Laboratory of Biopharmaceutics & Pharmacokinetics
약학대학 윤인수
부산대학교 약학대학 생물약제학 및 약동학 연구실은 신약 개발 및 의약품의 효율적이고 안전한 사용을 위한 약물의 체내동태(흡수, 분포, 대사, 배설)와 약물전달시스템에 대한 첨단 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 합성 및 천연 화합물, 기능성 식품 성분, 신약 후보물질 등 다양한 화합물의 대사효소 및 수송체 매개 체내동태를 심층적으로 분석하여, 약물의 생체이용률과 약동학적 특성에 미치는 영향을 규명합니다.
특히, in vitro(세포, 조직, 효소 시스템)와 in vivo(동물모델, 임상 샘플) 실험을 병행하며, 최신 분석기술(LC-MS/MS, HPLC-FL 등)을 활용하여 미량의 대사산물 및 약물의 정량 분석이 가능합니다. 약물 간 상호작용, 기능성 식품 및 한약재와의 상호작용, 질병 상태(비알콜성 지방간, 당뇨 등)에 따른 대사 및 수송체 변화 등 다양한 변수에 대한 연구도 활발히 이루어지고 있습니다.
또한, 생리학적 약물동태학(PBPK) 및 독성동태학 모델링을 통해 약물 및 유해물질의 체내 동태를 수치적으로 예측하고, 다양한 임상 및 비임상 상황에서의 약물 거동을 시뮬레이션합니다. 이를 통해 신약 개발 초기 단계에서의 후보물질 선별, 임상시험 설계, 용량 조절, 약물-약물 및 약물-식품 상호작용 예측, 독성 평가 등 다양한 분야에 활용할 수 있습니다.
경구 및 경피투여용 제형 연구도 본 연구실의 핵심 분야 중 하나로, 약물의 낮은 용해도, 불안정성, 낮은 흡수율 등으로 인해 임상 적용이 제한되는 사례를 극복하기 위한 나노입자, 마이크로에멀젼, 고체분산체, 하이드로겔, 리포좀 등 첨단 약물전달시스템을 개발하고 있습니다. 이러한 제형화 연구는 약물의 흡수율을 높이고, 표적 장기로의 선택적 전달을 실현하는 것을 목표로 하며, 실제 동물 및 임상 적용, 약동학적 평가 등에서 우수한 연구 성과를 축적하고 있습니다.
이와 같은 연구를 통해 본 연구실은 신약 개발, 약물의 최적 투여 전략 수립, 부작용 및 약물 상호작용 예측, 맞춤형 약물치료(precision medicine) 실현에 크게 기여하고 있습니다. 또한, 천연물 및 식품소재의 기능성 평가와 안전성 확보, 바이오의약품 및 건강기능식품 개발 등 다양한 분야에서 국내외적으로 인정받는 연구실로 자리매김하고 있습니다.
Drug Formulations
Pharmacokinetics
Drug-Drug Interaction
합성 및 천연 화합물의 대사효소 및 수송체 매개 체내동태 연구
본 연구실은 합성 및 천연 화합물의 대사효소와 수송체에 의해 매개되는 체내동태(약물의 흡수, 분포, 대사, 배설)에 대한 심층적인 연구를 수행하고 있습니다. 다양한 신약 후보 물질 및 기능성 식품 성분, 천연물 유래 화합물 등이 인체 내에서 어떻게 대사되고, 어떤 수송체를 통해 세포 내외로 이동하는지에 대한 기초적이고 응용적인 연구를 진행합니다. 특히, 간, 장, 신장 등 주요 장기에서의 대사효소(CYP, UGT 등)와 수송체(P-gp, OATP 등)의 역할을 규명함으로써, 약물의 생체이용률과 약동학적 특성에 미치는 영향을 체계적으로 분석합니다.
이러한 연구는 in vitro(세포, 조직, 효소 시스템)와 in vivo(동물모델, 임상 샘플) 실험을 병행하여 수행되며, 최신 분석기술(LC-MS/MS, HPLC-FL 등)을 활용하여 미량의 대사산물 및 약물의 정량 분석이 가능합니다. 또한, 약물 간 상호작용, 기능성 식품 및 한약재와의 상호작용, 질병 상태(비알콜성 지방간, 당뇨 등)에 따른 대사 및 수송체 변화 등 다양한 변수에 대한 연구도 활발히 이루어지고 있습니다.
