（分析化学专业论文）四羧基金属酞菁配合物在生化分析中的应用研究.pdf

桂林工学院硕士学位论文 中文摘要 本论文共分四部分。 第一部分为绪论，介绍了酞菁及金属酞菁配合物的发展历史、结构、性质及应用领域。同 时对本论文的测定对象一蛋白质的研究进展及本论文中运用到的光散射方法进行了综述。 第二部分介绍了四羧基金属酞菁配合物的合成路线及合成方法。采用液相法合成了四种四 羧基金属酞菁配合物( 四羧基酞菁铁、铜、镍、锌) ，并利用红外光谱和紫外可见光谱对所 合成的四种产物分别进行了表征，证实所合成的产物为四羧基金属酞菁配合物。 第三部分利用二级散射和共振散射法研究了四种四羧基金属酞菁配合物与蛋白质的作用情 况，建立了四种测定蛋白质的新方法。 l 在p h 3 8 的b r i t t o n r o b i n s o n ( b r ) 缓冲溶液中，蛋白质与四羧基铁( i ) 酞菁 ( f e ( i i i ) p c ( c o o h ) 4 ) 结合，使二级散射信号i 蝤增强，且增强的二级散射信号与蛋白质浓度呈 良好的线性关系。在最大的二级散射波长( 入s 0 s m 处分别对牛血清白蛋白( b s a ) 、人血清白 蛋白( h s a ) 、人免疫球蛋白( i g g ) 、a 糜蛋白酶( a c h y ) ，血清总蛋白( t p ) 进行测定，线性 范围分别为0 o 1 8 0m g l - 1 、0 o 1 6 0m g l - 、0 0 3 1 2 0m g l - 1 、0 0 1 2 0m g l 1 、 0 0 o 9 c 1 1 1 9 l - 1 ；相应检测限分别为4 9 3 0n g m l 1 、3 8 3 5 n g m l - 1 、5 9 9 2 n g m l - 1 、 9 7 3 2 n g m l - 1 、4 2 5 5 n g m l - 1 。将该方法应用于实际人血清样品中总蛋白的测定，结果与 考马斯亮蓝g 2 5 0 法基本一致。 2 在p h = 3 0 的c l a r k l u b s 酸性缓冲溶液中，蛋白质与四羧基铜( c u p c ( c o o h ) 4 ) 作用， 使体系的共振光散射增强，在a = 3 8 9 n m 处光散射强度最大，增强作用的强弱与蛋白质的含 量成正比，据此建立了共振光散射测定蛋白质的新方法。此方法对牛血清白蛋白( b s a ) 、人 血清白蛋白( h s a ) 、人免疫球蛋白g ( i g g ) 、鱼精蛋白( p r o t a m i n ) 、血清总蛋白( t p ) 的测定 范围分别为0 0 5 1 6 0m g l - 1 、0 0 2 5 1 6 0m g l - 1 、o o 1 4 5m g l 1 、o 1 1 5 0m g l 1 、 o o 1 6 0m g l - 1 ，相应检出限分别为4 2 8 5 n g m l - 1 、7 0 0 5n g m l 1 、6 3 6 6 n g m l - 1 、 3 5 6 1 n g m l 1 、4 0 2 5 n g m l 1 。将此方法应用于实际入血清样品中总蛋白的测定，结果与 考马斯亮蓝法基本一致。 3 在p h 3 6 的b r i t t o n r o b i n s o n ( b r ) 缓冲溶液中，蛋白质与四羧基镍酞 菁n i p c ( c o o h ) 4 发生相互作用，使体系在k 3 8 8 姗处的共振散射增强，并且增强的散射强 度与蛋白质的含量成比例，据此利用四羧基镍酞菁n i p “c o o h ) 4 为光谱探针，以共振散射 法测定人血清中的总蛋白质，同时优化了体系光散射检测的实验参数。在最佳的实验条件 下，对牛血清白蛋白( b s a ) 、人血清白蛋白( h s a ) 、a 糜蛋白酶( a c h y ) 、人血清总蛋白( t p ) 的线性范围分别为0 0 1 2 0 m g l 1 、o o 1 0 0m g l 1 、o o 1 0 0m g l 1 、0 o 1 2 0m g l 1 ， 相应检出限分别为3 5 9 0 n g m l 1 、4 7 4 0 n g m l 1 、7 1 9 8 n g m l 1 、8 9 9 n g m l 1 。将该方 法应用于实际人血清样品中总蛋白的测定，结果与考马斯亮蓝法比较，令人满意。 4 在p h 3 8 的c l a r k l u b s ( c l ) 缓冲溶液中，蛋白质与四羧基锌酞菁z n p c ( c o o h ) 4 发生 桂林工学院硕士学位论文 相互作用，使得体系在k x = k m = 4 4 6 姗处的共振散射增强，并且增强的散射强度与蛋白质的 含量成比例。据此建立了四羧基锌酞菁z n p d c o o h ) 4 共振散射测定蛋白质的方法。