제약공학

제약공학은 의약품을 발견, 제조, 분석 및 품질관리 프로세스, 의약품을 생산하는 제조현장의 설계, 구축, 개선에 중점을 둔 공학 계열이다. 화학공학, 바이오의학공학, 제약과학, 산업공학 분야를 활용한다.^[1]

역사

인간은 식물과 같은 천연자원의 파생상품을 약물치료로 사용한 오랜 역사를 가지고 있다. 그러나, 화학 회사의 기술 발전이 의학 연구와 결합한 19세기 후반에 이르러서야 과학자들은 신약, 약물 전달 기술, 대량 생산 방법 등을 조작하고 기술하기 시작했다.^[2]

신약 합성

인공 합성 약물의 첫 눈에 띄는 예는 폴 에리히에 의해 만들어졌다. 에를리히는 인간에게 해로운 비소 함유 화합물인 아톡실이 매독을 일으키는 박테리아인 트레포네마 팔리듐을 죽이는 데 매우 효과적이라는 것을 발견했다. 그는 아톡실 구조가 변형될 경우 인간 건강에 악영향을 미치지 않고 기생충 박테리아를 죽이는 '마법탄'이 잠재적으로 확인될 수 있다고 가설을 세웠다.^[3] 그는 아톡실이라는 화학적 구조에서 비롯된 많은 화합물을 개발했고 결국 인간에게 가장 덜 해로운 반면 매독에 가장 효과적인 화합물을 하나 찾아냈는데, 이것이 살바산이라고 알려지게 되었다. 살바르산은 발견된 지 몇 년 만에 매독을 치료하는 데 널리 사용되었다.^[4]

양산 개시

1928년에 알렉산더 플레밍은 페니실륨 크리소게넘이라는 곰팡이를 발견했는데, 이 곰팡이는 많은 종류의 박테리아가 자라지 못하게 했다. 과학자들은 이 곰팡이가 감염을 일으키는 박테리아에 대항하여 인간에게 치료할 수 있는 가능성을 확인했다. 제2차 세계 대전 동안 영국과 미국은 페니실리늄 곰팡이의 파생품인 페니실린을 대량 생산하는 방법을 찾기 위해 협력했다.^[5] 페니실린은 부상병들에게 흔한 감염을 치료할 수 있기 때문에 전쟁 중 많은 생명을 구할 수 있는 잠재력을 가지고 있었다. 페니실린은 실험실 환경에서 곰팡이로부터 격리시킬 수 있었지만, 그것을 필요로 하는 사람들의 양을 치료하는데 필요한 약의 양을 얻을 수 있는 방법은 알려져 있지 않았다. 화이저와 같은 주요 화학 회사의 과학자들은 높은 수율의 페니실린을 생산할 수 있는 심층 발진 과정을 개발할 수 있었다. 1944년, 화이저는 첫 번째 페니실린 공장을 열었고, 그것의 제품들은 해외에서의 전쟁 노력을 돕기 위해 수출되었다.^[6]

통제된 약물 방출

기원전 1500년경부터 약물의 구강소비를 위한 알약들이 이용되어 왔지만,^[7] 오랫동안 약물유출의 유일한 방법은 즉시 배출되는 것으로서 모든 약이 한 번에 체내에 배출된다는 것을 의미한다.^[8] 1950년대에 지속적인 출시 기술이 개발되었다. 삼투와 확산과 같은 메커니즘을 통해, 12시간에서 24시간 동안 약을 방출할 수 있는 알약이 고안되었다. 스미스, 클라인, 프랑스는 최초의 성공적인 지속 출시 기술 중 하나를 개발했다. 그들의 제형은 동시에 복용한 작은 알약들의 모음으로 구성되었고, 일부 알약이 다른 알약들보다 더 빨리 체내에서 용해될 수 있도록 다양한 양의 왁스 코팅이 있었다.^[9] 그 결과는 장내를 돌아다니면서 약이 계속 분비되는 것이었다. 현대의 연구는 통제된 방출 시간을 수개월로 연장하는 것에 초점을 맞추고 있지만, 하루에 한 번 그리고 하루에 두 번 복용하는 약은 여전히 가장 널리 사용되는 통제된 약물 방출 방법이다.^[8]

ISPE의 구성

1980년 국제약사회(International Society for Pharmical Engineering)가 결성되어 신약을 시장에 들여오는 과정 전반을 통해 제약산업 전문인력을 지원하고 지도하였다. ISPE는 개인과 기업이 사용 후 자신의 관행을 모델링할 수 있도록 표준과 지침을 작성한다. ISPE는 또한 전문직 종사자들이 이 분야의 다른 사람들과 함께 참석, 배우고 협업할 수 있도록 교육 세션과 컨퍼런스를 주최한다.^[10]

참고 항목

• 마약발견
• 약물 개발
• 수정해제 용량
• 제약제조
• 제약산업

참조