이 연구를 통해 얻어진 결과는 신약 개발 과정에서의 후보물질 선정, 약물의 최적 투여 전략 수립, 부작용 및 약물 상호작용 예측, 맞춤형 약물치료(precision medicine) 실현에 크게 기여할 수 있습니다. 또한, 천연물 및 식품소재의 기능성 평가와 안전성 확보에도 중요한 과학적 근거를 제공합니다.
생리학적 약물/독성동태학 모델링 및 시뮬레이션
생리학적 약물동태학(PBPK) 및 독성동태학 모델링은 약물 및 유해물질의 체내 동태를 수치적으로 예측하고, 다양한 임상 및 비임상 상황에서의 약물 거동을 시뮬레이션하는 첨단 연구 분야입니다. 본 연구실은 동물 및 인간을 대상으로 한 PBPK 모델을 구축하여, 약물의 흡수, 분포, 대사, 배설 과정을 장기별로 정밀하게 모사하고, 실험 데이터를 기반으로 모델을 최적화합니다.
특히, 신약 후보물질, 천연물, 기능성 식품 성분, 환경 유해물질 등 다양한 화합물에 대해 PBPK 모델을 적용하여, 경구, 정맥, 경피 등 다양한 투여 경로에 따른 체내 동태를 예측합니다. 또한, 약물의 대사경로, 수송체 발현, 조직 특이적 축적, 질병 상태(간질환, 신장질환 등)에 따른 약동학적 변화, 약물 상호작용, 특수 집단(소아, 고령자, 환자 등)에서의 약물 거동 차이 등을 수치적으로 분석합니다.
이러한 모델링 연구는 신약 개발 초기 단계에서의 후보물질 선별, 임상시험 설계, 용량 조절, 약물-약물 및 약물-식품 상호작용 예측, 독성 평가 등 다양한 분야에 활용될 수 있습니다. 또한, 규제기관 제출 자료로서의 활용도 높으며, 미래의 인공지능 기반 신약개발 및 맞춤형 의약품 개발에도 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다.
경구 및 경피투여용 제형 연구 및 생체이용률 증진
본 연구실은 약물의 생체이용률을 극대화하기 위한 다양한 경구 및 경피투여용 제형 개발 연구를 수행하고 있습니다. 약물의 낮은 용해도, 불안정성, 낮은 흡수율 등으로 인해 임상 적용이 제한되는 사례가 많기 때문에, 이를 극복하기 위한 나노입자, 마이크로에멀젼, 고체분산체, 하이드로겔, 리포좀 등 첨단 약물전달시스템을 설계하고 최적화합니다.
제형화 연구는 약물의 물리화학적 특성(용해도, 안정성, 분자량 등)과 생체 내 환경(위장관 pH, 효소, 장벽 등)을 고려하여, 약물의 흡수율을 높이고, 표적 장기(대장, 피부 등)로의 선택적 전달을 실현하는 것을 목표로 합니다. 또한, 약물의 방출 속도 조절, 약물의 조직 내 축적, 부작용 최소화, 환자 순응도 향상 등 다양한 임상적 요구에 부합하는 제형을 개발합니다.
이러한 연구는 신약 및 기존 약물의 재창출(drug repositioning), 기능성 식품 및 건강기능식품 개발, 바이오의약품 및 천연물 제제의 임상 적용 확대 등 다양한 분야에 응용될 수 있습니다. 실제로 본 연구실은 다양한 약물 및 천연물의 경구 및 경피 제형화, 동물 및 임상 적용, 약동학적 평가 등에서 우수한 연구 성과를 축적하고 있습니다.
1
Colon-Targeted Trans-Cinnamic Acid Ameliorates Rat Colitis by Activating GPR109A
PHARMACEUTICS, 2023
2
Determination of Leuprolide-Fatty Acid Conjugate in Rat Plasma Using LC-MS/MS and Its Pharmacokinetics after Subcutaneous Administration in Rats
MOLECULES, 2022.12
3
Factors determining the oral absorption and systemic disposition of zeaxanthin in rats: in vitro, in situ, and in vivo evaluations
PHARMACEUTICAL BIOLOGY, 2022.12
2
유해물질에 대한 생리학 기반 독성동태 모델 최적화 연구
3
생체이용률 극대화 체지방 감소 및 체중 케어용 루테올린 봉입 미네랄 소재 개발
