연구성과

최희철 교수팀, 광민감제 공정 간편화 기술 개발 (2012.4.17)

2012-05-11773

항암치료에서 가장 촉망받고 있는 ‘빛의 치료’, 광치료법. 하지만 치료에 사용되는 광민감제의 치료 효율이 낮은 것은 물론, 포르피린으로 만들어진 광민감제는 희귀의약품으로 지정되어 있어 치료비가 높아진다는 단점을 안고 있었다. 이 같은 단점을 획기적으로 보완하는 새로운 광민감제 공정이 국내연구팀에 의해 개발됐다.
 
화학과 최희철 교수․문혜경 박사팀과 고신대 의대 이상호 교수팀은 순수 아연-프탈로시아닌 분자를 나노선으로 합성하는데 성공, 이 나노선은 물에 잘 분산될 뿐 아니라, 종양 치료에서도 우수한 성능을 보이는 것으로 확인했다고 밝혔다.

세계적인 학술저널 네이처(Nature)가 발행하는 네이처 아시아 머터리얼스(NPG Asia Materials)에 최근 공개된 이 연구 성과는 특히 지금까지 사용되어 온 포르피린 유도체와 달리 공정이 간단하고 수급율이 높아 항암치료에 이용되는 광민감제의 가격을 대폭 낮출 수 있을 것으로 기대를 모으며 기술이전까지 협의 중인 상태다.
 
암을 치료하는 방법 중 빛을 이용하는 광치료법은 빛을 흡수하는 광민감제를 주사한 후 특정 파장을 가지는 레이저를 환부에 쬐어 암세포를 파괴하게 하는 치료법이다. 하지만, 광민감제로 널리 사용되는 포르피린 유도체나 최근 경쟁적으로 연구가 진행 중인 프탈로시아닌의 경우 물에 잘 녹지 않아 인체 내에서 흡수되기 어렵다는 단점을 가지고 있다. 지금까지는 이들 분자를 복잡한 공정을 통해 물에 녹거나 분산되는 분자를 만들어 냈으며, 이 때문에 효능이 저하되는 것은 물론 생산 공정에서의 비용이 높아져 약품 역시 가격이 높았다.
 
연구팀이 개발한 아연-프탈로시아닌 나노선은 물 분자와의 상호작용이 극대화되어 물에 잘 녹을 뿐 아니라, 오랜 시간 물에 잘 분산된 상태로 유지됨과 동시에 광역학적 특성과 광열적 특성을 보였다. 또, 세포실험과 동물실험을 통해 이 나노선이 세포를 대상으로 한 종양 치료 실험에서는 40% 치료 효율을, 동물 실험에서는 대부분의 암세포를 제거하는데 성공함으로써 상당히 우수한 치료 효과를 보이는 것으로 나타났다.

(주)바이오써포트(대표이사 강호경)와 기술이전을 추진하고 있는 이 연구 성과에 사용된 증발-응축-결정화(vaporization-condensation-recrystallization, VCR) 공정은 장치도 간단하고 높은 수율(收率)*을 보여 아연-프탈로시아닌 기반의 광민감제의 가격을 지금보다 상당 수준 낮추어 보급할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.

연구를 주도한 최희철 교수는 “이번 연구 성과는 광민감제의 성능을 높일 수 있을 뿐 아니라 훨씬 저렴한 가격에 보급할 수 있을 것으로 기대된다”고 밝히면서, “학문적으로는 항암제를 비롯한 다양한 약을 나노구조로 만듦으로써 기존 약이 가지는 문제점을 극복할 수 있는 새로운 패러다임을 제시한 것으로 생각한다”고 밝혔다.
 
한편, 이 연구는 교육과학기술부 선도연구센터육성사업과 미공군과학연구실과의 국가간 합의사업의 지원을 받아 수행되었다.

*수율 : 원자재에 어떤 화학적 과정을 가하여 원하는 물질을 얻을 때, 실제로 얻어진 분량과 이론상으로 기대했던 분량을 백분율로 나타낸 비율.