腺嘌呤和鸟嘌呤是DNA和RNA的重要组分，次黄嘌呤是腺嘌呤和鸟嘌呤生物合成的重要中间体。因此，嘌呤类抗代谢物（purine antagonists）主要是次黄嘌呤和鸟嘌呤的衍生物。将次黄嘌呤的6位的羟基以巯基置换得到巯嘌呤。

巯嘌呤（Mercaptopurine）

化学名为6-嘌呤硫醇一水合物；6-purinethiol monohydrate。别名6-巯基嘌呤，6-MP。

本品为黄色结晶性粉末，无臭。在水中或乙醇中极微溶解，在乙醚中几乎不溶。本品为嘌呤类抗肿瘤药物，结构与黄嘌呤相似，在体内经酶促转变为有活性的6-硫代次黄嘌呤核苷酸，抑制腺酰琥珀酸合成酶，阻止肌苷酸转变为腺苷酸，抑制DNA和RNA的合成。用于各种急性白血病的治疗。但6-MP水溶性较差。我国学者基于人工合成胰岛素中用亚硫酸钠可使S—S键断裂形成水溶性R—S—SO3-衍生物，受到启发，设计合成了磺巯嘌呤钠（Sulfomercaprine Sodium），增加了药物的水溶性，也克服了6-MP的其他缺点。

磺巯嘌呤钠和6-MP的合成都是首先合成次黄嘌呤，然后再硫代生成6-MP。6-MP用碘氧化生成二硫化物，再和亚硫酸钠作用得到一分子磺巯嘌呤钠和一分子6-MP。

硫鸟嘌呤（Thioguanine，6-TG）在体内转化为硫代鸟嘌呤核苷酸（TGRP），阻止嘌呤核苷酸的相互转换，影响DNA和RNA的合成。更重要的是TGRP能掺入DNA和RNA，使DNA不能复制。本品主要作用于S期，是细胞周期特异性药物。临床用于各类型白血病，与盐酸阿糖胞苷合用，可提高疗效。

硫唑嘌呤（Azathioprine，依木兰，6-AP），在体内转化为巯嘌呤而显效，口服吸收良好。曾用于白血病，现主要用作免疫抑制剂，治疗血小板减少性紫癫、红斑狼疮、类风湿性关节炎和器官移植抗排异等。

喷司他丁（Pentostatin）对腺苷酸脱氨酶（ADA）具有强抑制作用。ADA广泛存在于哺乳类组织中，但在淋巴组织中活性最高。ADA通过对腺苷酸和去氧腺苷酸（dAdO）的不可逆去氨基作用控制细胞内腺苷酸水平，从而抑制核苷酸还原酶，进而阻断DNA的合成。本品也可抑制RNA的合成，加剧DNA的损害。本品主要用于白血病的治疗。