏有首过消除，口服生物利用度约5%～37%，个体差异大。静注血浆半衰期约50min.主要在肝代谢，少部分以原形由尿排出。
【药理作用】本品为嘌呤类拮抗剂，在体内被酶催化变成6-巯肌苷酸后，可抑制肌苷酸转变为腺苷酸和鸟苷酸，干扰嘌呤代谢，阻碍核酸合成。也可代谢为伪代谢物掺入DNA.巯嘌呤主要影响s期细胞，是周期特异性药物。
【临床应用】主要用于治疗急性白血病，但起效慢。本品对绒毛膜上皮癌、恶性葡萄胎有一定疗效。对慢性淋巴细胞白血病、霍奇金病等基本无效。本品尚可作为免疫抑制剂用于肾病综合征、红斑狼疮等自身免疫性疾病以及器官移植。
【不良反应】主要毒性为骨髓抑制，但发生比叶酸拮抗剂类缓慢得多。此外，还可产生高尿酸血症。成人中厌食、恶心或呕吐的发生率约为25%，胃炎和腹泻罕见。儿童的消化道反应比成人少见。约1/3成人可发生黄疸。此外可有脱发和致畸胎作用。
羟基脲
【体内过程】羟基脲（Hydroxycarbamide）口服易吸收，能透过血脑屏障，主要经肾排泄。
【药理作用】羟基脲可抑制核苷二磷酸还原酶，导致核糖核酸还原转化为脱氧核糖核酸受阻，干扰DNA生物合成。本品选择性杀灭S期细胞，是周期特异性药物。本品能使细胞G1/S期的过渡发生停滞，导致细胞集中于G1期，增加放疗的敏感性。
【临床应用】主要用于治疗慢性粒细胞性白血病、真性红细胞增多、原发性血小板增多、头颈癌、卵巢癌等。对溃疡性鼻咽癌，可使细胞同步化，增强放疗的疗效。本品对银屑病也有效。
【不良反应】主要为骨髓抑制，医学|教育网搜集整理停药后血常规可恢复。其他有消化道反应、皮肤反应、肝肾功能受损、肺水肿、中枢神经系统紊乱等。
阿糖胞苷
【体内过程】阿糖胞苷（Cytarabine，Ara-c）一般静注或静滴给药。给药后迅速分布于组织。大多数在体内经脱氨基成为无活性的阿糖尿苷后自尿排出。
【药理作用】本品为s期细胞周期特异性药物。在体内经酶转化为三磷酸核苷酸后，对DNA多聚酶有强大的抑制作用，从而抑制细胞的DNA复制，最终导致细胞死亡。
【临床应用】本品是治疗急性非淋巴细胞性白血病首选药物，对成人的急性非淋巴细胞白血病特别有效。与其他药物联合应用时效果更佳。本品亦联合应用于非霍奇金淋巴肉瘤以及急性淋巴细胞白血病的复发。对疱疹病毒感染也有一定疗效。
【不良反应】不良反应主要为骨髓抑制。此外，可出现恶心、呕吐、口腔溃疡、血栓静脉炎和肝功能受损。
替加氟替加氟（Tegafur）为氟尿嘧啶的四氢呋喃衍生物，需在体内经肝药酶作用缓慢转变为氟尿嘧啶而起作用。因此，作用、用途与氟尿嘧啶相同。用于治疗各种肿瘤，且主要用于乳腺癌、胃肠道癌以及肝癌。骨髓抑制作用较氟尿嘧啶轻，但神经毒性较大，常出现精神状态改变和小脑性共济失调。消化道反应与氟尿嘧啶相似。
