近年来, 卟啉及金属卟啉在光动力疗法、 抗癌药物研究方面备受关注, 有些已被批准临床使用。 人血清白蛋白(HSA)能结合、 运输许多药物活性分子, 详细研究金属卟啉与HSA的结合机制, 对阐明卟啉类药物的作用机制具有重要的意义。 研究合成了3种新型6-氯烟酸修饰的自由卟啉(4, 5, 6)及锌卟啉(4-Zn, 5-Zn, 6-Zn), 并通过测试表征和理论计算的方法进行了结构确定。 理论计算结果表明: 3种锌卟啉中的侧链6-氯烟酸基团均远离卟啉环平面; 4-Zn构型比连有取代基的5-Zn、 6-Zn构型更稳定。 在模拟生理条件下, 采用荧光光谱法研究了3种锌卟啉与HSA之间的键合方式, 通过Stern-Volmer方程、 双对数方程和Van’t Hoff方程对测定结果进行计算。 结果表明: (1)3种锌卟啉均能有效猝灭HSA的荧光, Stern-Volmer方程计算得到锌卟啉与HSA在不同温度下的Kq值均大于2.0×1010 L·mol-1·s-1, 表明猝灭类型为静态猝灭; (2)采用双对数方程得到锌卟啉与HSA的结合常数, 除5-Zn在318 K时外, 其他温度条件下的结合常数KA均大于103 L·mol-1, 结合位点数n均接近1, 说明形成了1∶1的复合物; (3)根据Van’t Hoff方程计算, 3种锌卟啉与HSA结合的热力学参数均小于0, 如4-Zn与HSA结合的热力学参数为ΔH=-123.9 kJ·mol-1, ΔS=-322.9 J·mol-1·K-1, ΔG=-27.7 kJ·mol-1(298 K), 由此得出反应过程为自发进行, 反应的主要作用力为范德华力和氢键。 实验获得的数据可以为研究金属卟啉与生物小分子的作用机制提供一些有用的信息。

通过系统分析绿色植被在紫外可见波段光谱的产生机理, 得出绿峰和红边是由叶绿素产生的。 从叶绿素的结构上看, 它属于卟啉类化合物, 为了进一步探究红边产生的机理, 合成了四苯基卟啉、 四(4-甲氧基苯基)卟啉、 四(4-磺酸钠苯基)卟啉、 四吡啶基卟啉、 四甲基卟啉、 四(4-甲氧基苯基)卟啉合锌和四(4-甲氧基苯基)卟啉合铜, 并采用紫外可见光谱、 红外及核磁进行表征。 通过对其紫外可见光谱的系统分析, 提出“红边”不仅限于叶绿素, 而是卟啉类化合物特有的光谱特征, 红边是由卟啉环a2u(π)-eg(π*) 跃迁产生的Q带所致。 其位置不仅与卟啉的浓度相关, 与卟啉化合物外侧取代基类型也有关系, 金属卟啉对红边的位置影响较大。

利用插入化学法，将金属卟啉配合物——四苯基卟啉合银(Ⅱ)，组装到改性磷酸锆(十二烷基三甲基铵磷酸锆) 无机层状物中。配合物与改性磷酸锆作用后，层状框架的层间距由3.00 nm调整到1.96 nm, 卟啉的Soret吸收带和发射光谱都出现明显的位移，其中最大吸收由421 nm红移到429 nm，最大发射由651 nm红移到655 nm。尤其是揷层组装悬浮液的荧光强度同金属卟啉的水溶液相比大大增强，当配合物浓度为4 μmol·L-1时，荧光强度增加了几乎10倍。这种改性磷酸锆作为框架有助于提高金属卟啉配合物的荧光性能。

合成了系列取代铁卟啉化合物,研究了拉曼光谱及红外光谱。对二价铁卟啉RTPPFe(Ⅱ)和三价铁卟啉RTPPFeCl(Ⅲ)的红外光谱和拉曼光谱进行了对比分析,结果表明,二价铁卟啉在常温下是不稳定的,通常在其轴向位置上吸附氧分子而形成铁卟啉的超氧化物RTPPFe-O2,其稳定的立体构型为end-on式结构。采用量化软件对化合物的分子结构进行了模拟,得出了其分子结构参数,并结合化合物的红外及拉曼光谱,研究了分子结构对波谱位移的影响。不同结构的二价铁卟啉RTPPFe-O2拉曼及红外吸收峰的位置发生了不同程度的位移,其位移情况与分子的扭曲程度有关,即RTPPFe-O2的Fe-O2特征拉曼吸收峰以及红外特征吸收峰(Fe—O)的位置随着Fe—O—O角的增大而向高波数移动。