이범진 교수, '패티게이션'으로 약물전달 한계 넘는다…대한약학회 학술대상

지방산-약물 결합해 스스로 나노입자 형성…장기지속형 주사제 등으로 확장 "주어진 환경서 할 수 있는 일 찾아야"…후배 연구자들에게 도전 당부

제57회 학술대상인 한독학술대상을 수상한 이범진 아주대학교 약학대학 교수가 22일 대한약학회 창립 80주년 국제학술대회 시상식에서 ‘Fattigation for Synergistic Drug Delivery’를 주제로 수상강연을 하고 있다. ©약업신문=전하연 기자

“아무리 좋은 약이라 하더라도 약 혼자 가는 것이 아닙니다.
여러 과정을 견디지 못하면 약효가 있어도 효과로 이어질 수 없습니다.”

약물에 지방산을 결합해 스스로 나노입자를 형성하도록 하는 독창적인 약물전달 기술 ‘패티게이션(Fattigation)’을 정립한 이범진 아주대학교 약학대학 교수가 제57회 학술대상인 한독학술대상을 수상했다.

이 교수는 22일 수원컨벤션센터에서 열린 대한약학회 창립 80주년 국제학술대회 ‘2026 PSK Awards Lecture’에서 ‘Fattigation for Synergistic Drug Delivery’를 주제로 수상강연을 진행했다.

이날 강연에서 이 교수는 약물 자체의 효능뿐 아니라 약물이 체내에서 제대로 전달돼 효과를 발휘하도록 하는 약제학적 기술의 중요성을 강조했다.

약물이 체내에서 효과를 나타내기 위해서는 용해와 용출, 흡수, 대사, 안정성 등 다양한 장벽을 통과해야 한다. 이 교수는 연구 초기부터 이 과정에서 의약품 첨가제의 역할에 주목해 왔다.

그는 “약들이 혼자 할 수 없기 때문에 첨가제라는 도우미를 활용해 의료적 미충족 수요를 해결하고, 약물이 혈액 속으로 잘 전달돼 결국 수용체에 도달하도록 해야 한다”며 “이런 연구를 오랫동안 하면서 2000년부터 ‘의약품은 첨가제의 예술’이라는 표현을 써왔다”고 말했다.

그러나 첨가제 역시 한계가 있었다. 첨가제 선택에 따라 의약품의 안전성과 개발 가능성이 좌우될 수 있고, 연구 단계에서 좋은 결과를 얻더라도 허가 가능한 소재를 사용하지 않으면 실제 제품 개발로 이어지는 데 제약이 생길 수 있다는 것이다.

이 같은 고민에서 출발한 것이 이 교수가 정립한 ‘패티게이션’이다.

이 교수는 “어떤 첨가제를 써야 할지, 얼마나 넣어야 할지를 계속 고민하다가 보다 범용적으로 활용할 수 있는 방법을 개발해보자는 생각에서 패티게이션이라는 용어를 만들었다”고 설명했다.

패티게이션은 약물에 다양한 종류와 길이의 지방산을 결합해 약물전달체 또는 활성 약물 나노캐리어를 만드는 접근이다. 약물과 지방산의 특성을 이용해 스스로 나노구조를 형성하도록 하고, 이를 통해 용해도와 안정성, 투과성 등을 개선하거나 특정 조직으로 약물을 전달하는 방식으로 활용할 수 있다는 설명이다.

이 교수 연구팀은 이를 항암제 전달에도 적용했다. 암세포의 높은 글루타치온(GSH) 수준이나 특정 수용체 등의 특성을 이용해 정상세포에서는 약물 방출을 억제하고 암세포에서는 약물이 선택적으로 방출되도록 설계하는 방식이다.

이 교수는 관련 연구에서 패티게이션 기반 나노시스템을 적용했을 때 정상세포에 대한 독성을 낮추면서 암세포에 대한 선택성을 높일 가능성을 확인했다고 소개했다.

특히 이날 강연에서는 패티게이션을 장기지속형 주사제(Long-acting injectable, LAI)에 적용한 연구가 비중 있게 소개됐다.

장기지속형 주사제는 약물을 수주에서 수개월 동안 지속적으로 방출하도록 해 투약 횟수를 줄이고 안정적인 약물 농도를 유지할 수 있다는 장점이 있다. 반면 기존 PLGA(poly(lactic-co-glycolic acid)) 기반 제형은 투여 직후 약물이 과도하게 방출되는 ‘초기 과다방출(initial burst release)’과 낮은 약물 탑재효율, 큰 주삿바늘, 복잡한 제조·멸균 공정 등의 한계를 갖고 있다는 게 이 교수의 설명이다.

이 교수는 항정신병 약물인 퀘티아핀에 지방산을 결합한 나노입자 연구를 사례로 제시했다. 특정 pH 환경에서 나노입자를 형성하고, 체내 환경에서는 입자들이 다시 응집해 표면적을 감소시키면서 초기 약물 방출을 억제하도록 설계한 방식이다. 이후 효소에 의해 약물이 서서히 방출되도록 해 장기간 약효를 유지하는 전략이다.

