青霉素酶是属于β-内酰胺酶的一类,可以水解青霉素类抗生素并使之失活的酶。青霉素酶分析对关于抗生素耐药性的药物治疗具有重要意义。本论文围绕青霉素酶分析,开展了一步原位青霉素酶诱导凝胶化的固定化酶反应器和快速裸眼检测青霉素的纸质传感器的研究,具体工作如下:1.提出了一种新的通过一步原位青霉素酶诱导凝胶化并实现酶的包埋的毛细管固定化酶反应器。毛细管内的青霉素酶催化青霉素反应生成青霉噻唑酸,释放出氢质子改变溶胶体系的pH值,触发碳酸钙释放出钙离子与海藻酸钠形成“egg-box”结构的海藻酸钙凝胶。随着凝胶网络的形成,原始溶胶中含有的青霉素酶和其他酶(本实验选择黄嘌呤氧化酶)被高效的包埋在其中,无需任何其他操作即可在毛细管内形成牢固的固定化酶反应器。该酶反应器具有高的酶负载量,原始溶胶溶液中61.8%的酶可以被包埋。该固定化酶反应器还有很好的稳定性和批次间的重现性。这些结果均标志我们制备的固定化酶反应器可进行精确的在线酶分析。我们对固定的青霉素酶和黄嘌呤氧化酶的酶活性和抑制动力学进行了测定,与自由酶结果一致。以上结果均可以说明我们提出的固定化酶方法简单、高效,并且具有一定的普适性可以广泛的应用在生化分析领域。2.制备了一种价格低廉,可快速裸眼对样品中的青霉素进行初步筛选的纸质传感器。在本工作中,我们以商品化的滤纸为基质,含有碳酸钙的海藻酸钠溶胶为媒介,溶胶中的青霉素酶催化水解青霉素释放出氢质子,引发碳酸钙释放出钙离子与海藻酸钠形成海藻酸钙凝胶。添加不同浓度的青霉素,体系生成的凝胶程度不同,粘度也就不同,当滴加在滤纸上,由于毛细现象就会扩散出不同的直径。根据这一原理,我们测得了标准曲线。此外,我们还用此纸质传感器对牛奶和猪肉中青霉素G进行了检测,回收率在92%和112%之间。以上结果可说明我们制备的纸质传感器有望实现青霉素的现场测定。