암진단용 동위원소 ‘지르코늄-89’ 2종 자동생산 시스템 구축

원자력연, 지르코늄-89 옥살레이트·클로라이드 생산 자동화장치 개발

기사입력 2021-08-03 10:23     프린트하기 메일보내기 스크랩하기 목록보기   폰트크게 폰트작게

한국원자력연구원이 개발한 지르코늄-89 옥살레이트 및 클로라이드 생산 자동화장치.▲ 한국원자력연구원이 개발한 지르코늄-89 옥살레이트 및 클로라이드 생산 자동화장치.

한국원자력연구원(원장 박원석)은 지르코늄-89 옥살레이트와 클로라이드 형태의 의약품 원료물질 2종을 동시에 대량 생산하는 자동화장치를 국내 최초로 개발했다고 3일 밝혔다.

의료용 동위원소 지르코늄-89(Zr-89)는 반감기가 3.3일로 몇 시간에 불과한 다른 동위원소들과 비교해 체내에 오래 머무를 수 있어, 질병에 대한 더욱 정확한 진단이 가능해 암 진단, 면역치료, 나노물질의 체내 거동 확인 등 다양한 의학 분야에서 수요가 증가하고 있다.

연구원 첨단방사선연구소 박정훈 박사 연구실은 화학분리공정을 최적화한 후 이에 맞춰 생산장치에 필요한 제어시스템, 핵종 분리 프로그램에 GUI(Graphical User Interface)까지 자체 개발함으로써, 지르코늄-89의 생산분리공정을 자동화하는 데 성공했다. 한 번의 버튼 조작으로 지르코늄-89를 생산할 수 있게 된 것이다. 여기에 원격제어 프로그램을 탑재해 더 편리하고, 안전하게 장비를 운영할 수 있는 시스템을 구축했다는 설명이다.

연구개발은 과기정통부 원자력연구개발사업의 지원으로 이뤄졌다. 개발한 원격제어 프로그램은 지난달 저작권 등록을 마쳤고, 생산 자동화장치는 방사성의약품 신약개발 전문회사 (주)퓨쳐켐에 기술이전할 계획이다. 연구원은 2014년 퓨쳐켐과 동위원소 생산 상호협력 협약(MOU)을 체결한 바 있다.

연구원 측은 “이 장치를 통해 생산한 지르코늄-89 옥살레이트, 클로라이드 두 가지 제형 모두 99.9% 고순도로 세계 최고 수준의 품질을 자랑한다”며 “하루 생산하는 양은 100mCi(밀리퀴리) 이상으로, 20여 곳의 국내 대형병원 및 연구기관에서 원하는 용량을 언제든지 안정적으로 공급할 수 있다”고 설명했다.

지르코늄-89는 체내 분포한 암조직을 영상화하는 역할을 수행하는데, 연구목적에 따라 옥살레이트 제형은 단백질, 항체 기반 의약품 합성에, 클로라이드 제형은 유기저분자와 나노물질 기반 의약품 합성에 쓰인다.

연구원 측은 “현재 지르코늄-89의 중국 수출을 추진하고 있다”며 “또한 아르헨티나, 태국, 마케도니아, 남아공에서는 국제원자력기구(IAEA)와 한국국제협력단(KOICA)을 통해 지르코늄-89 생산시스템 자체의 도입을 요청하고 있어 지르코늄-89 이용 저변이 더욱 확대될 것”이라고 전망했다.

대한핵의학회 민정준 회장(전남대학교 교수)은 “지르코늄-89는 차세대 의약품으로 세계적으로 각광받고 있는 방사성 핵종”이라며 “이번 성과로 항체·면역 영상과 실시간 약물 동태 영상 등 핵의학 분야에서 세계를 선도할 수 있는 국내 인프라가 마련됐다”고 평가했다.

연구원 첨단방사선연구소 이남호 소장은 “지르코늄-89는 세계 시장 잠재력이 매우 크기 때문에, 지르코늄-89 생산장치의 국산화로 우리나라 방사선 산업의 주요 수출 품목이 될 수 있을 것으로 기대한다”고 전했다.
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