그는 동물실험에서도 기존 PLGA 기반 제형과 비교해 초기 약물 방출을 크게 낮추면서 장기간 약물 노출을 유지하는 결과를 확인했다고 설명했다.

이 교수는 연구가 논문에 머무르지 않고 실제 산업으로 연결되는 것도 강조했다.

그는 “연구는 무엇이든 할 수 있지만, 개발을 생각한다면 국가가 허용한 첨가제와 소재를 활용해 더 좋은 효능을 내는 것이 중요하다”며 “좋은 논문뿐 아니라 기술이전을 통해 얼마든지 산업으로 넘길 수 있다”고 말했다.

실제로 이 교수는 난용성 약물의 용해도와 생체이용률 개선, 장기지속형 주사제 등 다양한 약물전달 기술을 연구해왔으며 한국유나이티드제약, 동화약품, 서울제약 등 다수 제약기업에 관련 기술을 이전했다.

SCI급 국제학술지에는 총 264편의 논문을 발표했고 구글 학술검색 기준 약 1만2000회의 인용 실적을 기록했다. 해외 최다인용논문상 2건을 수상했으며 BRIC 한빛사 추천 논문에도 7편이 선정됐다.

대한약학회 사무총장과 총무위원장, 재무위원장 등을 역임하면서 학회 발전에도 기여했다. Archives of Pharmacal Research의 Springer 출판시스템 도입과 학술지 영향력 향상에 참여했으며, 2017년 세계약학연맹(FIP) 서울총회 유치에도 힘을 보탰다.

한국약학교육협의회 이사장으로 약학교육 발전과 통합 6년제 추진의 기틀을 마련했고, 한국마약퇴치운동본부 부이사장 및 연구소장으로 국가 마약정책과 약물 오남용 예방 분야에서도 활동했다. 한국제약바이오협회 의약품기술연구사업단(PRADA) 단장으로는 10년간 제약산업 전문인력 양성과 교육에 기여했다.

 이범진 아주대학교 약학대학 교수가 김형식 대한약학회장(왼쪽)과 기념촬영을 하고 있다. ©약업신문=전하연 기자

이 교수는 강연 말미 후배 연구자들에게 자신의 연구 경험을 토대로 ‘주어진 환경에서 할 수 있는 일을 찾는 자세’를 당부했다.

그는 “환경이 좋지 않으면 좋지 않은 대로, 학생이 없으면 없는 대로 무엇을 할 수 있는지를 생각해야 한다”며 “작은 연구와 논문에서 시작하더라도 그것이 이어지다 보면 더 큰 연구성과로 연결될 수 있다”고 말했다.

이어 “후배 교수들도 어려움이 있겠지만 힘을 갖고 더 좋은 학자, 저보다 훌륭한 학자로 거듭나기를 바란다”며 수상강연을 마무리했다.

한편 ‘학술대상: 한독학술대상’은 대한약학회에 대한 학술적 기여도가 크고 15년 이상 탁월한 연구업적을 쌓은 회원에게 수여되는 상이다. 대한약학회와 한독은 대한약학회 수상심사위원회 심의를 거쳐 이 교수를 제57회 수상자로 선정했다.

대한약학회는 이날 학술대상을 비롯해 학술·공로·교육·산업·약무·전문실무·학술지 부문에서 연구와 약학 발전에 기여한 인사들에 대한 시상도 진행했다.

[수상자 명단]
△학술대상: 한독학술대상 이범진(아주대학교 약학대학 교수) 
△윤광열 약학상: 조동규(성균관대학교 약학대학 교수)
△녹암학술상: 강건욱(서울대학교 약학대학 교수)
△차세대 선도약학자상: 구자현(서울대학교 약학대학 부교수), 노윤석(충북대학교 약학대학 교수), 정승현(순천대학교 약학대학 부교수)
△미래유망약학자상: 최은영(성균관대학교 약학대학 박사후연구원)
△윤광열 약학공로상: 손의동(중앙대학교 약학대학 명예교수)
△약학교육상: 이혜숙(가톨릭대학교 약학대학 교수)
△이은방 신약개발대상: 이재우(GC녹십자 개발본부 전무)
△약학기술인상: 구현지(대한약사회 학술위원회 학술이사), 박준범(삼육대학교 약학대학 교수)
△생활약학자상: 김성일(싱싱약국 대표약사·휴베이스 고문)
△공직약학자상: 채주영(식품의약품안전처 기획조정과 약무사무관)
△동영분석과학상: 조정환(숙명여자대학교 약학대학 교수)
△APR 우수연구논문상: 김기현(성균관대학교 약학대학 교수), 최창익(동국대학교 약학대학 교수)
△APR 우수리뷰논문상: 문애리(덕성여자대학교 약학대학 석좌교수), 송은주(이화여자대학교 약학대학 교수)
△약학회지 우수논문상: 김은영(중앙대학교 약학대학 교수), 이의경(성균관대학교 약학대학 교수)
△DTT 우수논문상: 곽미경(가톨릭대학교 약학대학 교수)

©약업신문=전하연 기자