자연에 풍부한 탄화수소로 의약원료 '감마-락탐' 합성 성공

자연에 풍부한 탄화수소로 의약원료 '감마-락탐' 합성 성공
기초과학연구원, 사이언스에 연구 성과 발표…"산업적 활용 기대"

(서울=연합뉴스) 신선미 기자 = 국내 연구진이 석유나 천연가스 등 비교적 간단한 탄화수소 화합물로 의약품 원료가 되는 복잡한 유기물질 '감마-락탐'을 합성하는 방법을 개발했다.
기초과학연구원(IBS) 분자활성 촉매반응 연구단(카이스트 캠퍼스)은 "이리듐 촉매를 개발해, 상온에서 탄화수소로 감마-락탐을 합성하는 데 성공했다"고 2일 밝혔다. 연구 결과는 이날 국제학술지 '사이언스'(Science)에 실렸다.



감마-락탐은 뇌전증 치료제, 혈관형성 억제제 등 복잡한 유기분자의 핵심 구성성분으로, 의약품 및 화학소재 합성에 널리 활용된다.
지금껏 탄화수소에서 감마-락탐을 얻기 위한 연구가 진행돼왔지만, 상온에서 합성하는 데는 어려움을 겪어왔다.
감마-락탐을 합성하려면, 탄화수소의 '탄소-수소 결합'을 '탄소-질소 결합'으로 바꿔야 하는데, 이 과정에서 나오는 중간체(카보닐나이트렌·carbonylnitrene)가 쉽게 분해되기 때문이다.



IBS 연구진은 이 문제를 해결할 수 있는 촉매를 이론을 기반으로 설계해 개발했다. 계산화학으로 탄화수소에 효율적인 반응을 일으킬 촉매를 분석한 뒤, 시뮬레이션으로 설계의 완성도를 높였다.
연구진은 설계를 바탕으로 중간체 분해를 막는 이리듐 촉매를 개발해낸 후 화학반응 실험에 이 촉매를 적용해, 탄화수소로 감마-락탐을 합성할 수 있음을 확인했다.
장석복 분자활성 촉매반응 연구단장은 "질소화 반응의 중간체 분해 문제를 해결해, 탄화수소로 감마-락탐을 합성할 수 있었다"며 "이번 연구가 의약품과 신소재 개발 등 산업적인 면에서도 기여할 수 있게 되기를 바란다"고 말했다.


sun@yna.co.kr
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