아세탈 이용한 4중 연속고리 화합물 제조 합성법 개발

화합물질인 ‘아세탈(acetal)’을 이용해 4중 연속고리 약물 분자구조를 합성하는 새로운 약물 분자구조 합성이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

29일 성균관대학교에 따르면 김인수 성균관대 약학대학 교수<사진> 연구팀은 전통적으로 ‘알데하이드(aldehyde)’의 전구체 및 보호기로 사용된 아세탈을 이용, 탄소-수소 결합의 직접적인 알릴화 및 분자 내 ‘3+2’ 고리화 반응을 통해 의약품의 핵심골격으로 알려진 ‘4중 연속고리 화합물 제조 합성법’을 세계 최초로 제시했다.

아세탈은 카르보닐기 또는 히드록시기를 보호하기 위한 시약으로, 한 개의 탄소에 두 개의 에테르 결합을 가지고 있는 화합물이다.

개발된 합성법은 루테늄 촉매를 활용해 2중 고리 출발물질로부터 단일단계 반응을 통해 4중 연속고리 화합물을 제조하는 방법으로 높은 생산 수율과 입체선택성을 보이는 합성법으로 평가받고 있다.

합성된 4중 연속고리 화합물은 다수의 항암제에서 발견되는 핵심 구조로, 특히 질소 원자 두 개가 연속적으로 연결된 ‘피라졸리딘온’ 골격구조를 합성할 수 있는 혁신적인 합성방법으로 각광받고 있다.

연구팀은 현재 의약품으로 사용되고 있는 에스트론(호르몬제)과 셀레콕시브(소염진통제)의 레이트스테이지 구조변환 반응을 성공적으로 적용, 의약화학 연구 및 제약 공정 연구에서 매우 유용하게 적용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.

김 교수는 “탄소-수소 직접적인 변환반응에 기반한 아세탈의 새로운 반응성 발견”이라며 “의약품 개발의 불루오션이라 할 수 있는 4중 연속고리 약물 분자구조 설계 및 신규 물질 도출을 위한 새로운 대안을 제시한 것이라 할 수 있고 기존 다단계 합성공정에 기반한 제조방법을 획기적으로 개선한 최적의 합성공정이 될 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구결과는 화학분야의 세계적 학술지 ‘안케반테 케미(Angewandte Chemie)’ 6월호에 발표될 예정이다.