卟啉化合物具有独特的结构和优越的物理、化学和光学特征,使其在生命科学、生物化学、药物化学、材料化学、超分子化学等领域得到广泛的研究和应用。研究卟啉化合物与核酸的相互作用对于光动力治疗癌症、核酸结构和动力学研究、抑制流感病毒等方面具有广阔的应用前景和理论研究意义。卟啉环大而刚性的表面结构、周边基团的可控性也使得卟啉化合物在分子识别领域中倍受重视。本论文工作致力于新型卟啉衍生物的合成；使用紫外可见光谱、荧光光谱、凝胶色谱等方法研究了多电荷卟啉、卟啉键联葡聚糖化合物与DNA的亲和作用和光切割性质；使用微量热法研究卟啉化合物对细菌的抑制作用；使用核磁造影技术研究卟啉化合物的造影效果；使用紫外可见光谱、荧光光谱研究卟啉化合物与人血清白蛋白(HSA)的相互作用。本论文主要包括以下内容：第一章,简要阐述了卟啉化学的研究进展,对卟啉化合物在合成、药物化学、生物化学、医学等领域的新近研究进行了较为详尽的综述。第二章,合成了一系列具有不同带活性基团的卟啉化合物,利用常见的结构表征方法(IR, UV-vis和1HNMR)确定了这些化合物的结构。第三章,分别合成和结构表征了葡聚糖键联的锰卟啉化合物29和金卟啉化合物30,并分析了不同金属卟啉环的紫外光谱性质。结果表明含有锰的化合物29产生超高型的紫外光谱,而含有金的化合物30的紫外谱图属于蓝移型的。通过紫外可见光谱、荧光光谱、EB竞争法测定结合常数等手段研究了化合物27、28、29和30与CT DNA的相互作用,结果表明,键联有葡聚糖的化合物29对CT DNA的亲和力最强,结合常数最大；使用凝胶电泳实验研究了卟啉对pBR322质粒DNA的光诱导切割作用,发现它们对DNA的光切割能力主要和它们与DNA的结合能力有关,当卟啉单体与葡聚糖键联以后,卟啉对DNA的切割增强。这个结果与卟啉与DNA的结合常数大小是相一致的。第四章,合成并结构表征了葡聚糖键联卟啉化合物33和35。利用微量热法讨了键合以与未键联葡聚糖化合物(化合物31和32)对大肠杆菌的抑制作用。测试结果表明,金属锰卟啉对大肠杆菌生长抑制作用强于金属钴卟啉；葡聚糖键合的卟啉化合物对大肠杆菌的抑制作用会进一步增强。第五章,较为详细地探讨了卟啉化合物31、33和34的核磁造影效果,重点对化合物33做了包括生活体内成像造影、生物体外毒性和细胞内定位在内的测试。实验结果表明,化合物33具有无毒、高靶向性和高影像效果,是一种潜在的高效核磁共振造影剂。第六章,合成并结构表征了与葡聚糖键联阴离子卟啉的磁性纳米微粒37,测试表明,化合物37是具有超顺磁性的小尺寸纳米微粒。利用荧光光谱研究了化合物25(未键合葡聚糖的卟啉)和化合物37与人血清白蛋白(HSA)之间的相互作用。结果表明,化合物37对HSA具有高效的荧光猝灭作用,但是由于分子尺寸的原因,它与HSA的结合力相对于化合物25而言较弱。