方法对 牛血清白蛋白( b s a ) 、人血清白蛋白( h s a ) 、人免疫球蛋白g ( i g g ) 、a 糜蛋白酶( a c h 多) 、 卵蛋白( e a ) 的线性范围分别为0 o 1 7 5 m g l 1 、o 0 1 5 0 m g l 1 、o o 1 2 0 m g l - 1 、 o 0 5 1 4 0 m g l 1 、o 0 3 5 1 2 0 m g l - 1 ，相应检出限分别为6 5 5 0 i l g m l 1 、5 9 9 6 n g m l 1 、 5 7 5 7 n g m l 1 、6 3 5 0 i l g m l 1 、6 2 0 1n g m l 1 。对实际人血清样品和牛奶样品进行测定， 结果与考马斯亮蓝法比较，令人满意。 第四部分采用光谱法研究了b s a z n p “c o o m 4 之间的相互作用。实验证明，在b s a 的等 屯点之后( p h 7 o ) ，z n p “c o o h ) 4 做为荧光猝灭剂，对b s a 的内源荧光起到规律性的猝 灭作用，并且该猝灭过程为静态猝灭，分别求出了该体系的猝灭常数为2 2 1 1 矿l m o l d ( 2 9 3 k ) 、1 7 3 1 旷l m o l d ( 3 0 8 k ) ，结合位数n 为1 ，两者间在p h 7 o 时的相互 作用力为疏水作用力。根据无辐射能量转移理论，确定了b s a z n p “c o o h ) 4 之间的最小 距离r 为4 4 3 姗。并用同步荧光光谱法探讨了四羧基锌酞菁对b s a 构象的影响。 关键词：四羧基金属酞菁配合物；合成；二级散射；共振散射；+ 蛋白质：荧光猝灭 1 i 桂林工学院硕士学位论文 a b s t r a c t i nc h a p t e r1 ，t h ed e v e l o p m e n th i s t o r y 、t h ef a b r i cp r o p e r t ya n dt h ef i e l do fa p p l i c a t i o na b o u t p h t h a l o c y a n i n e 锄dt h ed e r i v 锄l so fp h t h a l o c y a n i n ew e r ei n t r o d u c e d n er c s e a r c hp r o g r e s so f p r o t e i na n dt l l em e t l l o d so fl i g h ts c a t t e r i n gw e r ep r e s e n t e d 1 i lc h a p t e r2 ，t h es y n t h e t i cr o u t e 锄dt h em e t h o do fs y n t h e s i sf o r t h ed e r i v 柚t so ft e t m 油x y l i c m e t a l l i c p h t h a l o c y a n i n e w e r cr e c o m m e n d e d 1 n h ed e r i v 锄t so f t e t r a - c a r b 0 x y l i c m e t a l i i c p h t h a l o c y a n i n ew e r ei d e n t i f i e db yi n f r a - r c d 柚du l t m v i o l e t - v j s j b j es p e d 玩t l l i ef c 鲫l t sc o n f i 册e d t l l a tt h e p r o d u c t sw e r cd e f i v 觚t so ft e t r a - c 缸b o x y l i cm e t a l l i cp h t h a l o c y a n i n e h lc h a p t e r3 ，p r o t e i n sw e r ed e t e 加i n e d p h t h a l 0 c y a n i n eb ys e c 0 n d o r d e rs c a t t e r i n g d e t e n n i n a t i o no fp r o t e i n sw e r cb u i l t w i t hf o u rd e r i v 锄t s0 ft e t r a - c 打b o x y l i cm e t a l l i c a n dr c s o n 卸c el i g l l ts c a t t e r i n g f o u rm e t h o d sf o r 1 h ip h3 8b r i t t o n r o b i n s o nb u f f e rs o l u t i o n ，t h ep r o t e i n sr c a c t e dw i t ht e t m c a b o x y l i c f b 玎i c ( i i i ) p h t h a l o c y a n i n e ，l e a d i n gt ot h ee n h 柚c e m e n to fs e c o n d - o r d e rs c a t t e n n gi n t e n s i t y 卸dt h e e n h