코발트-하이드로퍼옥소 종 염기도 조절해 저온에서도 빠른 반응
저렴한 금속 활용해 항암전구체 후보 물질 생성
(내외방송=정지원 기자) 의약품이나 농약에 사용되는 물질을 항암 치료에 활용할 수 있는 방법이 소개됐다.
UNIST(울산과학기술원)는 "조재흥 화학과 교수 연구팀이 금속-활성산소(화학 반응이 뛰어난 산소) 종(種)과 나이트릴 반응이 항암전구체(항암 치료에 참여하는 물질) 후보 물질로 꼽히는 하이드록시메이트 코발트(Ⅲ) 합성에 관여한다는 사실을 발견했다"고 23일 밝혔다.
이번 연구는 비싼 중금속 대신 상대적으로 저렴한 금속을 사용할 수 있고, 낮은 온도에서도 화학 반응을 일으킬 수 있어 다양한 분야에서 활용될 것으로 기대된다.
나이트릴은 탄소와 질소가 삼중결합으로 이뤄졌으며 주로 의약품이나 농약 등에 쓰이는데, 다른 물질과 합성하기 어렵다고 알려졌다.
연구팀은 '코발트(금속)-하이드로퍼옥소(산소분자에 전자 2개와 양성자 1개가 결합)' 종이 나이트릴을 친핵성 공격(전자가 많은 화학종이 전자가 부족한 화학종을 공격해 결합)하면서 '퍼옥시이미데이트 코발트(Ⅲ)'가 생성된다는 것을 알아냈다.
퍼옥시이미데이트 코발트(Ⅲ)에 염기{녹으면 수산화 이온(OH-)를 내놓는 물질}를 넣으면 '하이드록시메이트 코발트(Ⅲ)'로 변해 '항암전구체'를 합성할 수 있다는 것도 확인됐다.
이전까지 나이트릴과 코발트-하이드로퍼옥소 종과 반응이 쉽지 않았는데, 결합된 원자들의 집합을 조절해 염기도를 높였더니 낮은 온도에서도 빠르게 반응을 유도할 수 있었다.
조 교수는 "앞으로 생화학과 신약 개발 연구 등에서 기여할 수 있을 것"이라고 말했다.
손영진 연구원이 제1저자로 참여한 이번 연구는 한국연구재단 등의 지원을 받아 수행됐으며 국제학술지인 '미국화학회 골드지(JACS Au)'에 최근 온라인 게재됐다(논문명: Mechanistic Insights into Nitrile Activation by Cobalt(Ⅲ)-Hydroperoxo Intermediates: The Influence of Ligand Basicity).
