林巧丽，姚永峰

(1．枣庄学院化学化工与材料科学学院，山东枣庄 277160;2．枣庄市环境监测站，山东枣庄 277000)

卟啉(porphyrin)是一种大π共轭杂环化合物，在自然界中是广泛存在的;卟啉分子中心存在的空腔与金属原子相配合后所形成的一类化合物称为金属卟啉(metalloporphyrin)。如植物体内存在的维生素B12(Co卟啉)、叶绿素(Mg卟啉)，在植物细胞的光合作用中起关键作用，动物体内存在的血蓝素(Cu卟啉)、血红素(Fe卟啉)，在血细胞的载氧呼吸过程中起着关键性的作用。另外，金属卟啉广泛应用于医学［1］、催化［2］、太阳能池［3］、分析化学［4］、仿生［5］、高分子材料［6］、配位化学［7］等诸多领域。

1 应用

1．1 在医学方面的应用

光动力学疗法(photodynamic therapy)是现如今除化疗、放疗、手术之外，治疗癌症的又一重要方法，它是指光敏剂在肿瘤细胞内富集之后，在一定波长的光照激发下，产生单重态的活性氧从而杀死肿瘤细胞的治疗方法［8］。它具有毒副作用小、选择性好、无依赖性、对正常细胞损伤少、抗癌谱广等一系列优点，由于卟啉及其金属卟啉类化合物与癌细胞亲和力强、定位性准确、在光作用下能产生单重态的活性氧、化学性质稳定且无毒性，是理想的光动力疗法光敏剂［9］。目前已经进入临床的卟啉类光敏剂有血卟啉衍生物、苯卟啉衍生物、初卟啉烯、二血卟啉酯等。

任丽磊等［10］合成了一种5－［2－(5－氟尿嘧啶－3－基)乙氧基苯基］10，15，20－三(4－甲氧基苯基)锰卟啉，并用噻唑蓝法(MTT法)测定了此化合物对3种癌细胞株的抑制活性，结果表明，该化合物对人体结肠癌细胞株HCT－8具有一定的的抗癌活性，提供了一种有效的、值得继续研究的锰卟啉类光敏剂。何洁等［11］采用5－对(6－溴己氨基苯基) －10，15，20－三苯基卟啉(BHP)与壳聚糖有机结合起来合成新型光敏性材料，进而通过包埋冬凌草甲素制成一种新型的冬凌草甲素卟啉壳聚糖微球，并用MTT法测定了其对人体乳腺癌细胞株MCF－7的光毒性，结果表明，该化合物对人体乳腺癌细胞株MCF－7有显著的杀伤力。该微球为缓释性药物，其负载药物的含量为12．41%，经体外释放性能实验研究，48 h其释放量达81．74%。提供了一种新型中、西医相结合抗肿瘤光敏性纳米缓释性药物的研制方法。

1．2 在太阳能电池方面的应用

能源危机是社会发展进步面临的重大难题，充分利用太阳能是解决能源危机的重要途径之一，太阳能电池又是利用太阳能的最佳方式之一。其中有机半导体材料具有质量轻、易修饰、成本低等优点，是制备太阳能电池的理想材料［12］。有机太阳能电池的工作原理为光伏效应:有机半导体分子在光照射下产生电子和空穴，在与不同功函数的电极接触时，电子被低功函数的电极吸收，空穴被高功函数电极的电子填充，从而形成光电流。自然界中，镁卟啉是植物光合作用的核心，卟啉及金属卟啉化合物本身可以作为半导体，对太阳光敏感、吸收率高、稳定，适合作为太阳能电池材料。如锌卟啉、π桥卟啉、三芳胺基卟啉等是太阳能电池研究中备受关注的有机半导体材料［13］。

孙延娜等［14］以化合物并噻吩取代卟啉为母体，通过炔键连接了二酮吡咯并吡咯末端基团，合成了新型的卟啉分子，又以此信部林分子为电子供体，富勒烯PC71BM为电子受体，并加入百分之十的富勒烯衍生物ICBA，从而制备了三元有机太阳能电池，效率可以达到8．15%，此实验数据表明，在卟啉为给体的有机太阳能电池研究领域，该电池取得了相对较高的效率。这是因为PC71BM及ICBA两者之间形成了级联能级以及协同作用，显著提升了器件效率，该电池能够在提高开压的同时又能提高电流，使器件效率的全面提升得以实现。

1．3 在催化方面的应用

卟啉及其金属卟啉类催化剂可进行仿生催化［15－16］，易制备、稳定性高、无毒无味，还存在易与反应体系分离、能多次重复利用、能利用光能进行光催化等优点;还可根据反应需要对催化剂进行定向修饰［17］、改性以及负载［18］等。卟啉及其金属卟啉化合物能够催化包括氧化反应［19］、还原反应［20］等诸多化学反应。

吴翠敏等［21］提供了一种钴卟啉催化剂，能够将2－甲基喹啉选择性氧化制备喹啉－2甲酸以及方法，并探索了反应条件对反应结果的影响，实验结果表明，最佳反应条件为:C2H5OH为溶剂、C(NaOH)=1．6 mol/L、反应时间为 8 h、P(O2)=1．5 MPa，此反应对环境无污染，催化剂选择性好、转化率高，符合绿色化学的要求，符合工业化的要求。朱卫华［22］等以八乙基锰卟啉以及四苯基锰卟啉为催化剂，以DMF为溶剂，采用控制电位技术，对农药滴滴涕进行还原降解，并采用用气－质联用仪技术分析鉴定了还原产物。

2 展望

本文主要介绍了卟啉及金属卟啉化合物的结构、性质以及其应用，卟啉及金属卟啉化合物在自然界中广泛存在，且易合成、易修饰、稳定性高，在抗肿瘤、太阳能电池、催化、仿生等方面应用广泛。目前，合成对癌细胞亲和力强、抑制力强、毒性低的光动力疗法光敏剂;制备光电转化效率高的太阳能电池;制得选择性好、转化率高的催化剂等仍然是卟啉及金属卟啉化合物研究领域的热点。