a n c e di n t e n s i t yw a sp r o p o r t i o n a lt 0t h ec o n c e n t r a t i o no ft h ep r o t e i n sa tt h ew a v e l e n g t ho ft h e m a x i m u ms e c o n do r d c rs c a t l e r i n g b a s e do nt h i s ， an e wm e t h o dw a sp r o p o s e df o rt h e d e t e 肋i n a t i o no fp r o t e i n s t h el i n e a rr 勰g e sw e r eo 0 1 8 0 m g l 1f o rb s a 、o 0 1 6 0 m g l - 1 f o rh s a 、0 0 3 1 2 0 m g l 1f o rl g g 、0 o 一1 2 0 m g l 1f o r a c h y 、o 0 加9 0 m g l 1f o rt p ， r e s p e c t i v e l y ， w i t ht h ed e t e c t i o nl i m i t so f4 9 3 0 n g l - 1f o rb s a 、3 8 3 5 n g l 1f o rh s a 、 5 9 9 2 n g 。l _ 1f o rl g g 、9 7 3 2 n g l - 1 lf o ra - c h y 、4 2 5 5 n g 。l - 1f o rt p 1 tw a sa p p l i e dt od e t e m l i n e t h et o t a lp r o t e i n si nr e a lh u m 锄s e r u ms 锄p l e s 柚dt h er c s u l t sw e r cc o i n c j d e dw i t l lt h ec o o m a s s i e b r i n i a n tb l u em e t h o d 2 1 i l p h 3 0c l a r k i m b sb u 骶rs o l u t i 伽， t h ei n t e m c t i o no ft e t r a c a r b o x y l i cc 0 p p e r p h t h a l o c y a n i n e w j t h p r o t e i n s f e s u l t si n e n h a n c i n gr c s o n 锄c el i 曲ts c a t t e f i n gs i g i l a l s a t 3 8 9 n m b a s e do nt h i s ，an e wm e t h o df o rd e t e n n i n a t i o no fp r o t e i n sw i t ht h er e s o n a n c el i 霉出t s c a t t e r i n gh a sb e e nd e v e l o p e d p r o t e i n si n c l u d i n gb s a 、h s a 、l g ga n dt h ep r o t a m i nc a i lb e d e t e 册i n e du n d e ro p t i m u mc 0 n d i t i o n s t 1 1 el i n e a rr a j l g e sw e r e0 0 5 一1 6 0 m g l 1f o rb s a 、 o 0 2 5 1 6 0 m g l - 1f o rh s a 、0 o 一1 4 5 m g l - 1f o ri g g 、o 1 1 5 0 m g l 1f o rp r o t 锄i na i l d 0 0 1 6 0 m g l - 1f o rt p t 1 l ec 0 盯e s p o n d i n gd e t e c t i o nl i m i t sw e r e4 2 8 5n g l - 1f o rb s a 、 7 0 0 5 n g l 1f o rh s a 、6 3 6 6 n g l - 1f o ri g g 、3 5 6 1 n g l 1f o rp r o t a m i na n d4 0 2 5 n g l 1f o rt p ， r e s p e c t i v e l y t h em e t h o dh a sb e e na p p l i e dt ot h ea n a l y s i so ft o t a lp r o t e i n si nh u m a l ls e m ms a m p l e 卸dt h er e s u l t sw e r ec o i n c i d e dw i t ht h a to b t a i n e db vt h ec o o m a s s j eb r i