MTX为抗叶酸类抗肿瘤药,对多种动物肿瘤有抑制作用。实验证明,它对二氢叶酸还原酶有强大而持久的抑制作用,使二氢叶酸不能转变成四氢叶酸,从而使5,10-甲撑四氢叶酸产生不足,脱氧尿苷酸生成脱氧胸苷酸的过程受阻,致DNA合成障碍。MTX作用于细胞周期中的S期,属周期特异性药物,对增殖期细胞作用强,但大剂量时对非增殖细胞特别是肝细胞也有直接毒性作用。也可以阻止嘌呤核苷酸的合成,导致RNA及蛋白质合成障碍。MTX的细胞毒作用可被亚叶酸钙(CF)所对抗,临床常用CF作为解毒剂。
用量小于30mg/m2时,口服吸收良好,Tmax为1~5小时,但大剂量或与食物同服时吸收较差。肌内注射后Tmax为0.5~1小时,血浆蛋白结合率约为50%,血中浓度维持较久。用25~100mg/m2静滴时,坪浓度为1~10μmol/L,大剂量滴注时可达0.1~1mmol/L。本品不易通过血脑屏障,大剂量给药时脑脊液中含量增加,可达到杀细胞浓度。主要分布于肝、肾、小肠上皮,与这些器官中二氢叶酸还原酶含量高有关。也可分布到胸腔、腹腔等体腔内,有胸、腹水存在时,可成为一个储库,逐渐释放药物,造成血药浓度持续升高,引起严重毒性。主要以原形从尿中排出,48小时内尿中排出量可达90%。有报道:静脉滴注MTX后约30小时,出现一个类似再吸收的药物浓度峰。