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。
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