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기사게재일: [2020-06-11]

대봉엘에스, ‘그린 케미스트리’에 이어 ‘소노 케미스트리’로 도약하다

김종석 기자

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비만 관련 펩타이드 의약품 ··· 리라글루티드 독자 기술 개발 이전 예정
▲ 연구소 사진
화장품소재 및 원료의약품 전문기업 대봉엘에스(대표 박진오)가 삶의 질(Quality of Life)을 높이기 위한 호흡기 약물 및 만성질환의 연구에서 의미 있는 성과를 내고 있다.

코로나19 사태 이후 만성질환의 환자가 치료를 통해 정상인의 삶을 사는 것 이상으로 평상시 개인 건강관리를 통해 질병이 잘 걸리지 않도록 하는 예방적 Better life의 삶이 더욱 중요해졌다.

이번 사태에서 고령, 만성질환의 환자들이 안타깝게도 치사율이 매우 높았으므로 만성질환의 관리만으로는 바이러스의 예방이 힘들다는 것을 알 수 있었다.

이에 대부분의 만성질환을 유발하는 비만 관리가 더욱 중요하게 됐다. 대봉엘에스는 최근 만성질환 약물을 개발하는 과정에서 친환경적인 ‘그린 케미스트리’ 기술을 활용하며 괄목한 만한 성과를 올리고 있다. 그린 케미스트리 공법과 ‘소노 케미스트리(Sono Chemistry)’ 기술을 융합하여 고순도 펩타이드 의약품을 국내 최초로 개발했다.

소노 케미스트리는 초음파분사(Ultrasonication)를 응용한 화학 반응으로 유기합성과 촉매와 같은 화학 반응을 강화, 가속화할 수 있다. 화학 반응 속도, 불균질 시스템에서 액체-고체 계면의 매우 큰 압력과 고온 작용(Cavitation)으로 큰 반응 표면적을 제공하여 반응 속도를 증가시킨다.

Sono chemical 반응은 반응 속도 및 출력 증가, 더욱 효율적인 에너지 사용, 상 이동 촉매의 성능향상, 상 이동 촉매의 제거, 입자 합성의 개선 등이 있다. 경제적, 효율적으로 유기합성 반응에 응용되어 수율 향상, 반응시간 단축 및 반응조작의 간략화 등 많은 실용적인 효과를 일으킨다.

또한 분리정제가 간단하여 환경문제를 일으키지 않아 유기용매 대신에 물을 용매로 사용할 수 있기 때문에 미래 청정화학의 관점에서 대단히 흥미 있는 관심 분야이다.

이러한 소노 케미스트리 유기 합성 반응을 이용, 반응시간 단축 및 반응 제조의 효율성을 증가시키고 물 대신 친환경 용매(이온성 액체)를 사용한 그린 케미스트리에 접목한 바이오 의약품인 ‘리라글루티드(Liraglutide)’를 새로운 방법으로 합성하는 데 성공했다.

리라글루티드는 인체 내 호르몬인 Glucagon-Like Peptide 1과 동일한 기전으로 작용하는 GLP-1 유사체 비만 치료제이다. 인체 호르몬인 GLP-1은 생체 내에서 매우 짧은 반감기를 가지고 있지만 리라글루티드는 인체 호르몬 GLP-1과 97%가량 유사해 12시간 이상 반감기를 가진다.

음식물 섭취를 통해 분비된 호르몬 GLP-1이 뇌에 전달되면 포만감을 증가시키고 식욕 및 음식섭취를 조절할 수 있게 된다. 포도당 의존적으로 췌장에서 인슐린 분비를 촉진, 혈액에서 과도한 당을 제거하고 글루카곤 분비를 낮춰 혈액으로 당이 더 이상 분비되지 않게끔 인체 내에서 정상 혈당을 유지하는 데 중요한 역할을 한다.

리라글루티드 역시 인체의 GLP-1과 마찬가지로 뇌의 특징 부위에 작용한다. 포만감을 높임으로써 식욕을 조절하여 공복감과 음식 섭취를 줄여 체중을 감소시키며, 인체 내에서 인슐린 분비를 촉진하고 글루카곤 분비를 억제하여 인체 내에서 혈당을 조절한다.

일반적으로 리라글루티드의 합성 방법은 고체상 펩타이드 합성법에 의해 합성된다. 고분자와 작용기로 이루어진 고체 레진(Resin)에 아미노산을 결합시키고 원하는 서열의 펩타이드를 합성하는 방법이다. 펩타이드의 서열이 길어질수록 순도와 수율이 급격하게 낮아지고, 정제 공정이 필요하므로 많은 시간과 비용이 소모됐다.

이러한 단점을 극복하기 위해 대봉엘에스는 소노 케미스트리 방법을 통해 고체상 펩타이드 합성의 시간적인 문제를 해결했다. 분획된 펩타이드를 커플링(동조화)하는 과정에서 친환경 용매인 이온성 액체와 공융 용매를 사용하여 효율적으로 반응성을 증가시켜 기존 합성방법 대비 비교적 짧고 간단한 정제공정을 통해 유연물질의 생성을 감소시켰다.

또한 순도 향상, 수율 향상, 반응시간 단축 및 제조단가 절감의 효과가 있으며 생산비용을 절감할 수 있는 경쟁력 있는 프로세스를 개발했다.

대봉엘에스 관계자는 “국내 최초로 접목시킨 친환경적이고 지속 가능한 그린 케미스트리에 이어 혁신적인 초음파 기술력인 소노 케미스트리를 바탕으로 특허 출원(친환경 용매를 이용한 리라글루티드의 제조방법)을 완료했다”면서 “국내 및 해외 시장을 대상으로 독자 개발 기술에 대한 이전을 추진하고 있다”고 전했다.
/인천·김종석·기자(saakk640129@naver.com)



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