돌아가는 원통 장치로 원료 층으로 구분… 회전속도 조절해 단계적 합성

의약품을 기존보다 빠르고 간편하게 합성할 수 있는 회전 원통 시스템. 원통이 돌아가면 원료들이 밀도에 따라 여러 층으로 나뉘고, 회전속도를 조절해 인접한 층끼리 합성시킬 수 있다.

국내 연구진이 의약품 등의 화합물을 손쉽게 만들 수 있는 새로운 공정법을 개발했다.

기초과학연구원(IBS)는 바르토슈 그쥐보프스키 첨단연성물질 그룹리더 연구팀이 회전하는 용매로 합성을 제어하는 시스템을 고안하고 실제 의약품을 만드는 데 성공했다고 1일 밝혔다. 연구성과는 네이처에 이날 게재됐다.

화합물 합성은 플라스크에 들어있는 원료들을 관으로 연결시켜 적절한 순서로 섞이게 하는 방식이다. 대형공정을 갖추지 않는 이상 수작업으로 한단계씩 진행해야 한다. 중소 화학 제조업체들은 제품의 생산 속도와 양에 한계가 있을 수밖에 없다.

연구팀은 회전하는 원통 모양의 새로운 합성 장치를 개발했다. 원통이 회전하면 그속에 들어있는 원료들은 종류별로 20여개 이상의 층으로 나뉘게 된다. 종류별로 밀도가 다르기 때문이다. 회전속도를 조절하면 인접한 층끼리의 합성을 유도할 수 있다.

연구팀은 "원료들이 섞이는 시점과 속도를 조절할 수 있고 층 두께를 변화시키며 정교하게 합성시킬 수 있다"고 설명했다. 연구팀은 실제로 1980년대까지 널리 쓰였던 진통제인 '페나세틴'과 항아메바 약물인 '딜록사니드'를 3~4단계 과정만에 합성하는 데 성공했다.

새로운 공정을 활용한 페나세틴 합성 과정. 3-2-1층 순서로 합성된다.

합성과 반대로 하나의 화학물질에서 여러 성분을 분리해내는 추출도 가능하다. 연구팀은 특정 화학물질로부터 필수 아미노산 성분인 '페닐알라닌'을 추출하는 데도 성공했다고 밝혔다.

연구팀은 "중소규모 합성공정의 시간과 비용을 줄일 수 있는 새로운 아이디어를 제시하고 응용했다"며 "의약품 합성뿐만 아니라 희귀 금속을 추출하는 데도 활용될 수 있을 것"이라고 기대했다.