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碳酸根阴离子自由基(CO3·-)足生物体内重要的活性氧物质之一，因其具有较强的氧化性，近年来它对DNA的氧化损伤研究越来越受到人们的高度关注。CO3·-与2-脱氧鸟苷(2-dGuo)的反应机理伞今还未被理论研究阐明。因此，本论文运用密度泛函理论和计算动力学方法研究了CO3·-对2;-dGuo的初级氧化损伤机理，考虑了三种可能的反应机理:自由基加合物形成(RAF)、氢转移(HT)和连续的电子质子转移(SEPT)。
1、CO3·-在2-dGuo碱基部分的C8位的加成反应是有利的，而在C4和C5位的加成反应可以忽略不计。CO3·-加到C8位的反应速率常数是1.06×103dm3mol-1s-1。在C4、C5和C8位形成的加合物自由基中，C8位加合物自由基的能量最低，也最稳定。
2、CO3·-主要在2-dGuo的脱氧核糖部分发生夺氢反应。CO3·-从脱氧核糖部分的C5位夺取氢原予是最有利的，其速率常数是1.11×105dm3mol-1s-1，其次是C3-位，对应的速率常数是1.90×103dm3mol-1s-1。CO3·-很难夺取碱基部分上的氢，速率常数在1.36×10-9～0.16dm3mol-1s-1的范围内。
3、2-dGuo容易被氧化，研究结果表明，CO3·-从2’dGuo-E得到电子后，生成的CO32-和脱氧鸟苷阳离子自由基(2-dGuo·+)之间会迅速发生质子二转移，此反应机理为SEPT机理。在SEPT机理中，最终产物是HCO3-和中性的脱氧鸟苷自由基(dGuo(-H)N1·)，且反应速率常数为4.19×108dm3mol-1s-1。
研究的三种反应机理中，SEPT是主要的反应机理。其中，SEPT和RAF机理发生在2-dGuo的碱基部分，HT机理主要发生在2-dGuo的脱氧核糖部分。在CO3·-对2-dGuo的初始氧化损伤阶段，dGuo(-H)N1·是主要的损伤中间体，CO3·-对2-dGuo碱基部分的损伤速率大约是对脱氧核糖部分损伤速率的3700倍，该研究结果与实验结果相一致。
本论文在电子微观层次系统地阐述了CO3·对2-dGuo的初级氧化损伤机理及动力学过程，对自由基引发的DNA损伤研究有重要的理论指导意义。
1、CO3·-在2-dGuo碱基部分的C8位的加成反应是有利的，而在C4和C5位的加成反应可以忽略不计。CO3·-加到C8位的反应速率常数是1.06×103dm3mol-1s-1。在C4、C5和C8位形成的加合物自由基中，C8位加合物自由基的能量最低，也最稳定。
2、CO3·-主要在2-dGuo的脱氧核糖部分发生夺氢反应。CO3·-从脱氧核糖部分的C5位夺取氢原予是最有利的，其速率常数是1.11×105dm3mol-1s-1，其次是C3-位，对应的速率常数是1.90×103dm3mol-1s-1。CO3·-很难夺取碱基部分上的氢，速率常数在1.36×10-9～0.16dm3mol-1s-1的范围内。
3、2-dGuo容易被氧化，研究结果表明，CO3·-从2’dGuo-E得到电子后，生成的CO32-和脱氧鸟苷阳离子自由基(2-dGuo·+)之间会迅速发生质子二转移，此反应机理为SEPT机理。在SEPT机理中，最终产物是HCO3-和中性的脱氧鸟苷自由基(dGuo(-H)N1·)，且反应速率常数为4.19×108dm3mol-1s-1。
研究的三种反应机理中，SEPT是主要的反应机理。其中，SEPT和RAF机理发生在2-dGuo的碱基部分，HT机理主要发生在2-dGuo的脱氧核糖部分。在CO3·-对2-dGuo的初始氧化损伤阶段，dGuo(-H)N1·是主要的损伤中间体，CO3·-对2-dGuo碱基部分的损伤速率大约是对脱氧核糖部分损伤速率的3700倍，该研究结果与实验结果相一致。
本论文在电子微观层次系统地阐述了CO3·对2-dGuo的初级氧化损伤机理及动力学过程，对自由基引发的DNA损伤研究有重要的理论指导意义。