한양대학교 약학대학
약학대학 김철영
한양대학교 약학대학 김철영 교수 연구실은 생약학 및 천연물의약품 개발 분야에서 국내외적으로 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 국내 자생식물 및 다양한 천연자원을 활용하여 신약 및 건강기능식품, 기능성 신소재 개발을 목표로 하고 있습니다. 약초원 설립 및 운영을 통해 약용식물의 수집, 분류, 재배, 자원화 연구를 체계적으로 진행하며, 이를 기반으로 생태계 다양성 보전과 자연 친화적 교육에도 기여하고 있습니다.
연구실의 핵심 연구 분야는 천연물 유래 생리활성 성분의 분리, 정제, 구조동정 및 생리활성 평가입니다. 최신 분리·정제 기술(HPLC, CPC 등)과 다양한 분광학적 분석법(NMR, MS, IR, UV 등)을 활용하여 천연물 내 활성 성분을 신속하게 동정하고, 이들의 항산화, 항염증, 항암, 근위축 개선 등 다양한 생리활성 효과를 규명합니다. 또한, 다성분 동시분석법과 패턴 분석을 통한 천연물 소재의 품질 평가 및 표준화 연구도 활발히 이루어지고 있습니다.
특히, 최근에는 골격근 위축 및 근감소증 개선을 위한 천연물 기반 신약 및 기능성 소재 개발에 집중하고 있습니다. 다양한 한약재, 식물, 곤충 등에서 유래한 성분을 대상으로 근육세포 및 동물 모델에서 근위축 예방 및 개선 효과를 평가하고, 그 분자생물학적 기전을 심층적으로 연구하고 있습니다. 이 과정에서 다수의 신규 활성 성분을 발굴하여 관련 특허를 출원하고, 국내외 학술지에 연구 결과를 발표하고 있습니다.
이 외에도, 천연물의약품 개발 과정에서 식물의 학명 표기법, 표준화된 분류 체계, 효율적인 자원화 전략 등 국제적 기준에 부합하는 연구 시스템을 구축하고 있습니다. 약용식물의 교육 및 연구를 위한 약초원 운영, 생태계 다양성 보전, 자연 친화적 교육 등 사회적 가치 실현에도 힘쓰고 있습니다.
본 연구실은 다수의 정부 및 지자체 연구과제, 산학협력 프로젝트, 특허 등록, 논문 발표, 학회 활동 등을 통해 국내외 바이오·제약 산업 발전과 국민 건강 증진에 크게 기여하고 있습니다. 앞으로도 천연물 기반 신약 및 기능성 소재 개발, 생약학 연구의 새로운 패러다임 제시에 앞장설 것입니다.
Flavonoids
Phytopharmaceuticals
Centrifugal Partition Chromatography
국내 자생식물 자원을 통한 천연물의약품 개발
본 연구실은 국내 자생식물 자원을 활용하여 천연물의약품을 개발하는 데 중점을 두고 있습니다. 우리나라에 자생하는 다양한 약용식물과 희귀식물을 수집, 분류, 재배하여 이들로부터 유래한 생리활성 성분을 탐색하고, 이 성분들이 질병 예방 및 치료에 어떻게 활용될 수 있는지에 대한 연구를 진행하고 있습니다. 특히, 약초원 설립 및 운영을 통해 약용식물의 현지 자생 환경을 재현하고, 이를 기반으로 신약 및 기능성 신소재 개발의 토대를 마련하고 있습니다.
천연물의약품 개발 과정에서는 식물의 학명 표기법, 표준화된 분류 체계, 그리고 효율적인 자원화 전략이 필수적입니다. 이를 위해 본 연구실은 학명 표기법의 정확한 적용과 라틴어 문법 준수, 명명자 인용 등 국제적 기준에 부합하는 식물 분류 및 명명 시스템을 도입하고 있습니다. 또한, 약용식물의 생태계 다양성 보전과 자연 친화적 교육을 병행하여, 미래 세대에게 생약학의 중요성을 알리고 있습니다.
이러한 연구는 천연물의약품의 개발뿐만 아니라, 건강기능식품, 기능성 신소재, 그리고 생태계 보전 등 다양한 분야로 확장될 수 있습니다. 국내 자생식물 자원의 체계적 연구와 활용은 우리나라 바이오헬스 산업의 경쟁력 강화와 국민 건강 증진에 크게 기여할 것으로 기대됩니다.
