효소 활용해 고부가 의약품 원료 만든다

생명공학연구원, D-트레오닌 대량 생산기술 개발
6시간동안 1리터당 50g의 99.9% 고순도 원료 생산
항생제·치료제·인공펩타이드 등 고부가 원료로 이용

한국생명공학연구원 이승구 박사가 공동연구를 통해 개량된 합성효소를 이용, 글리신과 아세트알데히드로 고순도 D-트레오닌을 만들었다. 생명공학연구원 제공

[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 고부가 의약품 원료를 만드는데 활용하는 인공효소와 생물학적 생산공정 기술을 개발했다. 연구진은 이번에 개발한 효소와 생산공정으로 기존의 화학적 합성법을 대체해 99.9% 이상의 고순도 의약품 원료를 만들었다.

한국생명공학연구원은 합성생물학전문연구단 이승구 박사가 공동연구를 통해 고순도의 의약용 D-트레오닌을 대량 생산하는 기술을 개발했다고 22일 밝혔다.

D-트리오닌은 항생제, 치료제, 인공펩타이드 등의 고부가가치 원료로 이용된다. 연구진은 D-트레오닌을 생물학적으로 생산하는 방법에 대한 특허를 ㈜엠에이치투바이오케미칼에 기술 이전했으며, 이 기업은 연내 시제품 개발을 추진하고 있다.

연구진은 저온 생육이 가능한 해양 미생물에서 저온에서도 높은 반응이 일어나는 합성효소를 찾아냈다. 이 합성효소를 이용해 저가의 원료물질인 글리신과 아세트알데히드로 고순도 D-트레오닌을 만들었다.

연구진은 합성효소를 사용하는 유가식 반응기에 글리신과 아세트알데히드를 연속 주입했다. 그결과 6시간 내에 99.9% 이상의 고순도 D-크레오닌을 1L당 50g 이상 생산하는 데 성공했다.

이승구 박사는 "인공 효소를 이용한 의약품원료의 친환경 고순도 합성은 화이트 바이오텍으로 지칭되며 지속 가능한 정밀화학 및 제약산업을 위한 핵심 이슈"라고 설명했다.

연구진은 고순도 항생제 원료를 어떻게 하면 경제적으로 생산해 낼 수 있을지에 대해 집중했다. 기존 화학적 합성법은 다단계 반응을 거쳐야 해 효율이 낮고, 많은 양의 화합물을 사용해 환경부담도 크다.

이승구 박사는 "구조기반의 인공 효소개발과 반응공정 연구가 의약 및 화학산업 향상에 기여할 수 있다는 것을 보여주는 사례"라고 말했다.

이 기술 개발은 이승구 박사가 전남대 생명과학기술학부 염수진 교수와 경북대 생명과학부 김경진 교수와 공동연구를 통해 성공했다.

연구결과는 촉매분야의 저명 저널인 미국화학회 전문학술지 ACS 카탈리시스(ACS catalysis) 5월 28일자 온라인 판에 게재됐다.

[e-mail] 김만기 기자