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연구개발 목표 및 내용
최종 목표
연구 목표 [1] 생체효소 모방 산화-환원 착화합물의 개발 및 특성 연구: 생체에서 산화-환원 반응을 촉매하는 효소를 그 대상으로 하여, 단핵금속(momometallic) 또는 다핵금속(multimetallic) 센터를 가지고 있는 항산화효소 그리고 다핵금속센터를 가지고 있는 Catechol oxidase 등을 흉내낼 수 있는 모방 착화합물을 개발하고 그 반응기작과 특성을 연구한다.
연구 목표 [2] 광역학적요법에 적용 가능한 NO-분비 metal-nitrosyl 착화합물의 개발 및

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
연구 목표 [1] 생체효소 모방 산화-환원 착화합물의 개발 및 특성 연구: 생체에서 산화-환원 반응을 촉매하는 효소를 그 대상으로 하여, 단핵금속(momometallic) 또는 다핵금속(multimetallic) 센터를 가지고 있는 항산화효소 그리고 다핵금속센터를 가지고 있는 Catechol oxidase 등을 흉내낼 수 있는 모방 착화합물을 개발하고 그 반응기작과 특성을 연구한다.
연구 목표 [2] 광역학적요법에 적용 가능한 NO-분비 metal-nitrosyl 착화합물의 개발 및 특성 연구: 쉬프염기와 방향족 고리를 바탕으로하는 리간드와 그 유도체 리간드로부터 metal-nitrosyl 화합물을 만들고 그 특성을 연구하여, 광역학적요법(Photodynamic Therapy, PDT)에 사용할 수 있게끔 700-1100 nm의 빛에 반응하여 NO를 분비하고, 높은 양자수득률을 가지며, 생체 조건의 수용액에서 안정하고, NO가 해리되고 남은 착물의 빈 자리에 물이 배위되어 안정한 생성물을 만드는 metal-nitrosyl 화합물을 개발하고자 한다.
전체내용
[1] 생체효소 모방 산화-환원 착화합물의 개발 및 특성 연구:
· bipodal, tripodal 리간드 개발 및 금속 착화합물 개발: Cu(II) 착화합물 Cu(II)(bebp) 개발, Cu(II) 착화합물 Cu(II)(ph3tren) 개발, Cu(II)(bebp), Cu(II)(ph3tren) 결정 구조, Cu(II)(bebp)의 catecholase activity 측정, Cu(II)(ph3tren)의 catecholase activity 측정, Cu(I) 착화합물의 catecholase 활성도Co(II) 착화합물의 catecholase 활성도
· 리간드 EbQMeA 개발 및 착화합물 개발: Cu(I) 착화합물 [Cu(I)(EbQMeA)]+ 개발, [Cu(I)(EbQMeA)]+의 H₂O₂에 의한 catecholase activity 측정, [Cu(I)(EbQMeA)]⁺ 결정 구조, [Cu(II)(EbQMeA)]²⁺ 개발, [Cu(II)(EbQMeA)]²⁺ 의 esterification 촉매 작용 확인
· EIEP 개발 및 착화합물 개발: dimeric Co(II) 착화합물 Co(II)₂(EIEP)₂ 개발. Co(II)2(EIEP)₂ 결정구조, Co(II)₂(EIEP)₂ 의 catecholase activity 측정, bebp 유도체 bebp-Br₂ 리간드 개발, Cu(II)(bebp-Br₂결정 구조, Cu(II)(bebp-Br₂)의 catecholase activity 측정
· 리간드 bebp 개발 및 착화합물 개발: 착화합물 Cu(II)(bebp) 개발, Cu(II)(bebp)의 음이온 반응성 측정,
· 착화합물 Ni(II)(diazacyclam): Ni(II)(diazacyclam) 의 peroxidase activity 측정
[2] 광역학적요법에 적용 가능한 NO-분비 metal-nitrosyl 착화합물의 개발 및 특성 연구:
· cis-NO Ru-NO 착화합물: ebpp 리간드 개발, Ru(NO)(ebpp)Cl 착화합물 개발, Ru(NO)(ebpp)Cl NO 광분비 능력 관찰 및 광효율 측정, 광분비 NO 전달 실험, NO 광분비에 대한 DFT/TDDFT 이론적 고찰
· trans-NO Ru-NO 착화합물: salophen, naphophen 리간드 개발, Ru(NO)(salophen)Cl, Ru(NO)(naphophen)Cl 착화합물 개발, NO 광분비 능력 관찰 및 광효율 측정, 광분비 NO 전달 실험, NO 광분비에 대한 DFT/TDDFT 이론적 고찰
· Ru(NO)(salophen)Cl 유도체 개발; Ru(NO)((o-OH)₂-salophen)Cl, Ru(NO)((m-OH)₂-salophen)Cl, Ru(NO)((p-OH)₂-salophen)Cl, 착화합물 개발, NO 광분비 능력 관찰 및 광효율 측정, 광분비 NO 전달 실 험, NO 광분비에 대한 DFT/TDDFT 이론적 고찰

연구개발성과
본 연구에서는 개발한 착화합물들이 항산화 활성도 또는 catecholase 활성도를 가지고 있음을 확인하였다. 이에 대한 촉매 작용기작의 이해는 이제까지 알려진 항산화와 다핵금속효소의 화학작용에 대하여 새로운 반응기작이 존재할 수 있음을 알려주고 있다.
이제까지 개발된 metal-NO 착화합물들은 광역학적요법(phtodynamic therapy, PDT)에 실질적으로 적용하는 데 있어서 한계에 봉착하고 있어 이의 극복이 필요하다. 본 연구에서는 그 동안 연구책임자의 연구실에서 개발해온 여러 가지 리간드와 그 유도체를 이용하여 금속착물의 배위구조에서 NO의 배위 위치에 cis-방향으로 빈 자리를 두어, 상당히 높은 광효율을 획득하였다.

연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
본 연구는 기초 연구를 바탕으로 실질적 응용을 위한 화합물을 개발하고자 하는 것으로, 무기합성화학, 분광학, 유기합성 화학, 광물리학, 나노과학, 의약품학, 재료공학 등 여러 학문 분야에 대한 이해와 융합이 필요한 연구로서, 본 연구 결과 및 후속 연구는 이들 분야에 대한 학문적 기여가 있을 것으로 기대한다. 현재까지의 연구 결과는 매우 중요한 내용으로서, 앞으로도 이에 대한 추가 연구가 필요함을 의미한다. 또한 PDT에 사용 가능한 Ru-NO 착화합물의 개발을 통해 궁극적 치료 약품에 근접한 물질을 찾아 그 특성을 파악하면 더욱 확장된 연구로부터 그리 멀지 않은 시기에 암환자 등의 치료에 직접 쓰일 수 있을 것이다. 특히 본 연구를 통해 개발한 Ru-NO 착화합물이 빛에 의해 결합이성질을 보이는 것을 관찰하였다. 이에 대한 후속 연구가 절실하다. 상온에서 광스위치로 작동 가능한 Ru-NO 착화합물이 성공적으로 개발되면 새로운 형태의 data storage, 광스위치 상자기성 물질로 제공될 것으로 기대한다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 18
• 1) 연구수행 결과 ... 18
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 21
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 22
• 6. 참고문헌 ... 23
• 끝페이지 ... 23