항암제 만드는 주요물질 제작법을 찾아냈다

UNIST, 항암전구체 합성 반응의 활성 중간체 생성 규명

울산과학기술원(UNIST) 화학과 조재흥 교수팀이 항암제를 만드는데 필요한 주요 물질 제작법을 발견했다. 사진 왼쪽 원형 김경민 연구원, 윗줄 왼쪽 두번째 이유정 연구원, 아랫줄 오른쪽부터 조재흥 교수, 제 1저자 손영진 연구원, 정동현 연구원. UNIST 제공

[파이낸셜뉴스] 울산과학기술원(UNIST) 화학과 조재흥 교수팀이 암세포만 골라 죽이는 항암전구체 물질을 만드는 새로운 방법을 발견했다. 전구체는 화학 반응에서 반응에 참여하는 물질로, 연구진은 이론에만 존재하던 방법을 실험적으로 처음 입증했다. 이를통해 항암전구체가 생체에 미치는 연구를 통한 신약 개발 등에 활용될 전망이다.

23일 UNIST에 따르면, 연구진은 금속-활성산소 종과 나이트릴의 반응이 항암전구체 후보 물질로 꼽히는 하이드록시메이토 코발트 합성에 관여한다는 사실을 밝혀냈다. 이는 값비싼 중금속이 활용됐던 기존 연구에 비해 경제적인 금속을 활용할 수 있고, 낮은 온도에서 반응시킬 수 있다.

나이트릴은 의약품, 농약 등에 사용되는 화합물로 합성하기 어려운 물질이다. 연구진은 이번에 '나이트릴'과 금속-활성산소 종인 '코발트-하이드로퍼옥소 종'이 반응해 퍼옥시이미데이토 코발트(III)가 합성되는 것을 확인했다. 지난 2021년에 퍼옥시이미데이토 코발트(III)가 하이드록시메이토 코발트(III)를 생성하는 화학 반응의 중간 단계에서 만들어지는 물질임을 밝힌 바 있다.

연구진은 코발트-하이드로퍼옥소라는 새로운 종을 활용해 퍼옥시이미데이토 코발트(III)를 합성했다. 하이드로퍼옥소가 나이트릴과 반응한 것이다. 또한 퍼옥시이미데이토 코발트(III)에 염기를 넣어 하이드록시메이토 코발트(III)로 변했다. 즉 '항암전구체'를 합성할 수 있다는 것을 직접 확인했다.

연구진은 특히 금속-하이드로퍼옥소 종의 염기도에 대한 중요성을 강조했다. 실제로 나이트릴과 반응하지 않았던 코발트-하이드로퍼옥소 종과 결합된 원자들의 집합을 조절해 염기도를 높였다.

이를 통해 저온에서도 빠르게 반응할 수 있음을 확인했다.

조재흥 교수는 "이번 연구는 금속-활성산소 종이 나이트릴을 활성화하는 작용 원리를 규명한 연구로 앞으로 나이트릴을 활성화할 수 있는 촉매 개발에 기초가 될 것"이라며 "향후 생화학과 신약 개발 연구 등에도 기여할 수 있을 것"이라고 전망했다.

한편, 연구진은 이번 연구결과를 화학분야 저명 국제학술지인 '미국화학회 골드지(JACS Au)'에 발표했다.

[e-mail] 김만기 기자