l l i a n tb l u eg 2 5 0m e t h o d 3 i i lp h 3 6b r j t t o n - r 0 b j s j o nb u 插盯s o l u t i 彻，t h ei n t e r a c t i o nb e t w e e nt e t r a - c a r b o x y l i cn i c k e l p h a t h l o c y a n i n ea n dp r o t e i n sy i e l d e ds t r o n g l ve n h a n c e dr l ss i g n a l sa t 九= 3 8 8 n ma n dt h ee n h a n c e d i n t e n s i t yo fr l sw a sp r o p o n j o n a lt ot h ec o n c e n t r a l i o no fp r o t e j n s b a s e do nt h i s ，t e t r a - c a r b o x y l i c i l j 桂林工学院硕士学位论文 n i c k e ip h a t h l o c y a n i n ew a su s e da sap r o b et 0d e t e n n i n et h et o t a lp r o t e i n si nh u m 卸s e r u m s a m p l e s u n d e ro p t i m a lc o n d i t i o n s ，t h el i n e a rr 柚g e sw e r e0 0 1 2 0 m g l 1f o rb s a 、 o 0 1 0 0 m g l 1f o rh s a 、0 o 一1 2 0 m g l 1f o ra - c h y 、0 o 一1 0 0m g l 1 lf o rt er e s p e c t i v e l y w i t hd e t e c t i o nl i m i t so f 3 5 9 0 l l g l - 1f o rb s a 、4 7 4 0 l l g l - 1f o rh s a 、7 1 9 8 n g l 1f 0 f a - c h y 、 8 9 9 i l g l 1f o rt l p t h em e t h o dh a sb e e na p p l i e dt 0d e t e r m i n et h et o t a lp r o t e i n si nh u m 柚s e m m s 锄p l e s 觚dt h er e s u l t sw 嬲c o m p a r e dt 0t l l ec o o m 雒s i eb r i l l i 锄tb l u eg - 2 5 0m e t h o dw i t h s a t i 蜘o r yr e s u l t s 4 i i ip h3 8a a r k l 曲sb u 蕾f c rs o l u t i o n ，t h ep r o t e i nc o m b i n e dw i t ht e t m c a f b o x y l i cz i n c p h a t h l o c y a n i n e ( 乙l p c ( c o o h ) 4 ) a n dt h ei n t e n s i t yo fr e s 咖柚c cl i g l l ts c a t t e r i n gw a se n h 锄c e da t a 戗= k m = 4 4 6 n m t h et h ee n h a n c e di n t e n s i t y w 弱 p r o p o n j o n a l t ot h ec o n 印n t r a t i 彻o f p r o t e i n s b 鲢e do nt l i i sp h e n o m e n o n ，an e wm e t h o dt od e t e 肌i n et h ec o n t e n to fp r o t e i n sw i t l l t e t r a c a r b o x y i i cz i n cp h a t h l o c y a i l i n eb yr e s o n 柚c cl i g l l ts c a t t e r i n gw 弱f o u n d e d u n d e r0 p t i m u m c o n d i t i o n s ，t l l el i n e a rm g e sw e r c0 0 1 7 5 m g l 1f o rb s a 、o 0 1 5 0 m g l 。