芥于1957年被批准上市，用于治疗慢性淋巴细胞白血病。早期的抗肿瘤新药大多是随机筛选，通过动物移植性肿瘤寻找的。肿瘤细胞中磷酰胺酶活性高于正常细胞，同时磷酰基作为吸电子基团能降低氮芥中氮原子上电子云的密度，基于这一思路，H.阿诺德于1957年合成了环磷酰胺，并在临床上取得成功。同年，等人根据电子等排原理合成了5-氟尿嘧啶，同样在临床上取得成功。这两种药物也是首先根据理论而合成的有效抗肿瘤药物。20世纪初，保罗·埃尔利希提出了“”的构想，即期望某些特异性化合物能作为靶向分子将药物带至病灶部位，进而减少