국내 연구진이 고순도 정밀 의약품을 빠르게 생산해 낼 수 있는 장치를 3D프린팅 기술로 개발했다.

포스텍 화학공학과, 중국 홍콩대 기계공학과 공동 연구팀이 머그컵 크기의 미세반응기를 만들어 의약품 원료를 빠르게 만드는데 성공했다고 29일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국화학회에서 발행하는 제약화학 분야 국제학술지 ‘ACS 센트럴 사이언스’에 실렸다.

화학 합성 과정 중간에 나타나는 중간체는 불안정해 순식간에 분해되거나 구조가 변화되기 때문에 전통적인 합성법으로는 만들기가 쉽지 않다. 그러나 연속해서 반응을 일으키는 미세반응기는 반응 중간체를 빠른 시간에 원하는 고순도 화합물로 변환시킬 수 있다. 문제는 미세반응기의 생산성이 낮아 연구용으로 주로 활용될 뿐 제약산업이나 정밀화학용으로 실제 사용되지는 못한다는 점이다.

이에 연구팀은 금속 3D 프린팅과 전산설계(CAD) 기술을 이용해 미세반응기를 고층 아파트처럼 층층이 겹쳐 대량생산용 미세반응 시스템을 만들었다. 연구팀은 이런 방식으로 미세반응기 16개를 쌓아올려 머그컵 크기의 일체형 반응기를 만들었다.

연구팀은 이렇게 만든 반응기로 원료 의약품을 10분에 최대 20g까지 생산했다. 연구팀에 따르면 시장 수요와 주문에 따라 필요한 원료 의약품, 기능성 화합물을 수십 ㎏ 규모로 빠르게 생산할 수 있다. 이번에 반응기를 만든 3D 프린팅 기술을 활용하면 전통적인 제약생산 플랜트에 비해 저렴한 비용으로 우수 의약품 제조·관리 기준(GMP) 규격에 맞는 이동형 미니 화학공장을 손쉽게 지을 수 있을 것으로 기대되고 있다.

김동표 포스텍 화학공학과 교수는 “이번에 개발한 고순도 정밀의약품 대량생산 소형 반응 시스템은 화장품, 의약품 중간물질 등 정밀 화학 산업 분야에서 소량 다품종 고기능성 물질 생산에 적용할 수 있을 것”이라고 말했다.