本论文开展了金属卟啉在有序性介质中的室温磷光行为及其特性的分析应用研究。金属钯卟啉在所测试的有序介质中表现出很好的磷光特性。利用这一特性对金属卟啉的聚集行为进行了研究(第二章)；同时,对比了在各种不同有序介质中,阴、阳离子金属卟啉的磷光表现和聚集特征,并对其机理进行了讨论(第三章)；特别对钯卟啉在有序体系脱氧胆酸盐(NaDC)的存在下由碱土金属诱导的磷光增敏现象进行了详细的研究(第四章)；并利用此体系作为磷光探针对牛血清蛋白和刀豆蛋白A进行了测定,获得了非常好的结果(第五章)；最后,对NaDC体系的有序性进行了进一步深入探讨(第六章)。第一章：综述了金属卟啉的性质及其在室温磷光方面的应用。特别是钯/铂卟啉配合物由于磷光寿命长,发射波长较长,较大的Stokes位移使得磷光发射谱能够与激发谱很好地分开等特点,常用作室温磷光探针应用于生物分析领域,在这方面针对其性质、应用等情况做了详细叙述。同时,对钯卟啉室温磷光所需要刚性、有序的微环境进行了必要的叙述。第二章：用室温磷光法研究阳离子卟啉四-(4-三甲铵基苯基)卟啉(Pd-TAPP)与阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)的相互作用以及聚集行为,并对其机理进行探讨。结果表明阴离子表面活性剂SDS对Pd-TAPP的聚集行为有明显影响。当Pd-TAPP处于高浓度时,Pd-TAPP形成非典型聚集,这时,RTP激发峰分裂为双峰。加入SDS使其浓度小于其CMC但大于Pd-TAPP浓度的四倍,则Pd-TAPP与SDS通过静电吸引以1：4结合,此时卟啉与卟啉间的电荷斥力减小,从而形成Pd-TAPP/SDS的H-聚集。磷光光谱表现为激发峰蓝移且强度明显增大。当SDS浓度大于CMC时,Pd-TAPP单体或Pd-TAPP聚集体通过静电吸引吸附在SDS胶束表面。磷光的激发峰的位置恢复且强度增大。也就是说SDS在CMC以上和以下均能增强磷光强度。SDS在CMC以下可促使Pd-TAPP形成H-聚集,而在CMC以上,对Pd-TAPP的聚集无影响。同时,紫外光谱和共振光散射谱也证明了这一论断。第三章：用室温磷光法对比研究了阳离子卟啉与阴离子卟啉在各种不同的有序介质中的磷光行为,解释了阴阳离子卟啉与不同离子型表面活性剂相互作用的相关信息以及微环境有序性对RTP强度影响的原因。总结水溶性阴阳离子卟啉室温磷光强度增加的原因有三种：(一)静电引力作用增加了体系的刚性和有序性；(二)氢键作用增加了体系的刚性和有序性；(三)体系为微环境提供了更多的疏水疏氧空间。针对实验所研究的几种体系,Pd-TAPP与SDS、meso-四-4-(羧基苯基)卟啉钯(Pd-TCPP)与十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)或十六烷基溴化吡啶(CPDB)之间,在形成胶束前主要为静电引力作用；而形成胶束后,溶液中除了静电引力,还有胶束形成后提供的无水无氧的空间的作用。非离子表面活性剂使阴离子Pd-TCPP的RTP增强的原因可归结为主要由于烷基聚氧乙烯(23)醚(Brij-35)中的醚键与Pd-TCPP的羧基形成氢键所致,而在Brij-35形成胶束后,体系中存在氢键和胶束形成后提供的无水无氧的空间的共同作用；DNA、RNA使Pd-TAPP的RTP增强的原因是由于静电和疏水相互作用；而BSA使Pd-TCPP的RTP增强的原因主要是由于氢键作用；NaDC使Pd-TCPP的RTP增强的主要原因是由于静电引力作用。