f o rh s 八0 0 1 2 0 m g l - 1f o ri g go 0 5 1 4 0 m g l 1f o ra - c h y 0 0 3 5 1 2 0 m g l 1f o re 八 w i t ht h ed e t e c t i o n l i m i t so f6 5 5 0 i l gc 1f o rb s a5 9 9 6 n g l 1f o rh s a5 7 5 7 n g l 1f o ri g g6 3 5 0 l l g l 1f o ra c l l y 6 2 0 1 n g l 1f o re r e s p e c t i v e l y t h em e t h o dh a sb e e na p p l i e dt 0d e t e 皿i n et h et o t a lp r o t e i 瞒i n h u m 锄s e m ms 锄p l e s 觚dm i l ks 锄p l c s t 1 l er e s u l t sw e r ci n9 0 0 da g 陀e m e n tw i t ht h ec o o m 弱s i e b r i l j i a n tb l u eg 2 5 0m e t h o d i nc h a p t e r4 ，n ei n t e r a c t i o nb e 铆e e nb s aa n dz n p “c o o h ) 4w a ss t u d i e d b yp h o t o m e 衄nw a s p r o v e d t h a tb s aw a sq u e n c h e dr e g u l a r l yb yz n p “c o o h ) 4 弱an u o r c s c c n tq u e n c h i n g a g e n t t 1 l eq u e n c h i n gp r o c c s s w a ss t a t i c q u e n c h i n g t h eq u e n c h i n gc o n s t 觚t sw e r c 2 2 1 1 矿l m o l da t2 9 3 k 、1 7 3 1 0 l m o l 以a t3 0 8 k ， r e s p e c t i v e l y t h en u m b e ro fb i n d i n gs i t e w a s1 t h em a i nb i n d i n 2f o r c eb e t w e e nz i l p c ( c o o h ) 4 锄db s aw 弱h y d r o p h o b i cf o r c ei n p h 7 0 a c c o r d i n gt 0n o n r a d i a t i o ne n e r g yt r a n s f e r ， t h em i n i m u m b i n d i n gd i s t 锄c eb e t w e e nb s a 卸dz n p c ( c o o h ) 4w a s4 。4 3n m a n dt h ee 胁o fz n p “c o o h ) 4o nt h ec o n f o 册a t i o no fb s a b e t w e e n 觚a l y z e du s i n gs y n c h r o n o u sf l u o r e s c c n c c k e yw o r d s ：t e t m - c a r b o x y l i cm e t a l l i cp h t h a l o y c 锄i n ec o m p l e x e s ；s e c d - o r d e rs c a t t e r i n g ； r e s o n 锄c el i g l l ts c a t t e r i n g ；p r o t e i n s ； f l u o r e s c e n tq u e n c h i n g l v 桂林工学院硕士学位论文 研究生学位论文独创性声明和版权使用授权说明 独创性声明 本人声明：所呈交的论文是我个人在唐宁莉教授指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含他人已经发表或 撰写过的研究成果，也不包含为获得桂林工学院或其它教育机构的学位或证书而使用过的 材料。对论文的完成提供过帮助的有关人员已在论文中作了明确的说明并致以了谢意。 学位论文作者( 签字) ： 签字日期： 版权使用授权说明 ，本人完全了解桂林工学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：按照学校要求 提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供目 录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以 赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。( 保密论文在解密后遵守此规定) 学位论文作者( 签字) ： 指导教师签字： 签字日期： 桂林工学院硕士学位论文 1 1 酞菁的研究发展历史 第一部分绪论 酞菁是一种古老的化合物n 3 ，其结构如图1 1 所示，它在颜料、染料和油墨等工业中 占有重要的地位嘲。 