1。2  卟啉化合物的应用

    从图1-1可知卟啉化合物普遍存在着共轭环状结构,因此,大多数卟啉都具有芳香族化合物的特性，而且结构稳定性较高,光谱谱带比较宽,与金属离子能够发生络合反应,一般都是深色晶体，而且熔点比较高。正是因为具有这些特性，所以卟啉化合物才有着广泛的用途。例如，植物体内的叶绿素（镁卟啉）能够参与氧气生成并扮演着固定CO2的作用；还有人体内的血红素（铁卟啉），在氧气运输上扮演着不可或缺的作用。因此,现阶段最重要的研究课题就是如何通过人工合成能够替代天然卟啉化合物的卟啉衍生物。另外,在其它许多领域都具有十分广阔的应用前景,如在药物化学、光物理与光化学、材料化学、医学、有机化学等领域。

1。2。1  在医药方面的应用

目前，卟啉及其衍生物已经被开发作为一种增敏剂广泛地应用于癌症诊断及治疗[5,6]，如最新型的光动力疗法（PDT）和硼中子俘获疗法（BNCT）。PDT和BNCT是二进制疗法，涉及激活肿瘤部位的光敏感性（在PDT中）或低能量的中子（在BNCT）。在PDT中所产生的对细胞有危害的物质被认为是单线态氧，它会对肿瘤组织造成有效光氧化损伤。在BNCT的方面，会高线性能量转移粒子4He2+和7Li3+产生，这导致细胞经由电离过程损伤。在过去的几年中，经过食品和药物管理局（FDA）批准，已经有二种卟啉衍生物可以用于各种条件下PDT治疗。同时，许多其它有希望的衍生物，仍在临床前及临床研究中进行评估，希望得到FDA批准。从这些调查知道某些卟啉衍生物必须在肿瘤组织中选择性地定位的能力，这可能是他们的载体的生物分子和/或生物膜的亲和性的结果。

特别是，带正电荷的卟啉，已显示与潜在的生物目标的带负电荷的基团有强烈的相互作用，如某些蛋白质，DNA和RNA及对PDT有效的光敏剂。另外，数据显示卟啉大环化合物上正电荷的分布在提高光动力效率方面有着非常重要的作用。两亲卟啉衍生物带有一个，两个或三个水增溶基团，如 -NMe3+ ，已经证明增加光动力学功效，与更加亲水的对称大环相比。另一方面，已经发现硝基取代的芳族化合物是有效的电子亲和力辐射敏化剂。因此，可以先合成硝基和氨基的这种取代卟啉，然后在这个基础上用其它官能团替换，可以得到很多具有生理活性的目标化合物。此外，硝基和氨基可以容易地官能化，和与生物活性分子共轭，如单克隆抗体，低聚物的羰基磷酸二酯，聚合物骨架，和环糊精。

1。2。2  在生物学方面的应用

    在自然界中，叶绿素和血红素都是具有生物活性的卟啉结构的大分子。而现在，为了治疗人类的一些先天性缺陷，或者得到诸如叶绿素一样的高活性的反应催化剂，人们合成人工具有高生理活性的卟啉类化合物来达到这一目的。超分子化合物的定义就是由载体和小分子形成的一种络合物。1978年，法国化学家J。M。Lehn[7,8]提出：不同的载体对不同的小分子具有不同的络合和活化作用。人体内的血红素吸附O2、植物体内的叶绿素固定CO2，都是超分子化合物的一种形式。而当前研究具有较高活性的生物卟啉大分子正是一个热门课题。人们希望可以合成出能够代替血红素和叶绿素的一类大分子，来解决现在存在的一些疑难杂症。因此，与血红素和叶绿素结构相同的卟啉类化合物及其金属衍生物越来越受到人们的关注，其应用前景也越来越广阔。

1。2。3  在催化方面的作用

    经过大量研究表明,金属卟啉化合物具有一定的催化作用。对于一些有机反应，例如烯烃的环氧化、烷烃的醇化、醛类的氧化，它都能够作为可靠的催化剂来使用。研究发现，在比较温和的条件下，Cr(Ⅱ)-TPP-亚碘酰苯体系能够催化活化C-H键,对于细胞色素P-450体系的研究具有很重要的意义[9]。论文网