TCPP（四（4 - 羧基苯基）卟啉），分子式是C44H28N4O8，TCPP 的核心是一个卟啉环结构，由四个吡咯环通过亚甲基桥连接而成，形成一个具有 18 个 π 电子的大共轭体系，这种共轭结构赋予了 TCPP 光学和电子性质。TCPP与多糖生物大分子的相互作用会引发多糖在结构等方面产生一系列变化，以下是具体介绍：

一、相互作用方式

1. 静电相互作用：TCPP 分子中的羧基在水溶液中会发生解离，使 TCPP 带负电荷。而一些多糖，如壳聚糖等，在一定条件下会带正电荷，正负电荷之间的静电吸引作用会促使 TCPP 与多糖相互靠近并结合。即使多糖整体呈电中性，其结构中的一些带电基团也可能与 TCPP 发生静电相互作用。

2. 氢键作用：TCPP 的羧基以及卟啉环上的氮原子等都可以作为氢键的供体或受体。多糖分子中含有大量的羟基，这些羟基既可以作为氢键供体与 TCPP 形成氢键，也可以作为受体与 TCPP 上的氢原子形成氢键。通过大量的氢键作用，TCPP 与多糖能够较为稳定地结合在一起。

3. 疏水相互作用：TCPP 的卟啉环是一个具有较大共轭体系的疏水结构，而多糖分子中虽然整体亲水性较强，但也存在一些局部的疏水区域，如某些多糖的糖苷键连接区域或一些非极性侧链。TCPP 的卟啉环可以与多糖的这些疏水区域相互作用，以降低体系的自由能，使二者结合更加稳定。

4. π-π 堆积作用：TCPP 的卟啉环具有大 π 键共轭体系，一些多糖分子中可能含有具有芳香环结构的修饰基团，或者在多糖的高级结构中，糖单元之间的排列可能形成具有一定 π 电子云密度的区域，TCPP 的卟啉环与这些区域可以发生 π-π 堆积作用，这种作用也对 TCPP 与多糖的相互作用起到一定的稳定作用。

二、多糖结构变化

1. 构象改变

链的伸展或卷曲：由于 TCPP 与多糖之间的相互作用，多糖分子链可能会发生伸展或卷曲程度的改变。例如，原本处于较为卷曲状态的多糖链，在与 TCPP 结合后，可能因为静电排斥作用或氢键的重新分布等原因而变得更加伸展；相反，一些原本较为伸展的多糖链可能会因为与 TCPP 的多点结合而发生卷曲。

螺旋结构变化：对于具有螺旋结构的多糖，如纤维素等，TCPP 的结合可能会影响螺旋的参数，如螺距、螺旋半径等。TCPP 与多糖螺旋结构中的特定位置结合后，可能会使螺旋结构变得更松散或更紧密，甚至可能导致螺旋结构的部分解旋或形成新的螺旋结构。

2. 聚集状态变化

聚集程度改变：TCPP 与多糖的相互作用可能影响多糖分子之间的聚集状态。一方面，TCPP 可能作为桥梁，使多糖分子之间通过与 TCPP 的共同结合而发生聚集，导致多糖的聚集程度增加，形成更大的聚集体；另一方面，如果 TCPP 与多糖的结合改变了多糖分子表面的电荷分布或空间位阻，也可能会阻止多糖分子之间的聚集，使原本聚集的多糖分子发生分散，降低聚集程度。

聚集形态改变：除了聚集程度的变化，多糖的聚集形态也可能受到影响。在没有 TCPP 存在时，多糖可能形成均匀的球形或纤维状聚集体，而与 TCPP 结合后，由于相互作用的特异性和空间位阻等因素，多糖可能形成不规则形状的聚集体，或者聚集体的尺寸分布变得更加不均匀。

3. 刚性和柔性变化

刚性增强：一般来说，TCPP 与多糖结合后，会在一定程度上限制多糖分子链的运动自由度，使多糖的刚性增强。这是因为 TCPP 与多糖之间的多种相互作用形成了一个相对固定的网络结构，多糖分子链在这个网络中的运动受到限制，就像在分子链之间增加了一些 “交联点”，从而使多糖整体的刚性提高。

柔性降低：随着刚性的增强，多糖的柔性自然会降低。多糖分子原本可以在一定范围内自由弯曲和伸展，与 TCPP 结合后，这种弯曲和伸展的能力受到限制，在受到外力作用时，多糖分子更难发生变形，表现出柔性降低的特点。