图1 1 酞菁的结构式 早在1 9 0 7 年，b r a u n 等人在乙醇中加热。一苯甲腈时，意外地得到了一定数量的蓝色沉 淀，但在当时他们无法对这种蓝色沉淀给出确切的定义。1 9 2 7 年瑞士化学家d ic s b a c h 等将 邻苯二腈与溴化铜在一起加热，发现是酞菁铜。由于这种化合物具有惊人的稳定性，从而 引起了人们的注意。1 9 2 9 年公布了第一个关于酞菁铜的专利。 英国帝国科学技术学院r p l i n s t e a d 教授及其学生在卜内门公司的支持下，于1 9 3 5 年完成了酞菁铜结构的测定口1 。随后r o u b e r t s o n 等用x 射线衍射电子密度图证实了 l i n s t e a d 瞳1 所提出的结构，并于1 9 3 5 1 9 3 7 年先后由i c i 、巴斯夫和杜邦公司投放市场。 5 0 年代末，f e l m a y e r 雎3 和e p s t e i n 心3 等曾先后合成了酞菁铜的化合物。6 0 至7 0 年代期间， 许多学者对酞菁类化合物的晶体结构和可见光谱、红外光谱、紫外光谱、荧光光谱以及光 电子能谱进行了广泛的研究，对酞菁类化合物的电子结构也有了新的认识，并发现在高压 下，酞菁铜具有金属导电性。1 9 7 8 年，日本拍摄了全氯酞菁铜的原子分子照片，这是人类 第一次对原子、分子的直接观察h 1 。 近年来，国内外对酞菁铜的电子结构、晶体结构以及耐高温性、导电性、光电导性、 光伏效应、热电效应、气敏性和催化活性等性能进行了多方面的研究，并取得了很大的进 展5 引。 桂林工学院硕士学位论文 1 2 酞菁的结构性质 在酞菁的结构中，酞菁环组成了二维共轭一电子体系。在此体系中酞菁的分子结构可 看作为具有4 个异吲哚啉单元的配合物，由4 个异吲哚啉环组成一个封闭的十六圆环，在 环上氮、碳交替地相连，形成一个有1 8 个丌电子的环状轮烯发色体。在环的中心有一个 直径约0 2 7 n m 的空洞，可以容纳多种金属原子( 如图1 2 所示) 。金属原子在环的中间， 与相邻的4 个氮原子相连，其中两个是以共价键结合，另外两个是以配位键结合，从而可 以形成各种金属酞菁配合物川。 在酞菁环上引入一些取代基，例如羧基、卤素、磺酸基等( 如图1 3 所示) ，可以使 酞菁作为具有化学特殊活性( 如催化剂等) 的各类染料使用，并具有良好的日晒牢度。 图1 - 2 金属酞菁的结构式 f i g 1 2 t h escr u cc u r e0 f e a ip h t h a l 0 c ，a n ；n e 图卜3 金属酞菁衍生物的姑枸式 f i g ，1 3 t h es tr u c c u r e0 f 擅e c a i p h c h a l 0 c y a n i n cd e r j 甲a n s 酞菁及其配合物是一类含氮杂环共轭芳香体系物质，具有很好的化学、光学和热力学 的稳定性n ，鼠7 10 l 。一些顺磁性金属酞菁，如m n ( i i ) 、f e ( i i i ) 和c o ( i i i ) 络合物能显著 的催化荧光反应，而一些反磁性金属酞菁，如a l ( 1 1 1 ) 配合物还具有很高的荧光量子产率， 却没有催化活性n 。 通常酞菁化合物在有机溶剂中的溶解性差，但是通过对金属酞菁配合物进行适当的分 子修饰，如选择合适的中心金属及在酞菁环或中心金属轴向位上引入取代基等，在周边苯 环上接上适当的取代基，不仅能大大改善其溶解性，而且还可以调节配合物的其他理化性 能n 2 1 。 1 3 酞菁的应用 金属酞菁配合物是一类独特的二维p 一共轭大环体系物质，具有很好的热稳定性和 化学稳定性。目前，酞菁环内已经和7 0 多种金属或非金属结合得到不同中心原子的酞菁 配合物n 驯。而且，在酞菁的苯环上也能方便地引入多种取代基，通过对内部中心原子和外 2 桂林工学院硕士学位论文 围取代基的化学修饰，使酞菁具有许多优良的特性，拓宽了酞菁的应用范围。近些年来， 酞菁在新型有机光导材料，高灵敏度光谱探针，抗癌光敏剂、储氢材料等方面的研究引起 了人们越来越浓厚的兴趣。 1 3 。1 酞菁在光盘记录材料中的应用 光存贮技术作为一种新兴的信息存贮手段，已受到各国的广泛重视。由于染料是c 卜r 光盘记录介质的主要成份，它可分为三大类：花菁类、酞菁类和偶氮类。目前应用居多的 是将酞菁染料溶在有机溶剂中，旋转涂布在片基材料上。此法对于增强吸收效率，增大记 录的灵敏度有效n 厶h 1 。 国际上一些大的光盘生产厂家，如三菱、东芝等公司都在酞菁染料方面做了大量研究。 最近几年来，酞菁染料在市场上的销售量逐年上升，大有后来居上的势头。所以酞菁配合 物很有希望成为新型光存贮介质。 1 3 2 酞菁在光导材料方面的应用 作为静电复印技术应用的核心器件感光体的性能直接取决于所用的光导材料。而 有机光导材料已占光电材料相当大的比例，其中主要形成了4 大类有机光受体染料：酞菁类、 方酸类、酰胺类及偶氮类。目前主要采用酞菁类化合物，主要是由于它对近红外有较高的 敏感度并具有价格便宜、毒性小和较宽的光谱响应等诸多优点n 5 1 。 