KAIST 김현우 교수 "NMR로 광학활성 분석…내년 상용화 계획"
국내 연구진이 화합물 분자구조 분석에 널리 사용되는 핵자기공명 분광분석기(NMR)로 화합물의 광학 활성을 빠르고 간단하게 분석하는 신기술을 개발했다.
한국과학기술원(KAIST·총장 강성모) 화학과 김현우 교수 연구팀은 9일 새로 개발한 음전하를 띤 금속 화합물을 분석 시료 화합물과 반응시켜 NMR로 분석, 광학 활성 신호를 분리해낼 수 있는 효과적인 방법을 개발했다고 밝혔다.
이 연구 결과는 화학분야 국제학술지 '미국화학회지'(JACS, 10월 19일자) 온라인판에 게재됐다.
같은 물질이지만 오른손·왼손처럼 거울상 대칭일 뿐 완전히 겹쳐지지 않는 화합물을 광학이성질체라고 한다. 광학이성질체는 분자량 등 다른 특성은 같지만 광학활성이 달라 화학적 성질도 다르다.
생명체를 이루는 아미노산과 당은 하나의 광학이성질체로 이뤄져 있어 화합물이생체에 들어갈 때 광학 활성에 따라 다른 생리학적 특징을 보인다. 이 때문에 신약을 개발에는 광학 활성 조절과 분석 연구가 필수적이다.
하지만 현재 광학 활성 분석에 주로 사용되는 액체크로마토그래피(HPLC)는 하나에 300여만원인 칼럼이 다수 필요한 고가 장비인데다 분석에 30분∼1시간이 소요된다. 신호 감도와 분해 기능도 떨어지고 무극성 용매만 사용할 수 있어 활용에 한계가 있다.
연구진은 이 연구에서 음전하를 띠는 금속 화합물과 NMR을 이용해 1∼5분에 화합물이 광학활성을 띠는 분자 구조인지 아닌지를 확인할 수 있는 기술을 개발했다.
연구진이 개발한 음전하를 띠는 금속 화합물이 양전하 및 음전하를 갖는 광학활성 화합물과 이온성 결합을 하면 NMR이 그 신호를 분석해 광학활성 여부를 확인한다.
연구진은 NMR을 이용해 광학 활성 화합물의 신호를 분리하는 효과적인 방법은보고된 적이 없다며 이 방법은 구조 제약 없이 다양한 화합물을 분석할 수 있고, 비극성·극성 용매에 모두 적용 가능하다고 설명했다.
다양한 신약 및 신약후보 물질들은 전하를 띨 수 있는 작용기를 포함한 경우가많아 새 분석 방법이 신약 개발에 직접 활용될 수 있을 것으로 기대한다고 연구진은밝혔다.
김 교수는 "간단한 화학적 원리를 통해 기존의 틀을 깨는 혁신적 분석방법을 만들었다"며 "실험실에서 설리 사용하는 NMR로 광학 활성을 분석할 수 있는 제품을 내년께 상용화할 것"이라고 말했다.
scitech@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>
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