由此得出以下结论,即使微环境体系的有序性、刚性很强,但如果磷光体与有序体系之间没有相互作用或作用很小,体系的RTP强度不能增强;只有在有序介质与磷光体之间有相互作用力的情况下,磷光体的磷光强度才能够增强。因此,可以说,有序体系与磷光体之间有相互作用为RTP的增强起到了决定性的作用。第四章：在有NaDC存在的微环境中,碱土金属阳离子Ca2+、Ba2+、Mg2+能够明显增强钯卟啉室温磷光强度。在测试的三种不同的钯卟啉中,Pd-TCPP在Ca2+存在时磷光强度增加最明显,为没加Ca2+时的强度203.7倍,Ba2+能使Pd-TCPP的室温磷光强度最大增强89.4倍,Mg2+增强2.5倍。但碱土金属对Pd-TAPP和钯meso-四-4-(磺酸基苯基)卟啉(Pd-TSPP)的RTP强度影响较小,分析原因是由于Pd-TCPP的四个羧基及NaDC的羧基与碱土金属以静电引力的方式缔合增强了体系的刚性和有序性。进一步研究碱土金属与NaDC相互作用的机理表明Ca2+和脱氧胆酸盐中的羧基有强的相互作用力,这种静电力,能够促使脱氧胆酸盐聚集,从而增强了体系的刚性和有序性,特别是当Pd-TCPP的四个羧基及NaDC的羧基与Ca2+形成的三元缔合物,可以保护磷光体三线态不被氧或其它猝灭剂猝灭,从而使Pd-TCPP的室温磷光强度显著增强。然而,ca2+对Pd-TSPP或Pd-TAPP的影响较小,这是由于Ca2+与Pd-TSPP阴离子磺酸基或Pd-TAPP阳离子氨基之间的作用力较小的缘故,Ba2+和Mg2+对磷光强度的增敏有与ca2+相同的原因,但由于Ba2+、Mg2+与羧基的缔合作用相对较弱,因此,使钯卟啉的RTP强度增强也较弱。第五章：利用钯卟啉作为“外源”室温磷光探针对两种蛋白质进行了研究。得到了比“内源”探针更好的实验结果。在胆酸盐与Ca2+形成的有序结构和刚性微环境中,利用Pd-TCPP作为室温磷光探针,对牛血清蛋白(BSA)和刀豆蛋白(ConA)进行测定,实验证明Pd-TCPP与BSA及ConA之间存在强烈的相互作用,并形成体积较大的复合物,卟啉分子与蛋白质之间的作用通常是借助于共价键以外的氢键、静电引力、范德华力等结合力而形成超分子复合物。两种蛋白质会使Pd-TCPP的RTP强度猝灭,猝灭形式为静态猝灭,结合常数分别为1.82×106L.mol-1及3.33×104L·mol-1。以Pd-TCPP作为室温磷光探针对BSA进行测定,BSA在1×10-9g·ml-1—1×10-4g·ml-1浓度范围内呈良好的线性,检测限为2.6×10-11g.ml-1,相对标准偏差为2.3%。此分析方法灵敏度高,检出限低,重现性好。有望用于Pd-TCPP作为室温磷光探针对微量、痕量BSA进行测定。第六章：用一种简单易行的方法在微观或宏观尺度观察到了胆酸盐和金属离子形成的扇形自组装结构。实验中用光学显微镜研究了NaDC与金属离子相互作用的结构特点,这种结构在金属离子的影响下会产生变化。同时,对聚集体生长的机理进行了探讨。胆酸盐自聚集形成的扇形结构,在金属离子存在下,由于非线性自组装而导致扇形聚集体转变为具有分形结构聚集体。实验现象具有较好的重现性。胆酸盐分形结构能够使人们更深入了解分形结构生长机理的,同时,帮助人们解释胆结石的形成机理。另外,由于其在生物体中的重要性,这种具有特殊形貌的胆酸盐聚集体有望应用于生化领域。不同离子对NaDC的影响导致其微环境发生变化,从而可以为室温磷光提供一个有序的微环境,使磷光增强。