IBS 장석복 단장팀, 유용한 분자구조만 선택적 합성 기술 개발
탈리도마이드 복용으로 인해 손, 발 이상으로 태어난 아이들의 모습
美노스웨스턴대 제공
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인공감미료로 알려진 아스파탐도 똑같이 생겼지만 한 쪽은 단맛을 내지만 다른 쪽은 쓴맛을 낸다. 이처럼 많은 생체분자들은 왼손과 오른손처럼 구성물질과 구조는 같지만 거울상 대칭을 이루는 광학이성질성을 갖고 있다. 한 쪽은 인체에 부작용이 없고 약리효과가 있지만 다른 쪽은 독이 되는 경우도 많다. 이 때문에 많은 제약기업들이 이성질체 중 쓸모없는 물질을 제거하거나 분리하는 방법을 연구 중인데 국내 연구진이 거울상 이성질체 중 한 쪽 분자만 합성할 수 있는 기술을 개발했다.
카이랄 락탐을 응용한 실제 의약품과 거울상 이성질체에 대한 사례
항구토제 중 하나인 베루비(왼쪽)는 카이랄 락탐의 구조를 가지고 있다. 베루비의 거울상 이성질체는 베루비와 매우 유사하게 생겼짐나 실제 약효는 거의 없다. 이 때문에 화학과 약학계에서는 두 개의 거울상 이성질체 중에서 약효가 있는 하나만을 선택적으로 합성하는 방법을 매우 중요하게 생각하고 있다.
IBS 제공
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자연계에 많은 분자들이 거울상 이상질체로 구성돼 있는데 이 중 사람들에게 이로운 이성질체만 선택적으로 합성하는 ‘비대칭 반응’ 개발은 여전히 화학계의 난제로 남아있었다.
연구팀은 이리듐을 원료로 만든 수 십여개의 촉매 중에서 ‘카이랄 다이아민’ 골격을 가진 이리듐 촉매가 99% 이상의 정확도로 원하는 거울상 분자를 선택할 수 있다는 것을 확인했다.
연구팀은 이렇게 개발된 촉매를 이용해 의약품 제조에 많이 활용되는 다양한 카이랄 락탐 화합물을 합성하는데도 성공했다. 카이랄 락탐은 독특한 입체적 특성 때문에 우리 신체를 구성하는 많은 아미노산 유도체를 만들 수 있어 이번에 개발된 촉매를 이용해 신체 생리활성을 높인 약물 개발이 가능할 것으로 연구진은 기대하고 있다.
이번 연구를 이끈 장석복 IBS 분자활성 촉매반응 연구단장(오른쪽)과 제1저자인 박윤수 연구원
IBS 제공
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유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr