Kháng sinh lμ những sản phẩm trao đổi chất thứ cấp. Tuỳ theo đặc tính của loμi mμ sản phẩm thứ cấp đó đ−ợc tiết vμo môi tr−ờng nuôi cấy (penicillin, streptomycin...) hay giữ lại trong tế bμo (gramicidin, tetracyclin...). Để thu lấy các hoạt chất có độ tinh khiết cao cần tìm ph−ơng pháp chiết thích hợp. Nếu chiết bằng dung môi hữu cơ thì dung môi cần thoả mãn các yêu cầu sau:
− Dung môi dễ kiếm, rẻ tiền, không độc, khó cháy.
− Có tính chọn lọc cao: hoμ tan tốt hoạt chất ít hoμ tan tạp chất. − Dễ cất thu hồi.
Có kháng sinh lại chiết bằng ph−ơng pháp kết tủa (các tetracyclin, fumagillin...), hoặc bằng nhựa trao đổi ion (kháng sinh nhóm aminoglycosid, polymyxin...), vì vậy phải nghiên cứu chọn đ−ợc chất phụ gia cho quá trình kết tủa (các amoni bậc 4) hoặc các cationit có dung l−ợng trao đổi lớn, dễ phản hấp phụ để không phá huỷ hoạt chất. Kỹ thuật chiết xuất vμ tinh chế kháng sinh thích hợp lμm cho sản phẩm đạt chất l−ợng cao, bảo quản đ−ợc lâu hơn đồng thời còn lμm tăng tỷ lệ thu hồi vμ hạ giá thμnh sản phẩm. Ví dụ: trong những năm 60 - 70 tỷ lệ chiết xuất penicillin từ môi tr−ờng lên men chỉ đạt 60 - 70%. Hiện nay tỷ lệ đó đã đạt 90 - 92%.
8. Nghiên cứu hoạt tính kháng khuẩn vμ độc tính
Sau khi chiết xuất vμ tinh chế đ−ợc kháng sinh tinh khiết, phải kiểm tra hoạt lực của nó (phổ tác dụng) đối với vi sinh vật kiểm định: vi khuẩn Gram (+), Gram (-), nấm... xác định đ−ợc MIC (nồng độ tối thiểu có tác dụng ức chế). Ngoμi ra còn phải kiểm tra độ vô trùng của kháng sinh xem có lẫn vi sinh vật lạ, đặc biệt các bμo tử của vi sinh vật gây bệnh. Để lμm đ−ợc việc đó phải khử hoạt tính của kháng sinh, sau đó cấy trên các môi tr−ờng đặc biệt: canh thang, thạch máu..., khử hoạt tính penicillin bằng penicillinase hay clohydrat hydroxylamin; streptomycin khử bằng hydroxylamin hay cystein. Nhiều kháng sinh không có chất khử đặc tr−ng thì độ vô trùng của nó chỉ xác định đ−ợc đối với những vi sinh vật không bị tác dụng của kháng sinh đó.
Độc tính kháng sinh đ−ợc kiểm tra bằng động vật thí nghiệm. Ng−ời ta th−ờng dùng chuột, tiêm tĩnh mạch, phúc mạc hay d−ới da, uống các liều l−ợng kháng sinh cần nghiên cứu. Theo dõi chúng cẩn thận sau 12 - 15 ngμy thí nghiệm mới có kết luận về độc tính của kháng sinh đem thử.
9. Nghiên cứu về d−ợc lý vμ điều trị của kháng sinh
Tác dụng điều trị của kháng sinh đ−ợc tiến hμnh trên động vật thí nghiệm (th−ờng dùng chuột). Tiến hμnh gây bệnh thực nghiệm cho động vật bằng một loại vi sinh vật gây bệnh xác định. Th−ờng sử dụng liều gây chết 50% động vật thí nghiệm (LD50) vμ liều gây chết 100% động vật thí nghiệm
(LD100). LD50 đ−ợc coi lμ liều gây chết tối thiểu. Chia động vật thí nghiệm thμnh 3 nhóm:
− Nhóm 1: dùng kháng sinh điều trị ngay sau khi gây nhiễm động vật bằng vi khuẩn gây bệnh.
− Nhóm 2: dùng kháng sinh điều trị sau khi gây nhiễm động vật ít nhất 5 giờ. Trong cả 2 tr−ờng hợp trên đ−ợc phép dùng kháng sinh với liều tối đa để cứu sống động vật thí nghiệm.
− Nhóm 3: lμ nhóm đối chứng.
Dựa vμo số l−ợng động vật sống sót mμ kết luận về tác dụng điều trị của kháng sinh. L−ợng kháng sinh tối thiểu cứu đ−ợc động vật thoát chết lμ liều điều trị tối thiểu. Mỗi kháng sinh dùng trong điều trị đều có độc tính nhất định. Nếu liều điều trị thấp hơn độ độc cho phép thì kháng sinh đó đ−ợc sử dụng trong điều trị. Trong tất cả các tr−ờng hợp liều điều trị bằng hoặc gần với liều độc thì không cho phép sử dụng kháng sinh đó trong y học.