《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.
티몰(thymol, 간단히 TML)은 향기를 가진 식물의 정유속의 주요성분의 하나로서 식료품보존용항균제, 천연살충제로 쓰인다. 티몰은 모노테르펜알콜로서 화학명은 2-이소프로필-5-메틸페놀이다. 이 약물의 부작용을 줄이고 치료효과를 높이기 위하여 유도체로 넘기거나 담체, 교갑 등을 결합시키기 위한 연구가 진행되고있다.
연구조에서는 밀도범함수법(DFT법)으로 TML를 CB[n] (n=5~8)의 내부공간에 포접시키는 경우 형성되는 포접화합물(TML@CB[n])의 전자적구조와 안정성에 대한 연구를 진행하였다.
TML@CB[n]의 초기공간구조는 Materials Studio 2017에 들어있는 강한결합밀도범함수법으로 최적화하였다. 이때 얻어진 공간구조를 가지고 ORCA (Ver. 4.2)에 있는 DFT법(B3LYP-gCP-D3/6-31G*)으로 안정한 공간구조와 전자적구조를 계산하였다. 용매효과는 CPCM근사로 평가하였다.
DFTB+법으로 계산한데 의하면 TML@CB[n=5,6,8]보다 TML@CB[n=7]이 상대적으로 안정하였다. DFT법으로 계산한데 의하면 TML과 두개의 반전된 H-C-C-H를 가진 i2-CB[7]이 상대적으로 안정한 포접화합물을 형성하였다. TML@i2-CB[7]의 안정화에서 분산보정에네르기는 뚜렷한 기여를 한다. TML과 i2-CB[7]사이의 수소결합과 비공유결합호상작용은 TML@i2-CB[7]의 형성에서 긍정적인 역할을 한다. 자연결합궤도해석에 의하면 i2-CB[7]로부터 TML에로의 전자이동이 TML@i2-CB[7]을 안정화한다.
이상의 연구결과는 잡지《Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry》에 《Inclusion of Thymol into Cucurbituril》 (https://doi.org/10.1007/s10847-022-01135-4)의 제목으로 출판되였다.
