卟啉是一类含氮大环化合物,环上的各个碳原子处于同一个平面,具有11个共轭双键,分子刚性较好,一般具有较深的颜色。卟啉在生物体的新陈代谢中起着非常重要的作用,如叶绿素即是卟啉化合物,而肌红蛋白、过氧化氢酶、血红蛋白等生物大分子的活性中心则带有卟啉结构。由于卟啉化合物独特的光学性质,其开发应用的潜力巨大。近年来,卟啉化合物在很多领域展示出广泛的应用前景,如分析化学、荧光探针技术、光敏材料、生物化学、染料等领域。pH的测量是科学研究、工农业生产、环境保护等领域的一项重要工作。目前,开发的pH荧光探针大多是针对中性和弱酸性的荧光物质,强酸性和碱性的探针鲜见报道。因此,开发用于较强酸、碱性环境酸度测定的卟啉光学探针是有价值的研究工作。金属离子光学探针（如 Cu2+,Zn2+,Hg2+,Cd2+,Fe3+,A13+,Pd2+等）已有了诸多报道。我们发现铜离子对5,10,15,20四（4-三甲氨基）苯基卟啉四甲苯磺酸盐（5,10,15,20-Tetrakis（4-（trimethylammonio）-phenyl）-21H,23H-porphine tetratosylate,TTMAPP）的荧光具有高选择性的强猝灭作用,TTMAPP作为铜离子特异性化学探针值得深入研究。本学位论文的主要工作是以卟啉化合物TTMAPP作为光学探针,应用于pH和铜离子测定的的研究。第一章首先对卟啉化合物的结构和基本性质作了简要的介绍;其次,简要描述了酸度检测的意义和常用的酸度检测手段以及各种检测方法的优、缺点、荧光探针的优势。本章还介绍了荧光探针技术的原理、分类和比率型荧光探针最新的研究进展。重点介绍了荧光探针在酸度检测和离子检测中的研究进展。第二章利用所发现的TTMAPP对pH的“等发射点”响应特性,建立了四苯基卟啉光学探针测定pH的方法。研究发现,TTMAPP的荧光发射光谱与pH的改变具有显著的相关性,且出现“等发射点”特征,即在特定波长处TTMAPP的荧光强度基本不受pH的影响,据此发现可开发比率型pH荧光探针,实现更加准确测定pH的目的。研究发现在pH 2.5～4.5的区间内,TTMAPP的荧光比率和pH的关系符合Logstic函数模型,通过数据处理使荧光比率和缓冲溶液的pH值呈现出线性拟合关系。对实验体系进行了优化,考察了探针光稳定性、可逆性响应和抗离子干扰能力据此,以TTMAPP为荧光探针,建立了测定pH的高灵敏度、高特异性的方法。将探针用于实际样品的检测,取得了满意的结果。本章还介绍了逻辑函数模型的数据处理方法,并对探针响应机理进行了探讨。第三章 通过金属离子筛选实验,发现铜离子（Ⅱ）对TTMAPP的荧光具有高选择性的强烈猝灭作用,表明铜离子对探针TTMAPP具有高度的特异性结合能力。本章据此发现,开发TTMAPP作为铜离子测定的光学探针。在最佳反应条件下,标准工作曲线的线性范围为1.0×10-7 mol/L～1.0×10-6 mol/L。所建立的方法用于实际样品（食品级葡萄糖酸铜）的含量测定,取得了满意的结果。第四章概述了本人研究生访学交流期间所做的课题和选修的课程,主要研究方向为肾脏局部炎性反应的调控机制,为寻找新的药物靶点和肾脏病的防治提供重要的理论依据和实验基础。