의료분야와 바이오 시장에서 폴리에틸렌글리콜의 활용도가 커지면서 시장 점유율이 점차 확대될 것으로 전망되고 있다. 폴리에틸렌글리콜은 최근 대웅제약이 중국내 만성변비 치료제 시장 공략을 위해 개발 중인 후보물질 ‘PEG-3350’의 주요 성분이다.

한국보건산업진흥원은 최근 글로벌보건산업동향 526호를 통해 ‘폴리에틸렌글리콜 제약 시장 전망’ 보고서를 소개했다.

폴리에틸렌글리콜은 에틸렌 옥사이드와 물의 축합 반응에 의해 형성된 중합체로, 다양한 분자량을 가질 수 있는 수용성 고분자 화합물로 정의된다. 무색무취의 물질로 분자량에 따라 물리적 특성이 달라지며, 낮은 분자량의 폴리에틸렌글리콜은 투명한 액체 형태, 높은 분자량의 폴리에틸렌글리콜은 크림이나 고체 등 다양한 형태로 존재한다.

보고서에 따르면 폴리에틸렌글리콜 시장 규모는 올해 51억200만 달러(약 6조9089억원)로 추정되며, 올해부터 오는 2030년까지 연평균 5.2%로 성장해 2030년에는 69억960만 달러(약 9조3566억원)에 이를 것으로 예상된다.

시장 성장을 이끄는 주요 요인은 크림 및 로션, 치약, 샴푸, 데오드란트, 컨디셔너, 립스틱, 비누나 세제에서 특수 용매 및 표면 활성제로서 소비가 증가되고 있다.

특히 제약산업에서는 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드와 같은 약물 표적에 폴리에틸렌글리콜이 바이오콘주게이트로 사용돼 약물 치료의 약리학적 특성을 최적화하고, 약물 전달의 비활성 물질로서 사용돼 항체-약물 접합체를 연결하는 데 중요한 역할을 하고 있다. 이는 또 나노입자 표면 코팅을 통해 약물 전달을 개선하고, 생체 내에서 단백질의 혈중 제거 속도를 늦추는 데 사용될 수 있다.

의료기기산업에서는 바이오프린팅 재료로 3D 바이오프린팅 분야에서 주목받고 있다. 3D 바이오프린팅은 조직 공학 및 재생의학 분야에서 손상된 조직이나 장기를 대체하거나 복원할 수 있는 기능성 조직 구조물을 만드는 첨단 기술이다.

의료분야에서는 △유전자 치료에서 벡터 코팅 △방사선 치료에서 세포 격리 △수술 상처 봉합 및 지혈 △약물 전달 시스템 △의료기기 등에서 중요한 역할을 수행하는 등 활용이 점차 확대되고 있다.

변비 치료 약물인 완화제로 활용되거나, 유전자 치료에서 벡터를 코팅해 면역 체계에 의해 비활성화되는 것을 방지하고, 독성 효과를 줄이기 위해 기관 내에서 비표적화하는 데 사용된다.

또 폴리에틸렌글리콜-하이드로겔은 방사선 치료 중 건강한 조직을 보호하기 위해 조직간 차단제로 활용된다. 전립선암 방사선 치료 시 폴리에틸렌글리콜-하이드로겔ㅇ르 주입해 전립선과 직장 사이를 격리시켜 방사선이 직장에 미치는 영향을 줄일 수 있다.  

수술 상처 봉합과 지혈에도 활용된다. 폴리에틸렌글리콜 유도체를 기반으로 한 하이드로겔은 수술 상처에 스프레이 형태로 적용되며, 빠르게 고체화돼 출혈을 방지하고 감염을 예방한다.

최근에는 척수 및 말초 신경 손상 치료에 폴리에틸렌글리콜을 사용해 손상된 축삭을 융합하는 연구를 진행하고 있다. 향후 의료분야에서의 폴리에틸렌글리콜 응용이 더 확대될 것으로 예상된다.

보고서는 “폴리에틸렌글리콜은 다양한 산업 분야에서 중요한 역할을 하고 있으며, 특히 의료, 환경, 에너지 저장 및 센서 기술에서의 응용 가능성이 크게 주목받고 있다”며 “폴리에틸렌글리콜이 생체적합성, 비독성, 우수한 물리적 특성 덕분에 제약분야를 비롯한 생활용품 및 플라스틱 등 다양한 산업에서 중요한 역할을 하고 있는 만큼, 이러한 응용분야에서 연구개발을 강화해 시장 점유율을 확대할 수 있을 것”이라고 전망했다.

한편 대웅제약은 최근 중국 요녕성에 위치한 ‘요녕대웅제약’이 선양다산연구소와 협약을 맺고 액체 경구형 만성변비 치료제의 중국 시장 진출을 준비한다고 밝힌 바 있다. 선양다산연구소는 다산제약의 중국 내 연구기관이다.

이번 협약을 통해 요녕대웅제약은 다산제약이 만성변비 치료제로 개발 중인 ‘PEG-3350’을 생산하는 것으로 전해졌다. PEG-3350은 폴리에틸렌글리콜 전해질 경구 용액이다.