莫洛匹韦/莫诺拉韦是NHC的口服生物可利用异丙酯前药（EIDD-2801，MK-4482）。吸收后，莫洛匹韦/莫诺拉韦被血浆中的宿主激酶水解为胞苷核苷类似物NHC。一旦NHC进入宿主细胞，它被细胞内三磷酸化为其药理活性形式NHC-TP，其作为病毒RdRp（ns12）（竞争性替代底物）。NHC-TP随后作为NHC-单磷酸（NHC-MP）掺入生长的病毒RNA链中。莫洛匹韦/莫诺拉韦的作用机制，称为病毒错误灾难或病毒致死性诱变，是由于将NHC-MP掺入病毒RNA中，导致病毒基因组内错误积累并导致复制抑制。
新冠药物莫洛匹韦/莫诺拉韦（Molnupiravir）的化学作用机制
针对RdRp的各种抗病毒药物已获得FDA批准用于各种病毒感染。考虑到冠状病毒（CoVs）之间RdRp的保守结构，RdRp抑制剂的再利用是对抗SARS-CoV-2感染的一种有吸引力的方法。由于病毒3′–5′外切核糖核酸酶（ExoN）的校对能力，利巴韦林在单独靶向CoV方面无效。CoV编码的ExoN通过从生长的RNA 3'末端去除错误掺入的核苷酸来发挥作用，从而为有效使用针对SARS-CoV-2的核苷类似物创造了潜在的障碍。然而，ExoN在预防NHC抑制方面可能没有重要作用，基于NHC以剂量依赖性方式降低野生型（WT）和校对缺陷的ExoN（ExoN[-]）鼠肝炎病毒（MHV）滴度的观察结果。值得注意的是，与WT相比，ExoN（-）MHV对NHC抑制的敏感性具有统计学意义，但最小增加（EC90 ExoN[-]MHV：0.72μM与WT MHV：1.59μM）。由于ExoN无法切除某些核苷类似物，NHC可能会逃避去除。或者，尽管存在NHC，但RdRp可能具有核苷错配的自然倾向，导致ExoN无法防止降至误差阈值以下，并最终导致WT和ExoN（-）CoV的致命诱变。
RdRp通过在3′-羟基末端添加核糖核苷来产生新生的RNA链，从而在5′–3′方向上合成RNA链。作为嘧啶核苷类似物，NHC-MP被掺入RNA链中，作为基因组复制过程中正义或负义新生链中胞嘧啶（C）或尿嘧啶（U）的替代品。细胞培养模型已经证明在NHC处理后以剂量依赖性方式（增加病毒RNA中的G-to-A和C-到U转换的倾向。这些研究支持莫洛匹韦/莫诺拉韦通过病毒错误灾难或致命诱变发挥其抗病毒活性。莫洛匹韦诱导的诱变机制也已作为生化模型中的两步过程得到充分阐明。NHC-TP优先与CTP竞争掺入新生RNA，而UTP也竞争，但不太可能成为功能性类似物。两项研究发现，将NHC-MP掺入新生RNA中不会中断RNA伸/莫诺拉韦长，这表明NHC-MP不是链终止子。当NHC被掺入作为新RNA合成模板的病毒RNA中时，它可以形成碱基对并掺入鸟苷（G）或腺苷（A）碱基，然后掺入新制造的RNA中，导致编码错误。
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