侯若冰 孙彦丽 王贝贝

(广西师范大学化学化工学院,广西桂林541004)

A-T碱基对单羟基自由基加成产物的单电子氧化还原性质

侯若冰*孙彦丽 王贝贝

(广西师范大学化学化工学院,广西桂林541004)

采用密度泛函理论在B3LYP/DZP++//B3LYP/6-31++G(d,p)水平上研究A-T碱基对的单羟基加成产物的氧化还原性质.计算表明,所有8种加成复合物都表现出显著的氧化性,但其还原性却很弱.加成复合物AC2-T、AC4-T、AC5-T的俘获电子诱发T碱基N3位上的H原子向A碱基的N1位迁移,产生这种氢迁移的根源在于A碱基俘获电子后电子密度较大,有利于在A碱基上形成新的N－H键.

A-T碱基对;加成反应;羟基自由基;电子亲合势;单电子氧化还原

1 引言

羟基自由基(·OH)是生物体系中可导致DNA损伤、诱发基因突变1-5的众多微粒中的一种,实验研究6,7表明·OH可加成到DNA核苷酸分子的碱基上形成高活性的自由基加合物,进而引发分子脱氢、分子间质子转移8,9等一系列反应,导致基因变异.理论研究10表明,2ʹ-脱氧胞苷-5ʹ-磷酸单羟基加合物的形成可能引起DNA双链中出现碱基对间的错配.

2010年,史俊友等11在B3LYP/6-31++G(d,p)// B3LYP/6-31G(d,p)水平上对A-T碱基对的单羟基加成产物进行了研究,同时,他们借助对加成产物前线轨道能量高低的分析,得出一部分加成产物具有较强的氧化性,另一部分则具有较强的还原性的结论.但我们知道,根据体系的前线轨道可静态地考察体系俘获及丢失电子的潜在趋势,而以此作为评价体系氧化还原性的依据是不充分的.将体系最高占据轨道能量的负……