早期作为激光用的载流子发生材料主要是酞菁铜颜料，除了过去报导的q 、8 、等晶 型外，又发现了新的晶型m 型，用此晶型的酞菁为c g m 和以腙为电荷传输材料( c t m ) 制成的 感光体，在6 5 0 8 5 0 n m 波长范围内的e 眦高达0 2 4 0 3 0uj c m 2 。1 9 8 8 年王文继等刚首次 利用光生材料的复合使得光敏性有了较大的提高。在国家“8 6 3 ”项目中，开发成功的以酞 菁作为电荷产生材料及以腙作为电荷传输材料的有机光导体己基本实现了小型工业化。 1 3 3 酞菁在电极材料方面的应用 张晓敏等n 7 3 采用循环伏安法和石英晶体微天平( q c m ) 技术对四氨基钴酞菁( c o t a p c ) 在 金电极上的聚合成膜，用e q c m 对c o t a p c 聚合膜在水及非水的电解质溶液中的氧化还原性 能和稳定性做了初步探讨，发现溶液中的离子在膜中的传输对膜氧化还原过程中膜的质量 变化( 频率变化) 起着重要的作用，同时借助e q c m 初步讨论了在这些过程中，溶液中的离子 在膜中传输的机理。他们n 町又在上述基础上首次运用了聚四氨基钴酞菁膜对电极进行修饰， 并将其应用于对甲状腺机能亢进症患者治疗的首选药物甲巯咪唑含量的测定，方法灵敏， 同时也有助于了解药物在体内的代谢水平和作用机制。 1 3 4 酞菁化合物在太阳能电池中的应用 能源问题是当前世界各国经济发展中遇到的首要问题，利用太阳能是未来最有希望的能 源之一。而改善太阳能电池的性能，降低制造成本以及减少大规模生产对环境造成的影响 是未来光伏打能发展的主要方向。总的来说，就是要提高太阳能电池的转换效率n 9 。 酞菁 类配合物除了用作传统的染料外，由于酞菁类化合物的原料来源广泛、价格便宜、化学可 3 桂林工学院硕士学位论文 变性大、结构稳定、共轭程度高，所以在有机太阳能电池研究中，酞菁及其配合物都占有 重要地位。 s h a y a s h i 等从共振观点出发，运用表面离子极化( s p p ) 激发技术改善了铜酞菁肖特 基势垒电池的光电转换效率：在入射角4 5 。的白光照射下，光电转换效率是没有经s p p 激 发的2 3 倍。s h a y a s h i 等认为，光电转换效率的提高是由于s p p 激发下c u p c 层光吸 收增加从而产生更多的光生载流子。h l e e 等乜订制造了p b t e c u p c s i 光伏功能分离型电 池，具有更大的内量子效率( 1 5 4 ) 和能量转换效率( 3 4 6 ) ，说明在电池中加入铜酞菁后， 由于铜酞菁的有效光吸收和p b t e c u p c 界面的有效的电荷分离，使电池性能有了明显的提 高。董长征心刁等人研究了用p ，i c 分别和不同的酞菁化合物( i n c l p c 、v o p c 、g a c l p c 、t i o p c 、 h 。p c 、z n p c ) 组成的双层有机旷结太阳能电池，发现酞菁中心的金属离子不同，也会影 响整个电池的光电性能。如在白光( 5 2 m w c m 2 ) 照射下，h ：p c 、z n p c 的效果不是很理想，g a c l p c 和i n c l p c 所做电池的光电转换效率分别达到0 1 0 4 、o 2 ，填充因子分别为o 4 1 和0 4 3 。 虽然酞菁类化合物能使光电池的性能有很大的提高，但是有研究表明，当用酞菁做材 料制备光电池时，也应该考虑其晶型，因为光生载流子产率与材料的晶型有关。酞菁中心 金属的改变会影响整个电池的光电性能，对酞菁的选择必须要综合全面考虑啪1 。 1 3 5 酞菁在医学方面的应用 与传统疗法作用方式不同，光动力学疗法是通过光敏剂、光和分子氧在病灶区联合产生 的理化作用诱生的生物效应实现治疗目的。光动力学疗法正在成为一种治疗癌症的新方法。 光敏剂是光动力治疗的关键因素之一。酞菁配合物因具有结构较易修饰、暗毒性低、光物 理光化学特性较理想等特点，被认为是一类很有潜力的光敏剂比制。 1 9 8 5 年，以色列科学家b e n h u r 眩钉首先报道了氯化铝酞菁对癌细胞的光灭活作用。此 后，金属酞菁配合物用于抗癌光敏剂的研究便受到广泛关注，被认为是有望取代h p d 成为 新一代临床使用的抗癌光敏剂心6 2 7 1 。李琳分别研究了苯硫基酞菁锌、苯硫基铝酞菁、烷 氧基铝酞菁( c 弱h 。a l c l n 。q ) 与人肝癌细胞的相互作用，结果发现内在生血卟啉多的金属酞菁 配合物对肝癌细胞的杀伤效果好。 经过近2 0 年的研究，目前已有几种酞菁配合物进入临床试用，如俄罗斯的磺化酞菁铝， 美国的含季胺基链的硅酞菁，瑞典的脂质体包裹的酞菁锌汹3 。 1 3 6 酞菁在催化方面的应用 酞菁作为一种着色剂已广泛应用于涂料、印刷和纺织行业n 驯。近年来，金属酞菁因其 结构特点在作为催化剂应用上也被广泛地研究。曹育才啪3 等研究表明负载型钯酞菁能有效 催化c c l ：f ：的选择性加氢脱氯反应，在氟化物为载体的钯酞菁催化剂上，c c l 。f z 转化成c h ：f z 的选择性可达7 5 以上。