일반기술

이온성 액체로 코팅된 효소

본 기술은 상온 고체상의 이온성 액체로 코팅된 효소를 제조하는 방법에 관한 것이다. 여기서, 이온성 액체는 섭씨 약 150도 이하의 온도에서 액상으로 존재하는 유기염을 의미한다. 지질 가수분해 효소인 리파아제는 값이 싸고, 적용 가능한 기질의 범위가 넓으며, 입체선택성이 좋다. 또한 유기용매에서 사용 가능하고, 조효소를 필요로 하지 않아 광학활성을 가지는 화합물의 제조를 위한 촉매로 많이 사용된다. 하지만, 이러한 리파아제 등의 생촉매는 유기 용매에서 사용될 경우에 촉매 활성, 안정성 및 입체 선택성이 떨어지고, 재사용에 어려움이 크다는 문제점이 있다. 본 연구팀은 이온성 액체상에서 효소 촉매 반응이 입체 선택성을 증가시킨다는 최근의 연구의 결과에 착안하여, 상온 고체상의 이온성 액체로 효소를 코팅하여 효소의 입체 선택성과 안정성을 월등히 향상시키고자 본 기술을 창안하게 되었다. 그 결과, 효소의 입체 선택성과 안정성을 월등히 향상되었으며, 재사용 시에도 그 광학순도 특성, 입체 선택성, 활성이 감소되지 않았다.<<기술성>>본 기술은 이온성 액체를 촉매의 고정화 지지체로 사용한 최초의 예이며, 특히 상온 고체상의 이온성 액체를 사용했다는 점에서 독창적인 기술이라 할 수 있다. 본 기술에서 사용된 상온 고체상의 이온성 액체는 합성하기가 용이하며, 이온성 액체로 코팅된 효소는 상온 고체상의 이온성 액체와 효소 촉매를 단순한 혼합 공정에 의하여 용이하게 제조될 수 있다는 장점이 있다. 이온성 액체로 코팅된 효소를 사용하여 라세믹 혼합물로부터 키랄 화합물을 광학 분할을 하는 경우에 입체선택성이 우수하여 생성된 키랄 물질의 광학 순도가 우수할 뿐 아니라 효소의 안정성이 증가되어 재사용을 할 수 있다는 장점도 있다. <<기술동향>>효소 촉매를 고체 지지체에 고정화한 사례는 많이 보고되어 있고, 일부는 상용화 되어있는 기술도 있다. 대부분의 경우에 고체 지지체로 많이 사용되고 있는 것은 고분자이거나 세라믹 등의 무기물질 들이며, 주로 안정성과 재사용에 바탕을 둔 적용이다. 본 기술에 적용된 것처럼 유기 이온화합물을 사용한 예는 없다.<<사업성>>정밀화학 제품의 생산에 있어 많은 부분에서 고정화된 효소 촉매가 사용되고 있다. 그러나 대부분의 경우 수용액 상에서 사용되어 질 수 있게 고정화된 효소 촉매가 대부분이고, 대부분 유기용매에서 반응을 하는 정밀화학의 특성에 맞게 유기용매에서 사용할 수 있도록 고정화된 효소는 많지 않다. 향후 키랄 의약의 지속적인 성장에 따라 키랄 화합물의 제조에 우수한 효능을 보이는 효소 촉매가 더욱 활용될 것이므로 특이적 성질을 가진 효소 촉매의 개발은 필수적이라 할 수 있다. 따라서, 본 기술에 의한 효소 촉매는 키랄 화합물의 제조에 있어서 안정성이 우수하며 입체선택성이 우수한 촉매이므로 키랄 화합물의 제조에 경쟁적 우위를 나타낼 수 있다.