이 연구 주제는 약물이 체내에 투여된 이후 흡수, 분포, 대사, 배설 과정을 어떻게 거치는지 정량적으로 이해하고 예측하는 데 초점을 둔다. 연구실은 생물약제학과 약동학을 기반으로 약물의 제형 특성, 생리학적 환경, 투여 경로가 전신 노출과 조직 분포에 미치는 영향을 분석하며, 이를 통해 후보 약물과 제제의 성능을 과학적으로 해석한다. 특히 경구제, 지속방출제, 펩타이드 의약품 등 다양한 약물군에 대해 실제 생체 내 거동을 설명할 수 있는 모델을 구축하는 것이 핵심이다. 구체적으로는 LC-MS/MS 기반의 정밀 바이오분석, 약물 및 대사체 정량, 생체시료 분석법 개발, 집단약동학 및 기전 기반 PK/PD 모델링, 조직 분포 평가 등이 중요한 방법론으로 활용된다. 세마글루타이드, 리라글루타이드, 릭시세나타이드와 같은 GLP-1 유사체의 약동학 및 뇌 분포 연구, 항암 항체 후보의 임상 약동학 평가, 다양한 저분자 및 천연물 유래 성분의 체내 거동 분석 사례는 연구실의 전문성을 잘 보여준다. 이러한 접근은 약물의 유효성뿐 아니라 안전성, 용량 설정, 투여 간격 최적화에도 직접 연결된다. 이 연구의 의의는 단순한 혈중농도 측정을 넘어, 신약 개발과 제형 설계의 의사결정을 정량 모델로 지원한다는 점에 있다. 약물의 체내 노출을 미리 예측하고, 생체이용률 한계나 조직 도달성 문제를 조기에 파악함으로써 개발 실패 위험을 줄일 수 있다. 나아가 개인 맞춤형 약물치료, 장기 지속형 제제, 특수 표적 조직 전달 전략으로 확장될 수 있어 임상 적용성과 산업적 활용성이 매우 높다.

이 연구 주제는 제형 조성, 방출 특성, 생체 내 약동학 사이의 상관관계를 체계적으로 규명하여 더 우수한 의약품 제형을 설계하는 데 목적이 있다. 연구실은 in vitro-in vivo correlation(IVIVC)을 단순 상관 수준에서 확장해, 제형 성분과 공정 변수까지 반영하는 예측 프레임워크를 구축하고 있다. 이를 통해 실험실 수준의 용출 결과를 실제 체내 흡수와 연결하고, 반복적인 동물실험이나 임상 전 탐색 부담을 줄이면서 합리적인 제형 최적화가 가능하도록 한다. 특히 DoE(실험계획법)를 접목한 확장형 IVIVC 연구는 이 연구실의 대표적 강점이다. 케토프로펜, 아세클로페낙, 바클로펜, 실로스타졸 등 다양한 약물 사례에서 조성비, 방출 패턴, 흡수 부위 특이성, 대사 특성을 함께 고려하는 모델 기반 접근이 이루어졌다. 이러한 방법은 단순한 서방화 설계를 넘어, 약물의 흡수 창(absorption window), first-pass effect, 활성 대사체 생성 등 복합 요인을 함께 해석할 수 있게 해준다. 결과적으로 제형 개발 과정에서 실패 가능성을 줄이고 개발 속도와 품질을 동시에 높일 수 있다. 이 연구는 산업계와 규제과학 측면에서도 큰 가치가 있다. 제형 변경 시 생체동등성 예측, 스케일업 과정의 품질 일관성 확보, 임상시험 전 후보 제형 선별 등에 실질적으로 적용될 수 있기 때문이다. 앞으로는 AI 기반 최적화, 환자군별 생리 차이를 반영한 모델링, 복합제 및 펩타이드 제형 확장으로 이어질 가능성이 크며, 정밀 제형개발의 핵심 기반 기술로 발전할 수 있다.

이 연구 주제는 약물이 위장관 내에서 더 오래 머무르거나 원하는 시점에 방출되도록 설계된 차세대 경구 약물전달시스템 개발에 초점을 둔다. 연구실은 위체류형(gastroretentive) 제제, 부유형 시스템, 캡슐형 지연방출 장치, 다중 펄스 방출 시스템 등을 연구하며, 흡수 부위가 상부 위장관에 제한된 약물이나 국소 위장 표적 치료에 적합한 전달 플랫폼을 개발하고 있다. 이러한 접근은 약물의 생체이용률 향상과 복약 순응도 개선을 동시에 목표로 한다. 특히 3D 프린팅 기술을 활용한 제형 제작은 연구실의 차별화된 방향성이다. 3D 프린팅은 복잡한 내부 구조, 다구획 설계, 시간차 방출, 환자 맞춤형 용량 조절을 가능하게 하며, 기존 제조방식으로 구현하기 어려운 정교한 약물전달장치를 실현한다. 실제로 3D 프린팅 기반 위부유 시스템, 지연방출 경구 캡슐 장치, 다중 맥동 방출 제형 등에 대한 연구 발표와 함께, 확장형 구조를 갖는 위체류 약물전달장치 및 위체류 제어 방출형 제제 관련 특허도 확보하고 있다. 이는 기초 제형학을 실제 기술사업화 가능성이 있는 플랫폼으로 연결하고 있음을 보여준다. 이 연구는 고령화와 만성질환 관리 시대에 매우 중요하다. 장시간 체내 약물 농도를 안정적으로 유지해야 하는 약물, 위에서 국소적으로 작용해야 하는 약물, 맞춤형 복용 스케줄이 필요한 약물에서 큰 장점을 제공할 수 있기 때문이다. 향후에는 디지털 헬스, 스마트 디바이스, 환자 특성 기반 개인 맞춤 제형과 연계되어, 정밀 약물전달 분야의 핵심 기술로 발전할 가능성이 높다.