일본산업뉴스요약

불소를 간단히 결합시키는 기술
시바우라공업대학, 고가의 촉매 필요 없어

시바우라(芝浦)공업대학의 타지마 준(准)교수 팀은 의료품과 농약 등의 많은 화합물에 포함되어 있는「불소」라고 하는 원소를 간단하게 결합시키는 기술을 개발했다. 불화 칼륨(Potassium fluoride)을 이용해 불소가 유기용매에 보다 많이 녹도록 하는 기술이다. 기존 기술에서는 고온 반응 및 고가의 촉매가 필요했다. 수 년 후를 목표로 불소를 매개체로 해 암을 찾아내는 검사 약물의 합성 등에 이 새로운 기술을 이용할 계획이다.

-- 암 검사 약물 응용을 목표로 --
불소는 적어도 의약품에 약 20%, 농약에 약 30% 포함되어 있다. 불소화합물은 천연 물질에는 거의 존재하지 않는다. 공업 응용 분야에서는 반응이 잘 나타나는 불화수소 등을 사용하고 있지만, 취급이 어렵고 특별한 설비가 필요하다.

불소와 칼륨이 결합된 안전한 불화칼륨을 사용하는 방법도 있지만, 의약품이나 농약 등의 화합물을 합성할 때 사용되는 유기용매에는 잘 녹지 않는다. 지금까지는 이것을 고가의 촉매를 이용해 녹여왔다.

연구팀은 불화칼륨을 유기용매에 쉽게 녹을 수 있도록 하는 기술을 도입했다. 「술폰산(Sulfonic acid)」이라고 하는 물질이 표면에 결합된 특수 수지를 직경 약 0.7mm의 구슬형태로 가공. 이것을 유기용매에 넣으면 술폰산이 칼륨을 흡수해 불소가 유기용매에 보다 많이 녹게 되는 구조이다.

실험에서는 유기용매인「아세토니트릴(Acetonitrile)」을 사용. 특수 수지 구슬을 사용하지 않은 경우와 비교해 만 배 이상의 불소를 녹일 수 있다는 사실을 확인했다. 이 안에 화합물을 넣으면 불소와 결합하게 된다. 특수 수지 구슬을 유산(硫酸) 등의 산으로 씻어내면 반복해 사용할 수 있다는 이점도 있다. 10회 사용해도 효율이 떨어지지 않았다고 한다.

연구팀은 새로운 기술을 이용해 우선 암의 크기 및 위치를 조사하는 PET(양전자 방사 단층촬영 장치)에 사용되는 검사 약물을 합성할 계획이다. 입자 가속기로 방사선을 방출하는 불소를 합성해, 암세포가 흡수하는 당에 결합시킨다.

기존에는 방사선 양이 절반이 되는 반감기가 110분으로, 신속하게 합성할 필요가 있지만, 새로운 기술에서는 20분 만에 불소를 유기용매에 녹일 수 있다. PET의 암 검사 약물 등 단시간 합성이 필요한 약물에 활용할 수 있다.

당 이외의 다양한 물질에 결합시키는 것도 시험도 진행한다. 암세포에 보다 효율적으로 흡수되는 물질에 불소를 결합시킨다면 암을 찾아내는 정밀도를 높일 수 있을 것이라고 한다. 특수 수지 구술은 필터에 통과시키면 간단하게 분리될 수 있다는 이점도 있다.

 -- 끝 --