UPDATED. 2020-06-04 12:44 (목)
광주과학기술원-칼텍, 신약후보물질 합성 응용될 '협조기능형 촉매' 개발
상태바
광주과학기술원-칼텍, 신약후보물질 합성 응용될 '협조기능형 촉매' 개발
  • 심성필 기자
  • 승인 2020.05.20 12:50
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

합성 불가능했던 물질의 혁신적인 합성 가능방법
광주과학기술원(GIST)과 캘리포니아 공대(Caltech) ⓒ케미컬뉴스CG

광주과학기술원(GIST)과 캘리포니아 공대(Caltech)가 공동연구팀으로 합성이 불가능했던 물질을 혁신적인 새로운 방법으로 합성할 수 있는 '협조기능형 촉매'를 개발했다. 

GIST는 지난 18일 화학과 홍석원 교수와 칼텍의 브라이언 스톨츠 교수 공동연구팀이 이와 같은 촉매를 개발했다고 밝혔다. 

연구팀은 새롭게 개발된 '키랄성 리간드'를 이용해 기존 촉매들로는 합성이 불가능했던 물질을 합성 가능하게 했으며, 촉매 반응에 사용될 수 있는 리간드(금속과 결합할 수 있는 전자쌍을 지닌 유기체)의 선택지를 넓혀주어 추후 촉매반응 개발의 지평을 넓혔다는 데 의의가 있다고 설명했다. 

'키랄성'이란 원소 성분의 종류가 동일하지만 어느 방향으로 바꾸어도 서로 겹치지 않는 유기분자의 성질이며, 곧 거울상과 포개지지 않는 구조를 띄는 성질을 말한다. 

입체선택적 사치환 크로마논 합성 반응과 연구팀이 개발한 새로운 리간드의 구조
입체선택적 사치환 크로마논 합성 반응과 연구팀이 개발한 새로운 리간드의 구조/GIST

이번 연구 성과에서 촉매반응의 핵심은 새롭게 개발된 리간드의 구조이며, 기존의 질소 기반 키랄성 리간드에서 잘 쓰이지 않던 단위체인 '다이하이드로아이소퀴놀린(dihydroisoquinoline: 의약, 염료 등의 합성원료로 사용되는 물질)’을 도입하여 완전히 새로운 입체구조를 갖는 키랄성 리간드를 합성한 것이다. 

새롭게 개발된 리간드는 백금족 금속 원소 중의 하나인 팔라듐 금속에 결합하여 촉매를 생성하는데 생물 활성을 띄는 크로몬(chromone: 자연계에 존재하는 물질 중 하나, 이를 기반으로 한 다양한 의약품과 천연물이 존재) 기질들에 대하여 뛰어난 촉매 활성과 입체선택성을 보였다. 

GIST는 합성된 키랄성 사치환(탄소의 4개 작용기가 모두 치환된 상태) 크로마논 물질은 학계에 보고된 적 없는 새로운 물질이며, 전남대학교 화학과 이준승 교수팀과 협력하여 엑스레이 구조 분석을 통해 물질이 갖는 절대구조를 분석하여 정확한 입체 구조를 밝혀냈다고 설명했다. 

왼쪽부터 홍석원 교수와 브라이언 스톨츠 교수/GIST

국제공동연구팀은 "이번 연구성과는 개발된 촉매 반응을 향후 천연물이나 신약후보물질 합성에 응용할 수 있기를 기대한다"고 말했다. 

해당 연구는 지스트-칼텍스 공동연구 과제와 한국연구재단 기초연구사업의 지원을 받아 수행되었으며, 화학분야 세계적 학술지인 '케미컬 사이언스' 2020년 4월 7일자로 게재되었다. 

또한 연구의 중요성을 인정받아 저널 내 주요 논문을 모아볼 수 있는 ‘2020 Chemical Science HOT Article Collection’ 목록에 수록되었으며, 5월 13일에 저널 표지논문으로 선정되었다.  

표지 논문 이미지/GIST

관련기사

댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.