1.Tính chất hóa học và cơ chế tác dụng của kháng sinh nhóm aminoglycosid
Phần lớn các aminoglycosid dễ tan trong nước, phổ kháng khuẩn rộng, bền vững với nhiệt độ và pH. Hầu hết kháng sinh nhóm này được sử dụng chủ yếu được sử dụng ở dạng tiêm hoặc là thuốc dụng tại chỗ, rất hãn hữu có dạng uống. Chỉ riêng neeomycin được dùng dạng uống trong trường hợp điều trị nhiễm khuẩn não và gan vì chúng có độc tính cao. Hai phản ứng có hại chủ yếu của các kháng sinh nhóm aminoglycosid là độc cho cơ quan tính giác và thận không hồi phục khi dùng kéo dài nhất là streptomycin và neomycin, chủ yếu là ở ốc tai (neomycin) và tiền đình (streptomycin).
Cơ chế tác dụng của các kháng sinh nhóm aminoglycosid là gắn kết vững chắc với một trong hai vị trí gắn aminoglycosid trên tiểu phân 30S của riboxom, kết quả là thuốc ức chế tổng hợp protein của vi khuẩn.
Các aminoglycosid hoàn toàn không có tác dụng trên các vi khuẩn kị khí, nấm và virus. Kể từ khi xuất hiện các penicillin bán tổng hợp và các tetracyclin vị trí của kháng sinh nhóm aminoglycosid trở nên ít ý nghĩa hơn. Tuy nhiên ưu điểm của các kháng sinh nhóm aminoglycosid là giá thành rẻ nên thích hợp với các nước nền kinh tế còn nghèo. Ngày nay, các kháng sinh nhóm aminoglycosid được coi là các chất kháng sinh dự trữ, chỉ được sử dụng chủ yếu khi các kháng sinh khác không mang lại hiệu quả. Một số kháng sinh nhóm này được sử dụng trong công nghiệp như ở Nhật Bản sử dụng kasugamicin để diều trị bệnh vàng lụi cho lúa do chủng Piricularia oryzae gây ra, các chất kháng sinh được sử dụng để chữa bệnh cho gia súc, gia cầm như hygromycin được sinh tổng hợp từ chủng S. Hygroscopius.
2. Cơ chế sinh tổng hợp
Do cấu trúc hết sức đa dạng và khác nhau, trong quá trình sinh tổng hợp các nhóm chất aminoglycosid sẽ trải qua các mắt xích trung gian và cần có các nhân cảm ứng hay kiềm chế khác nhau. Ở Str. Griseus dihydrostreptomycin -6-phosphat và streptomycin được hình thành ở giai đoạn cuối nhờ phản ứng kết hợp giữa ba cấu tử: streptidin đã được phosphoryl hóa, dTDP-L- dihydrostreptose và N-metyl glucozamin. Từ ngồn cơ chất là glucose, bằng cách sử dụng các biến chủng và các chế độ công nghệ khác nhau, người ta đã lên men được hàng loạt các aminoglycosid khác nhau.
3. Quá trình chiết tách sản phẩm
Các kháng sinh nhóm aminoglycosid đều là những chất có tính chất bazo yếu, tương đối bền với nhiệt độ, với pH, tuy nhiên trong môi trường lên men thường tồn tại đồng thời tồn tại một họ gồm nhiều kháng sinh có cấu trúc gần giống nhau với hoạt tính kháng sinh khác nhau. Do đó trong công nghiệp người ta thường lựa chọn phương pháp sắc kí bằng nhựa trao đổi ion để tách và tinh chế sản phẩm. Trong các công đoạn tách đầu tiên người ta thường sử dụng cationit sau đó tùy thuộc vào loại aminoglycosid cần dùng mà người ta sẽ tiến hành chọn các loại nhựa khác nhau. Các chất mang thường được lựa chọn là carboxymethylcellulose, sephadex… một số catinoit bán trên thị trường hay được sử dụng là Amberlit IR-120, Amberlit IRC-50…
