活性氧失衡会对人体造成严重损伤,对核酸的氧化损伤可影响遗传信息的正常转录和翻译过程;对蛋白质的损伤可以引起氨基酸修饰,使肽链断裂等。活性氧也可导致细胞膜的氧化损伤,可以使其发生脂质过氧化反应,使膜的完整性被破坏、流动性下降,脆性增加,影响细胞进行信息交换,更严重的会导致细胞和机体的能量代谢障碍。超氧阴离子自由基是体内常见的活性氧。它在人体内分布广泛,可以长距离移动以到达膜表面,并且能够通过很多途径比如哈伯-韦斯反应,与次氯酸反应等生成反应活性极强的羟基自由基。本文主要研究带电荷的自由基与磷脂双分子层之间的电荷相互作用对膜附近自由基分布的影响。同时考察了体系中含有不同电解质、不同温度、膜上是否含有糖基等条件对超氧阴离子自由基在中性膜和与阴离子膜附近分布差异的影响。本课题通过CHARMM-GUI构建了多种磷脂双分子层,包括由POPE组成的中性脂质膜、由POPE和POPG（摩尔比为3:1）组成的负电荷膜,还有由POPE:POPG:GM1:GD1a=9:3:1:1;POPE:GM1:GD1a=12:1:1组成的阴离子糖脂膜和中性糖脂膜。自由基的力场和初始结构由Amber16和Gaussian09构建,使用Packmol程序将各种粒子加到膜体系中,最后利用Gromacs进行分子动力学的模拟。使用VMD1.91中的脚本程序统计出各个粒子的数量,在Origin中绘制出密度分布曲线,最后分析结果。发现与中性膜系统相比,带负电的脂质膜中膜表面附近的超氧阴离子自由基密度分布减少了38.02%。在带负电荷的脂质膜体系中,用Na+代替K+作为平衡离子以及体系中电解质浓度的提高时,膜表面电荷对·O2–在两种膜附近分布差异略有缩小。当温度降低,超氧阴离子自由基在两种膜附近分布的差异有所增加。此外,膜上糖基的存在能够显著降低磷脂双分子层附近·O2–的密度分布（减少78.3%）。综上,本论文利用分子动力学模拟的手段对于超氧阴离子自由基在中性和阴离子磷脂膜表面附近的分布差异进行了研究。发现膜上负电荷和糖基的存在,会降低超氧阴离子在磷脂膜附近密度分布,减少与磷脂膜的接触,进而降低脂质过氧化的发生。研究结果对于深化人们关于生理条件下膜电荷对磷脂膜保护作用的认识具有重要意义。