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1.1 卟啉的结构特点
卟啉外环带有取代基的同系物和衍生物的的总称而被称为卟啉。卟啉是由四个吡咯环和四个次甲基桥联的大π共轭体系，氮原子是它的中心，中心原子和金属原子配合，从而生成金属卟啉化合物。这种金属络合物有很多种，分子大部分都具有刚性结构，卟啉环边上功能团的位置和方向影响比较大，所以上下左右的配体周围的空间大小和相互作用方向的控制余地较大。如果在卟啉环上改变取代基的种类、位置和改变四个氮原子的给电子能力，在中心加入不同的金属离子，亦或是用具有不同亲核心的轴向配体，都会让化合物拥有不一样的性质，产生不同的功效，赋予不一样的功能。由于卟啉具有共轭大环结构，赋予卟啉化合物在多领域都能广泛应用，比如生物学，材料学，能源利用和医药学等，如图1.1卟吩，卟啉，金属卟啉的结构图。
图 1 .1 卟吩，卟啉，金属卟啉的结构图.
1.2 卟啉的应用
1.2.1 在医学上的应用
卟啉化合物在癌症的初步治疗、诊断和治疗癌症方面已经获得了一定的进展。而卟啉类化合物在肿瘤方面的治疗和应用于临床诊断已经有一段历程，例如血卟啉衍生物(HPD)[7]能定位浓集于肿瘤部位，在光辐射下敏化肿瘤而被作为治疗试剂广泛研究。利用金属卟啉某些性质来识别病体组织化合物和观察大分子，例如生物卓越的荧光特性。对于那些具有特殊亲和力的结构组织，卟啉以及它的金属化合物能够进入肿瘤患者的身体中，经过一段时间的分布，能够在病变的组织中聚集起来，运用本身的电子吸收以及荧光吸收的性质，在其他机体中相互区分，确定恶性、良性或水肿肿瘤及其准确部位铁卟啉化合物的合适替代物，可作研究过氧化氢酶及肝细胞中药物代谢的良好模型体系。光动力疗法 (PDT) 是刚研究出来的一种新的治疗恶性肿瘤的方法，主要是运用特定的光敏剂在特定的肿瘤组织中有选择性杀伤病毒的作用，在不损害正常组织功能情况下，造成肿瘤组织的特定的损伤。卟啉还有一个作用是一种很好的光敏剂，当在有氧气存在的时候，卟啉通过吸收特定波长的光照后吸收能量并激发出一种能量而杀死细胞。利用它的这种特性，当卟啉碰到在癌变的部位时，发出的光会杀死病毒去除病灶，从而达到治疗癌症的效果。还可以作为卟啉中子捕获剂，使周围的癌细胞直接转变成无毒细胞，达到治疗的目的。近10年来人们研究出各种各样的卟啉化合物，寻找比较理想的光敏药物。卟啉及大部分金属配合物都具有卓越的荧光特点。很多卟啉化合物对癌细胞有特殊的亲和能力，可以利用它来识别病体组织，卟啉通常具有长效激发三重态使其为光动力学诊断中光敏剂的选择提供了理论数据。卟啉及其衍生物支撑的光敏剂聚集在癌变部位，能达到定向治疗的效果。现在把它作为基础来发展各种治疗方法，更有利于卟啉类光敏药物的疗法，对肿瘤有抑制作用的光动力疗法，超声治疗癌症法等等。
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