'유기촉매로 더 안전한 의약품 선사'..노벨화학상 주인공들

베냐민 리스트, 데이비드 맥밀란 교수 '비대칭 유기촉매' 개발 공로 인정받아

노벨 화학상 수상자들. 베냐민 리스트(왼쪽)과 데이비드 맥밀란 (노벨상 홈페이지 갈무리) 2021.10.06 /뉴스1

(서울=뉴스1) 김승준 기자 = 2021년 노벨 화학상은 인류가 의약품과 생활화학제품 등 화학반응의 결과물을 더 생산적이고 안전하게 만들 수 있도록 한 연구자들에게 돌아갔다.

스웨덴 왕립 과학원 노벨위원회는 6일(현지시간) 독일의 베냐민 리스트와 데이비드 맥밀란이 비대칭 유기촉매 기술을 개발한 공로로 올해 화학상 수상자로 선정됐다고 발표했다.

기존 화학반응에 쓰이던 촉매는 금속계열과 효소(생체 촉매)였다. 수상자들은 이와는 비대칭 다른 유기촉매 기술을 개발했다.

여기서 말하는 비대칭성은 같은 구성과 유사한 구조를 지니고 있지만, 성질이 다른 것을 말한다.

왼손과 오른손은 손바닥에 손가락이 붙어있고, 거울에 비치면 겹쳐진다. 하지만, 왼손용·오른손용 가위나 장갑의 왼쪽·오른쪽처럼 이용하기 편한 물건은 다르다.

이처럼 비대칭형 물질들은 조성과 구조가 유사하나 생체 내에서 반응이 다르게 나타나기도 한다.

1950년대 입덧 치료제로 개발된 탈리도마이드도 이러한 비대칭형인데 '왼쪽형', '오른쪽형'이 구분되지 않았다. 문제는 이중의 한쪽이 태아의 생존률을 떨어뜨린 것이다. 이처럼 비대칭형 물질은 생체에서의 활성과 작용이 다른 경우가 있어 원하는 한쪽만을 생산하는 게 제약 등 화학제품의 주요 이슈기도 하다.

이덕환 서강대 명예교수는 5일 열린 한국과학기술단체총연합회 2021 노벨 화학상 발표 기자간담회에서 "(비대칭형 물질 중) 생리 활성에 있는 것만을 선택적으로 합성해주는 게 비대칭 유기 촉매다"라며 "이것을 개발하는 것이 유기화학의 과제 중 하나였는데. 이쪽 분야에 업적을 남겼다"고 밝혔다.

이번 수상자들은 이러한 비대칭형 반응의 생산성을 높인 것.

데이비드 맥밀란 교수의 제자, 장혜영 아주대 교수는 "유기촉매 분야를 개척하면서 비대칭 합성에 적용했다"며 "학술적으로 유기 화학 분야의 중요한 업적이기도 하지만, 맥밀란 교수가 제약 합성에도 적용하는 등 다양한 업적을 쌓아서 수상한게 아닌가 싶다"고 말했다.

베냐민 리스트 교수의 제자인 배한용 성균관대 교수는 "(기존의 금속 함유 촉매를 이용해) 의약품을 만들 때 금속 부산물이 남아있으면, 상업적으로 사용하는 데 어려움이 있다"며 "유기 촉매를 사용하게 되면, 독성에 대한 위험이 줄어든다"고 설명했다.

이 기술은 항우울제 둘록세틴과 당뇨병 치료제 시타글립틴 등 제약 분야의 다양한 약제를 개발하는 데 이용되고 있다.

노벨위원회는 2000년 이래로 유기 촉매들은 놀라운 속도로 발달해 왔으며 리스트와 맥밀란은 이 분야의 선두주자라고 설명했다.

1968년 독일 프랑크프루트에서 태어난 리스트(54)는 괴테 대학에서 1997년 박사학위를 받았다. 독일 뮐하임안데어루르에 있는 막스 플랑크 연구소 소장을 맡고 있다.

맥밀란(54)은 리스트와 동갑내기로 영국 스코틀랜드에서 태어났다. 1996년 미국 UC 어바인에서 박사학위를 받았다. 현재 프린스턴대 교수다.

수상자에게는 상금 1000만 스웨덴크로나(약 13억원)가 주어진다. 공동수상자인 양인은 상금은 각각 절반씩 나눠 갖는다.

seungjun241@news1.kr