Kyoto대학과 미세기공 사이즈 균일화도 실현 … HPLC 매체로 활용
화학뉴스 2015.10.20
Emaus Kyoto가 Kyoto대학과 함께 세계 최초로 미립자 내부를 미세기공이 관통하는 다공질 입자를 개발했다.다공질 입자는 관통공 내부 표면에도 미세기공이 존재해 HPLC의 매체로 사용하면 기존에 비해 최대 10배 빠른 유속으로 고성능 분리‧정제를 실현할 수 있어 대형 통관을 활용한 상업생산에도 대응할 수 있다. Emaus Kyoto는 HPLC를 비롯해 지효성 있는 약제, 촉매 등 폭넓은 용도 개발도 가속화하고 있다. 일반적인 다공질 입자는 표면 미세기공이 내부에만 존재하는 등 독립돼 있으나 Kyoto대학 연구소는 신규 다공질 입자를 상분리 및 분산중합할 때 독자 개발한 블록 폴리머를 공존시킴으로써 입자를 관통하는 미세기공을 포함해 내부 표면에도 미세기공이 존재하는 2중 구조를 제작하는데 성공했으며 분리정제능력을 좌우하는 미세기공 사이즈의 균일화도 실현했다. 입자 골격과 미세기공이 일체화 한 구조는 모노리스로 정의되고 있다. Emaus Kyoto는 Kyoto대학 연구소와 함께 3건의 특허도 취득했다. 의약품 약효 성분을 HPLC로 분리‧정제하는 프로세스는 통관에 충전한 충전제를 통과시켜 목적 화합물을 얻는 방식이나 기존 충전제로는 입경을 작게 하면 분리‧정제 능력은 높아지지만 액체를 통과시킬 때 압력이 높아짐에 따라 처리에 시간이 걸린다는 문제점이 있었다. 신규 다공질 입자는 미세기공이 통과하기 때문에 높은 분리정제 능력을 유지한 채로 낮은 압력을 통한 고속처리를 실현하는 것이 가능하다. HPLC 통관 모노리스 충진제로는 액체를 고형화한 막대 형태의 생산제품이 유통되고 있으나 연구실 수준의 소형 및 중형 통관에 그치고 있어 사이즈 확대를 위한 균일한 다공질 제작이 과제로 남아 있었다. 신규 다공질 입자는 세계 최초인 분말 형태이기 때문에 대형 통관에 충진하기 위해 대량의 분리‧정제처리가 가능하다. PS(Polystyrene), 폴리아크릴, 에폭시(Epoxy)를 비롯해 실리카 등의 무기산화물 등으로 제작할 수 있다. 미세기공 사이즈도 1에서 수십 마이크로미터 사이에서 제어 가능해 미세기공 내부의 기공은 저분자 의약정제에 대응하는 10나노미터에서 단백질 등 바이오의약을 정제하는 30나노미터까지 조정할 수 있다. 입자의 높은 공극률을 활용해 내부에 약효성분을 충진해 서서히 해방하는 약제 및 관능기를 부여해 특이한 화합물을 합성하는 촉매 등으로의 전개도 계획하고 있으며, 골격과 미세기공이 일체화한 구조는 물리적 강도가 높기 때문에 고분자 고속 분리정제 용도의 수요에도 대응 가능한 것으로 알려졌다. 관련기업과도 연계해 양산화 및 용도 개척을 추진할 방침이다. Emaus Kyoto는 Kyoto대학이 2004년 설립한 벤처기업으로 2015년 7월 HPLC 및 통관, 충진제를 종합적으로 제조‧판매하는 WMC의 지분 51%를 인수해 자회사로 편입시켰으며, 모노리스 폴리머를 활용한 촉매 담체를 비롯해 LiB(Lithium-ion Battery) 분리막 등을 개발하고 있다. <화학저널 2015/10/20> |
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