陈文兴b 13 等采用丁二酸酐、顺丁烯二酸酐对四氨基钴酞菁进行改性 后制得两种新型水溶性钻酞菁配合物，并测试了这两种改性的钴酞菁对巯基乙醇的催化氧 化性能，实验结果表明，在p h = 1 1 时，两种改性钴酞菁对巯基乙醇的催化氧化性能最好： 而且随着温度的升高，催化氧化性能提高。 4 桂林工学院硕士学位论文 1 3 7 酞菁在生化分析方面的应用 2 1 世纪是生命科学研究与发展的飞跃期。而蛋白质是生物最重要的基本组成成分之一， 是与营养、免疫、新陈代谢、生命的起源和进化等都息息相关的。由于蛋白质在体液中的 含量可作为人体营养健康、疾病诊断的重要指标，因此蛋白质的定量测定在生命科学、临 床医学和化学研究中占有十分重要的地位。近年来，对蛋白质分离和分析方法的研究日益 增多，同时用于定量测定蛋白质的_ 些新的分析技术的出现，又促进了生命科学的不断发 展。所以蛋白质定量分析方法的研究在国际上一直十分活跃口别。近年来，以菁类、嗯嗪类 为代表的近红外荧光探针3 1 发展迅速，其优点在于散射光弱、背景干扰低，低激发能量减 小了光漂白，使用近红外激光器提高了灵敏度，因而特别适合用于生物样品的测定。按探 针与蛋白质的结合方式可分为共价键结合式和非共价键嵌入式，共价键结合的标记物比由 非共价嵌入式所得复合物更稳定。按探针用途不同可分为荧光标记试剂( f l u o r e s c e n t ) 和荧 光生成试剂( f l u o r i g e n i c ) 1 。 陈小兰等b 5 1 以四磺基铝钛菁( a 1 s 。p c ) 为光谱探针，运用共振散射法，分别对h s a 和y i g g 进行了测定，测得h s a 和y i g g 的线性范围分别为o 0 5 0 x1 0 咱2 0 1 0 咱m g l ，检出限 分别为0 0 1 2 7 和0 0 1 6 1m g l 一。王伦等m 1 研究发现p h3 6 时，四磺基锰酞菁( m n t s p c ) 与蛋白质相互作用后，使光散射信号增强。在最大散射波长3 4 4n m 处，对b s a 、h s a 、y i g g 和卵白蛋白( o v a ) 进行测定，得到各种蛋白质的检出限均在0 0 2m g l i 以下，并将此方法应 用于人血清中总蛋白含量的测定，效果令人满意。 同时羧基酞菁也应用于核酸的定量分析口7 蚓等。 可见酞菁光谱探针在生物大分子中的定量测定已经引起了人们广泛的关注。 1 3 8 酞菁在其他方面的应用 水溶性酞菁类聚合物光敏剂还可用于织物的增白和杀菌，能有效地除去污渍和色渍，增 加织物亮度。 欧美关于这方面的研究专利报道较多。c i b a 公司开发了一系列以铝酞菁为母体的水溶 性光漂白剂h 0 1 。联合利华( u n i l e v e r ) 公司开发了一系列水溶性2 ，3 一萘金属酞菁四磺酸盐化 合物，这是一类优良、可高浓度使用而无染色现象的光漂白剂h 。 陈文兴等n 羽将四羧基金属酞菁负载到改性纤维素纤维上，制备得到消臭纤维。结果表 明，在室温条件下，四羧基铁酞菁消臭纤维( f e p c f ) 、四羧基钴酞菁消臭纤维( c o p c f ) 和混合 金属酞菁消臭纤维( c o f e p c f ) 3 种功能性纤维都能有效去除甲硫醇、硫化氢、氨气和三甲胺， 甲硫醇和硫化氢按催化氧化机理除去，而氨气和三甲胺按酸碱中和机理除去。 1 4 蛋白质的测定研究进展 蛋白质是生物体的重要组成部分，在生物体系中起着核心作用，占活细胞干重的5 0 左右。许多有机小分子如药物分子、染料分子和表面活性剂等都能和蛋白质发生作用。小 分子与蛋白质相互结合的主要部位是蛋白质上的碱性氨基酸残基，相互作用力有静电作用 5 桂林工学院硕士学位论文 力、疏水作用力和范德华力等且通常是多种作用力的协同作用。研究蛋白质与有机小分子 相互作用，对发展检测蛋白质新方法、阐明药物在体内传输及药理作用和研究生物大分子 和有机小分子相互结合作用的配位本质，促进生命科学的发展有着重要的意义。蛋白质分 子中含有色氨酸和酪氨酸等芳香氨基酸残基，在紫外光激发下，分子具有内源荧光发射。 蛋白质荧光发射峰的位置和强度、偏振、荧光寿命等指标可对蛋白质中荧光生色基团的结 构及其所处的微环境提供有用数据h 引。 蛋白质的测定方法有很多，如浊度法、分光光度法、荧光光度法、光散射法和免疫法 蜘等。本节将对蛋白质的测定方法作一综述。 1 4 1 浊度法 利用沉淀剂与蛋白质反应所产生的浊度与标准溶液浊度相比较，从而定量测得未知蛋 白的浓度。其中磺基水杨酸和三氯化铁是常用的蛋白质沉淀剂。以3 0 9 l - l 磺基水杨酸作为 沉淀剂可沉淀白蛋白、球蛋白及血红蛋白；以5 0 9 l q 三氯乙酸蛋白作沉淀剂，可沉淀白蛋 白和球蛋白。但是这两种浊度法都受温度的影响；另外，两种方法所用试剂的浓度、滤光 片的波长及反应浓度也没有标准化，因此其结果的准确性及精确性较差。但由于操作简单、 快速、试剂易购，因此，目前仍为临床常规检查所用。 1 4 2 分光光度法 1 4 2 1 双缩脲法 双缩脲法定量测定蛋白质的基本原理是使用三氯乙酸沉淀蛋白并用双缩脲反应测定尿 蛋白，但双缩脲并非蛋白质的特效反应。所以，必须在测定前先使蛋白完全沉淀，除去干 扰物质，才