(一)烷化剂
本类药物作用机制相似，可产生高活性的烷化基团。烷化基团化学性质活泼，可与生物大分子发生反应，从而影响核酸、蛋白质的结构和功能，产生DNA链内和链间的交叉连接，干扰转录和复制。还能使核苷酸发生配对错误，使细胞的分裂增殖受到抑制或引起细胞死亡。烷化剂是细胞周期非特异性药物，能杀伤静息期和分裂中的细胞，但大多数药物对增殖细胞的活力更强。本类药对肿瘤细胞和正常细胞的选择性低，毒性大。
包括：氮芥、环磷酰胺
(二)抗肿瘤抗生素
包括：丝裂霉素、博来霉素类
(三)铂类化合物
包括：顺铂、卡铂、奥沙利铂
(四)拓扑异构酶抑制药
拓扑异构酶的作用是打开DNA超螺旋，参与DNA复制、重组、修复和转录过程。因此抑制拓扑异构酶可阻断DNA的复制、修复，导致DNA断裂破坏等。
喜树碱类化合物：包括喜树碱(Camptothecin)、羟喜树碱(Hydroxy Camptothecin)、拓扑特肯(Topotecam)以及依林诺特肯(Irinotecam)。
表鬼臼脂素衍生物：包括依托泊苷(Etoposide)和替尼泊苷(Teniposide)，均为鬼臼脂素的半合成衍生物。
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