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Center for Intelligent Microprocess of Pharmaceutical Synthesis

(고분자, 세라믹, 금속)
미세유체반응기
(마이크로, 나노·채널)

Smart DDS 제조 시스템

  • ▶ DDS 약물전달체 제조
    • - One-flow/Feed to End 공정
    • - 최적 DDS탐색 도구
  • ▶ 분자, 나노 & 마이크로 DDS
    • - 조합형, 프로그램형, 형상전환형
    • - 환자별, 약물별, 질병별 맞춤형 정밀의학

Smart API 합성 시스템

  • ▶ Mini-Pharm Plant
    • - One-flow/Feed to End 공정
  • ▶ 시스템 & 공정
    • - 모듈화, 집적화, 자동화
  • ▶ 합성화학
    • - 헤테로고리, 고속화학, 이성질체 선택성

기능성 재료

  • ▶ 내구성 & 가공성
    • - 세라믹, 금속, 고분자
  • ▶ 기능성촉매, 약물전달체
    • - MOF, COF, NPs, Lipid, Emulsion,
      Capsule, Patch, Active motor
  • ▶ Fab & Design: μ-reactor
    • - 3D 프린터, CFD, 적층형반응기
  • ▶ 자동화
    • - 실시간 분석, 센서, loT, AI

시스템

 

 

Center for Intelligent Microprocess of Pharmaceutical Synthesis(CIMPS)연구단에서는 미세유체 기반 스마트 공장개발을 목표로 한다. 미세유체 기반으로 의약 원료품(API)를 합성하고 약물 전달체(DDS)를 인체 내 원하는 부위에 약물을 효과적으로 전달한다. 또한 미세유체의 장점을 통해 대량생산이 가능한 소형 의약 공장(Mini-Pharm Plant)을 개발한다. 특히 산업적 응용성이 강한 DDS연구는 스마트 마이크로반응기 시스템과 공정을 활용하여 지능형 마이크로 약물 전달체(micro-DDS, 경구용, 주사용, 자가이동 로보트형)를 제조 합성함으로 기존의 제조 방법과 차별화를 추구하고 정밀의약 시대를 대비한 개인 환자 맞춤형 의약을 제조할 수 있는 시스템 개발을 목표로한다.

Why Microfludic Chemistry?

  • Fast Heat Transfer
    • · High Surface/Vol. Ratio: ~10⁴ m²/m³
    • · Quick Cooling:Explosive & Exothermin Rx.
    • · Quick Heating:No Hot Spot

  • Fast Mass Transfer
    • · Rapid Mixing:Short Diffusion Pathway & Accelerating Rx.
    • · Good for Heterogeneous Rx: Catalytic, Gas-Liquid Rx.
  • Better Chem. Process
    • Safe, Environ. Friendly
      High Conversion/Selectivity
      Less by-product
      Fast Reaction

마이크로 반응기는 수 백 나노리터 단위의 공간에서 반응이 일어난다. 이 작은 공간에서 물질 전달과 열 전달은 높은 부피 대 표면적 비로 인해 극도로 효율적으로 일어난다. 이를 통해 높은 혼합 효율을 달성하고 빠른 온도 조절을 가능케 하여, 결과적으로 높은 전환율과 선택률, 단축된 반응 시간을 화학공정에 도입할 수 있다. 또한 매우 작은 공간에서 빠른 반응이 일어나기에, 기존 플라스크 기반 공정에서 다루기 힘든 반응 중간체를 제어할 수 있다는 큰 장점이 있다. 본 연구단은 밀리초, 마이크로초 단위의 반응 시간을 조절할 수 있는 정밀공정과 소규모 공정에 대한 축적된 지식을 이용하여 고순도 의약품 합성 화학의 새로운 지평을 열고자 한다.

Innovation for Pharmaceutical Chemical Process : Mini-Pharm Plant

  • 의약품 시장 규모 : 1400조원('17년)
  • 고령화, 신의료기술 : 高성장
  • 선진 제약사 : 시장/기술 독점
  • 국내 제약사 : 신약개발/비용부담 역량低

국내 제약 산업의 돌파구 필요

  • · 선진 제약사와 CMS 협업 구축 : 신약개발 역량 축적
  • · GMP기준 API생산공정 기술 : 高이윤 창출
  • · 맞춤형 약물전달체 : 기존 의약 고부가가치 창출

정밀 의약품 생산방법의 혁신

  • 생산 공정의 집적화 및 자동화
  • Smart Microfluidic Factory
생산 공정의 집적화 및 자동화
  • CMS :Contract Manufacturing Service (계약생산공급)
        ~ OEM 위탁생산방식
  • GMP :Good Manufacturing Practice (우수생산인증)
  • API :Active Pharmaceutical Ingredients (원료의약품)
  • DDS :Drug Delivery System (약물전달체, 약물수송체)

의약품은 정밀화학 산업분야 중 가장 기술집약적인 분야로, 특히 연구개발에 의한 고부가가치 창출 역량이 매우 큰 산업분야이다. 본 CIMPS 연구단은 한국 제약 시장 경쟁력의 제고 및 성장동력 확보를 위해, 미세 유체 공정 집적화를 통한 의약품원료(API) 및 중간체 생산이 가능한 데스크탑 크기의 신개념 '소형 의약 공장(Mini-Pharm Plant)' 모델을 정립하고자 한다.

Future Vision - New Conceptual Pharmaceutical Chemical Plant

Future Vision

각종 내구성 재료와 3D 프린터를 이용하여 용도별/생산규모별 마이크로 반응기 모듈을 제작하고, 일련의 합성/분리/정제과정을 집적화, 분광학 장치 및 센서 장착을 통해 최적의 의약 합성 반응을 찾아내어, 원하는 의약품을 시공간의 제약이 없는 선택적 생산이 가능하게 하는 단일 통합 공정을 개발하고자 한다.