Clofarabine là một chất tương tự nucleoside thế hệ thứ hai được thiết kế để khắc phục những hạn chế sinh học quan sát được với ara-A và fludarabine. Một 2fl (S) -fluorine trong clofarabine làm tăng đáng kể tính ổn định của liên kết glycosid trong dung dịch axit và hướng tới sự phân cắt phosphorolytic so với fludarabine.[1] Một sự thay thế clo ở vị trí 2 của cơ sở adenine sẽ tránh việc sản xuất một chất tương tự 2-fluoroadenine, tiền thân của 2-fluoro-adenosine-5 5-triphosphate độc hại và ngăn chặn sự khử amin của bazơ so với ara-A.[2]

Clofarabine có thể được tiêm tĩnh mạch hoặc uống. Clofarabine xâm nhập vào các tế bào thông qua hENT1, hENT2 và hCNT2, trong đó khi nó được phosphoryl hóa bởi deoxycytidine kinase để tạo ra clofarabine-5 Thẻ-monophosphate. Bước giới hạn tỷ lệ trong chuyển hóa clofarabine là clofarabine-5 ERIC-diphosphosphate. Clofarabine-5 ức-triphosphate là chất chuyển hóa có hoạt tính, và nó ức chế men khử ribonucleotide, dẫn đến giảm nồng độ dNTP của tế bào, thúc đẩy sự kết hợp nhiều hơn của clofarabine-5 Nott-triphosphate trong quá trình tổng hợp DNA. Clofarabine-5 - nhúng-monophosphate trong DNA thúc đẩy quá trình bắt giữ polymerase tại ngã ba sao chép, kích hoạt các cơ chế sửa chữa DNA mà không sửa chữa dẫn đến đứt gãy chuỗi DNA trong ống nghiệm và apoptosis qua trung gian in vitro. Các nghiên cứu sử dụng các dòng tế bào đã chỉ ra rằng clofarabine-5'-triphosphate cũng có thể được tích hợp vào RNA.[3]

Cơ chế kháng chiến và doanh thu đã được báo cáo. Kháng clofarabine phát sinh do giảm hoạt tính deoxycytidine kinase trong ống nghiệm.[4] Công cụ vận chuyển ABC ABCG2 thúc đẩy xuất khẩu clofarabine-5, - monophosphate và do đó hạn chế tác dụng gây độc tế bào của chất tương tự in vivo này.[5] Về mặt sinh hóa, clofarabine-5'-triphosphate đã được chứng minh là chất nền cho SAMHD1, do đó có khả năng hạn chế lượng hợp chất hoạt động trong các tế bào.[6]