천연물 유래 생리활성 성분의 분리, 정제 및 구조동정
본 연구실은 천연물에서 유래한 생리활성 성분의 분리, 정제 및 구조동정에 대한 첨단 연구를 수행하고 있습니다. 다양한 분광학적 방법(NMR, MS, IR, UV 등)과 화학적 분석법을 활용하여 천연물 내 유효성분을 신속하고 정확하게 동정하고, 이들의 생리활성 기전을 규명합니다. 특히, open column chromatography, HPLC, on-line hyphenated HPLC, centrifugal partition chromatography(CPC) 등 최신 분리·정제 기술을 적용하여 복잡한 천연물 혼합물로부터 활성 성분을 효율적으로 분리합니다.
이 과정에서 in vitro 생리활성 기법을 도입하여, 분리된 성분의 항산화, 항염증, 항암, 근위축 개선 등 다양한 생리활성 효과를 평가합니다. 또한, HPLC-DAD-MS 등 다성분 동시분석법과 패턴 분석(fingerprint) 기법을 통해 천연물 소재의 품질 평가 및 표준화 연구도 병행하고 있습니다. 이러한 표준화 연구는 천연물의약품 및 건강기능식품의 신뢰성 확보와 산업적 활용에 필수적입니다.
구조동정 및 생리활성 평가 연구는 신약 개발, 기능성 식품 소재 발굴, 그리고 특허 창출 등 다양한 성과로 이어지고 있습니다. 실제로 본 연구실은 다수의 특허 등록과 논문 발표를 통해 천연물 유래 신소재의 과학적 근거를 제시하고 있으며, 국내외 바이오·제약 산업과의 협력도 활발히 이루어지고 있습니다.
골격근 위축 및 근감소증 개선을 위한 천연물 기반 신약 개발
최근 본 연구실은 골격근 위축 및 근감소증(사코페니아) 개선을 위한 천연물 기반 신약 및 기능성 소재 개발에 집중하고 있습니다. 다양한 한약재, 식물, 곤충 등 천연자원에서 유래한 성분을 대상으로 근육세포(C2C12 myotubes) 및 동물 모델에서 근위축 예방 및 개선 효과를 평가하고, 그 기전을 분자생물학적으로 규명하고 있습니다. 이 과정에서 근육 단백질 합성 촉진, 단백질 분해 억제, 항산화 및 항염증 효과 등 다양한 생리활성 메커니즘을 밝혀내고 있습니다.
특히, 방기, 지골피, 생지황, 은시호, 배암차즈기 등 다양한 한약재 추출물 및 분리 성분이 근위축 개선에 효과가 있음을 확인하였으며, 이들에 대한 특허 출원 및 논문 발표도 활발히 이루어지고 있습니다. 또한, 아피게닌-7-글루쿠로나이드, 29-하이드록시프리시아스테론, 디코토민 B 등 신규 활성 성분을 발굴하여 근위축 예방 및 치료용 조성물로 개발하고 있습니다.
이러한 연구는 고령화 사회에서 증가하는 근감소증 및 근위축 관련 질환의 예방과 치료에 새로운 대안을 제시할 수 있으며, 천연물 기반의 안전하고 효과적인 신약 및 건강기능식품 개발로 이어질 것으로 기대됩니다. 실제로 본 연구실은 관련 특허 다수와 국내외 학술지 논문, 산학협력 프로젝트 등을 통해 연구 성과를 산업적으로 확장하고 있습니다.
1
Vasorelaxant Prenylated Flavonoids from the Roots of Sophora flavescens (submitted)
Chul Young Kim, Hyun Jung Kim, Kyeong-Man Kim, Min-Ho Oak
, 1970
2
Preparative separation and purification of flavonoids and stilbenoids from Parthenocissus tricuspidata stems by dual-mode centrifugal partition chromatography (submit-ted)
Je-Seung Jeon, Chul Young Kim
, 1970
3
Preparative isolation and purification of prenylated isoflavonoids from Cudurania tricuspidata fruits using centrif-ugal partition chromatography
Je-Seung Jeon, Sang-Min Kim, Hee Ju Lee, Byung Hun Um. Hak Ki Kim, Chul Young Kim
J. Liq. Chromatogr. R. T., 2012
1
가령취 원인물질인 trans-2-Nonenal 제어 천연 유래 화합물 연구
2
아출 추출물의 프리온 억제 효능물질 동정 및 독성평가
3
천연물의 총체적인 활성을 대표하는 약효동등성 화합물조합 동정법 개발