青霉素酶属于-内酰胺酶,可水解青霉素类的β-内酰胺环,使抗生素失效。目前,青霉素酶常用于抗生素药品质量检测、青霉素过敏者使用,该酶最具前景的用途是对牛奶中的青霉素残留量的快速定量测定和对青霉素超标牛乳进行处理。它的常用产生菌为地衣芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌。
目前青霉素酶的活性测定普遍采用碘量法,此方法的原理是:青霉素在青霉素酶作用下降解,降解产物青霉噻唑酸能与碘发生反应,根据青霉素酶分解青霉素前后消耗碘量的差值,计算出单位时间内青霉素降解量,进而折算出青霉素酶的活性。但是碘量法经常受到其他因素的影响,例如反应过程需要避光、反应时间要准确控制、滴定误差较大、操作繁琐、终点判断不明显等,因此系统误差较大。
青霉素可快速与羟胺反应,生成羟肟酸,后者与三价铁离子可以形成水溶性内络盐而显红色,在515nm光波下有最大吸收峰。1947年Ford首次应用该原理建立了青霉素的检测方法,1990年吴芝清等人又改进了羟胺法,增加了显色的稳定性。青霉素酶能够分解青霉素,如果青霉素酶的分解产物既不影响羟胺与青霉素的反应,也不影响羟肟酸与三价铁离子进一步反应,则可根据单位时间内青霉素酶反应前后羟胺法测得的青霉素含量的差值,进而建立一种新的青霉素酶的检测方法。相对于碘量法,羟胺法反应时间短(5min)、显色稳定、数据重复性好、操作过程简便、操作体系小(只有5mL),因此比碘量法更有优势。

测定方法[1]
1、青霉素标准曲线的绘制
取80万单位/瓶的青霉素钠0.4000g用缓冲液溶解定容至100mL,分别取母液50、100、200、250、500、750uL加缓冲液补充至1.0mL。依次加入0.125mol/L中性羟胺1.0mL、95%乙醇1.0mL,反应3min,再加入0.25mmol/L硫酸铁胺2.0mL,混匀后,待反应气泡消失后,以缓冲溶液(pH6.0)代替青霉素标准液做为空白对照,测OD515值,绘制标准曲线。
2、羟胺法测定样品中的青霉素含量
将含青霉素的样品适度稀释,室温下(20℃-28℃)取1.0mL样品稀释液,依次加0.125mol/L中性羟胺1.0mL、95%乙醇1.0mL,反应3min,加入0.25mmol/L硫酸铁胺2.0mL,混匀后,待反应气泡消失后,以缓冲溶液代替青霉素标准液做为空白,测OD515值,依照标准曲线计算出青霉素含量。
3、羟胺法测定青霉素酶活
酶活力单位数:在37℃条件下,青霉素酶1h所分解的青霉素单位数称为酶活力单位数。将待测青霉素酶液,适度稀释(大约酶活在10000u/mL左右),取10mL稀释酶液与青霉素液(10000u/L)20mL混合均匀,37℃保温水浴,分别用羟胺法测定水浴0h和水浴1h的青霉素含量,并根据标准曲线计算出青霉素的降解量,进而根据公式推算出青霉素酶的活性。

参考文献
[1]王芳,仪宏,王丽丽. 羟胺法测定青霉素酶酶活的研究[J]. 中国抗生素杂志,2010,35(4):316-319.