《보건실천에서 절박하게 요구되는 새로운 의학과학기술분야를 개척하고 고려의학을 과학화하며 최신의학과학기술을 적극 받아들여야 합니다.》
쿠쿠르비트우릴(cucurbituril)은 글리콜우릴과 포르알데히드를 축합하여 합성한 바구니형의 유기물질(CB[n])로서 분자구조안에 n개의 글리콜우릴이 메틸렌을 다리로 하여 결합되여있다. CB[n]은 내부공간에 작은 분자를 포접할수 있는것으로 하여 초분자포접화합물형태로 촉매, 분자기계, 수감기, 약물운반체, 생물모방기술 등에 널리 리용되고있다.
5-플루오로우라실(5-fluorouracil, 간단히 5FU)은 1950년대에 피리미딘길항물질로 합성되여 현재까지 항암약으로 널리 쓰이고있으나 구토, 설사, 탈모를 비롯한 일부 부작용이 나타난다. 이런 부작용을 줄이고 치료효과를 높이기 위하여 유도체로 넘기거나 담체, 교갑 등을 결합시키기 위한 연구가 진행되고있다.
연구조에서는 밀도범함수법(DFT법)으로 5FU를 CB[n] (n=5~8)의 내부공간에 포접시키는 경우 형성되는 포접화합물(5FU@CB[n])을 전자적구조와 안정성에 대한 연구를 진행하였다.
5FU@CB[n]의 초기공간구조는 MOPAC 2016 (version 20.119W)에 들어있는 PM6-D3H4법으로 최적화하고 용매(물)효과를 COSMO근사로 고려하였다. 이때 얻어진 공간구조를 가지고 ORCA (version 4.2)에 있는 DFT법(B3LYP-gCP-D3/6-31G*)으로 안정한 공간구조와 전자적구조를 계산하였다. 용매효과는 CPCM근사로 평가하였다.
PM6-D3H4법으로 계산한데 의하면 5FU@CB[x=5,8]보다 5FU@CB[y=6,7]이 상대적으로 안정하였다. DFT법으로 계산한데 의하면 두개의 글리콜우릴구조단이 반전된 i2-CB[6]가 한개의 구조단이 반전된 i-CB[6]이나 i-CB[7]보다 안정한 포접화합물을 형성하였다. i2-CB[y]으로부터 5FU에로의 전자이동은 5FU@i2-CB[6]을 안정화시킨다. 5FU@i2-CB[6]에서 HOMO는 기본적으로 i2-CB[6]에 국재화되여있으며 LUMO는 5FU에 국재화되여있다.
이상의 연구결과는 “Monatshefte für Chemie-Chemical Monthly”(2020, 151, 721–727)에 출판되였다.
