기초과학연구원과 한국과학기술원 연구진이 피리딘 고리에 질소를 넣고 기존 질소를 제거해 위치이성질체를 만드는 합성 전략을 제시했다. 기존 치환기의 정체성을 유지하면서 상대적 위치를 바꾸는 방식이다.
연구 결과는 8월 17일 국제학술지 네이처에 공개됐다. 논문은 피리딘 위치이성질체가 서로 다른 생물학적 활성을 보일 수 있지만, 이성질체 사이의 직접 전환이 어려워 각각 별도 합성해 온 문제를 출발점으로 삼았다.
치환기 대신 기준점인 질소를 옮겼다
연구진이 제시한 방법의 핵심은 헤테로고리 골격을 질소의 순차적 삽입과 제거로 재구성하는 것이다. 논문 초록에 따르면 이 과정은 이미 붙어 있는 치환기의 종류를 바꾸지 않고도 위치 관계를 예측 가능하게 옮길 수 있도록 설계됐다.
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연구진은 이 방법이 치환기 하나가 붙은 피리딘부터 두 개 이상이 붙은 구조까지 적용됐다고 보고했다. 구조적으로 복잡한 분자 환경에서도 위치이성질체에 직접 접근할 수 있다는 것이 논문의 핵심 주장이다.
이 접근이 의미를 가지는 이유는 후보 분자의 골격 전체를 처음부터 다시 만들지 않고 위치 변화를 탐색할 가능성을 열기 때문이다. 같은 구성의 분자라도 원자의 위치가 달라지면 성질과 활성이 달라질 수 있어 합성 경로를 줄이는 방법론은 탐색 범위를 넓힐 수 있다.
논문 단계와 산업 공정을 구분해야
이번 결과는 합성 방법론 연구다. 논문 초록만으로 공정 비용, 대량생산 수율, 안전성, 특정 의약품의 효능이나 상용화 시점을 확정할 수 없다. 산업 현장에 적용하려면 기질별 재현성, 정제 공정, 원료 조달과 폐기물 처리까지 별도 평가가 필요하다.
네이처는 현재 페이지를 동료검토와 수락을 거친 조기 공개본으로 안내하고 있다. 인용 가능한 논문이지만 최종 출판본으로 교체되는 과정에서 편집이 이뤄질 수 있다는 점도 함께 봐야 한다.
산업계가 주목할 지점은 즉시 상용화가 아니라 설계 선택지의 변화다. 치환기마다 처음부터 합성 경로를 새로 짜는 대신 원자 위치를 편집하는 접근이 실제 후보물질 탐색의 시간과 자원 사용을 줄이는지는 후속 재현 연구와 공정 검증이 답해야 한다.
