카이스트, 일본 기술 대체할 광학활성 분석기술 개발

한국과학기술원(카이스트·KAIST)은 화학과 김현우 교수 연구팀이 핵자기공명(NMR) 분광분석기로 알코올 화합물의 광학활성을 간단히 분석할 수 있는 기술을 개발했다고 9일 밝혔다. 기존 분석 방법은 일본 의존도가 높았지만, 김 교수가 개발한 분석 기술로 일본 기술의 의존도를 줄이고 알코올 화합물의 광학활성과 비대칭 합성반응의 모니터링까지 응용할 것으로 기대된다.
 

김현우 교수 연구성과 개념도[사진=카이스트]

광학활성을 분석하는 방법으로 고성능 액체크로마토그래피(HPLC)가 주로 사용된다. 이를 통한 광학활성 분석 시장은 일본이 전체의 50% 이상을 차지하고 있다. 하지만, 이 방법은 분석에 30분에서 1시간이 소요되는 단점이 있다.

화합물의 분자 구조를 분석하는 데 많이 활용되는 핵자기공명(NMR) 분광분석기는 1~5분의 분석 시간을 가지고 있으나, 광학활성 화합물의 신호를 분리하는 효과적인 방법이 규명되지 않았다.

김 교수 연구팀은 갈륨금속 중심의 음전하를 띤 금속 화합물을 합성하고 NMR 분광분석기를 활용해 광학활성의 분석 방법을 개발했다. 금속 화합물과 광학활성 알코올 화합물 간 비공유 상호작용으로 핵자기공명 분광분석기의 신호가 구별돼 광학활성을 분석할 수 있는 원리를 이용했다.

이번 연구는 다양한 작용기를 포함하고 있는 알코올 화합물의 상온 광학활성을 규명했다는 의의가 있다.

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카이스트 관계자는 "김 교수 연구팀이 개발한 기술은 신약 물질의 광학활성 분석에 활용될 수 있다"며 "일본의 의존도가 높은 고성능 HPLC를 이용한 광학활성 분석 방법을 대체할 것으로 기대한다"고 전했다.
 

김현우 카이스트 교수 [사진=카이스트]

김 교수는 "핵자기공명 분광기를 활용한 광학활성 분석 관련 최고 수준의 기술"이라며 "신약개발에 필요한 광학활성 분석에 활용될 것으로 기대한다"고 말했다.

한편 장수민 박사과정이 1 저자로 참여한 이번 연구 결과는 국제 학술지 셀의 자매지 ‘아이 사이언스(iScience)’ 9월 27일 자 온라인판에 게재됐다.