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目前临床使用的烷化剂类药物按化学结构可分为氮芥类、乙撑亚胺类、甲磺酸酯及多元醇类、亚硝基脲类、二氮烯咪唑类和肼类等。
1.氮芥类
（1）氮芥类的分子结构：烷基化部分（氮芥基部分）和载体部分。烷基化部分是抗肿瘤活性的功能基；载体部分可以用以改善药物在体内的吸收、分布，提高选择性及抗肿瘤活性，但也会影响药物的毒性。
（2）作用机制：脂肪氮芥的氮原子碱性比较强，在体内生成乙烯亚胺离子，具有强亲电性，极易与细胞中的亲核中心发生烷基化反应。芳香氮芥的氮原子碱性减弱，在体内仅失去氯原子形成碳正离子，再与细胞中的亲核中心发生烷基化反应。
2.乙撑亚胺类：噻替派和替派。
3.亚硝基脲类：将β-氯乙基与亚硝基脲相连，即得亚硝基脲类抗肿瘤药物。
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