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1. 서론
1.1. 전구약물의 개념과 정의
전구약물(prodrug)은 약리학적 활성이 없거나 거의 없지만 단일 대사변환에 의해 활성형태로 정량적으로 변환되는 화합물이다. 가수분해효소(esterase나 amidase)가 널리 분포되어 있고 촉매 능력이 크다는 점에서, 대부분의 전구약물은 ester나 amide 형태를 갖는다. 전구약물을 설계하는 주된 이유는 첫째, 불쾌한 맛, 소화관 자극, 주사부위의 통증과 같은 약제학적 문제를 극복하고, 둘째, 낮은 경구 흡수율, 광범위한 초회통과 효과 또는 혈액-뇌관 투과와 같은 약물동태나 대사문제를 극복하기 위함이다. 때로는 표적조직으로 약물을 선택적으로 운송하거나 흡수, 분포, 소실 특성을 개선하여 약효의 속도나 작용시간을 최적화하기 위해 전구약물이 사용된다.
1.2. 전구약물 설계의 주요 목적
전구약물 설계의 주요 목적은 불쾌한 맛, 소화관 자극, 주사부위의 통증과 같은 약제학적 문제를 극복하고, 낮은 경구 흡수율, 광범위한 초회통과 효과 또는 혈액-뇌관 투과와 같은 약물동태나 대사 문제를 극복하는 것이다. 또한 때로는 전구약물을 사용하여 표적조직으로 약물을 선택적으로 운송하거나 흡수, 분포, 소실 특성의 개선을 통해 약효의 속도나 작용시간을 최적화하기도 한다. 이를 통해 약물 활성화 및 전달 과정에서의 제한점을 극복하고 치료 효과를 높일 수 있다. 대표적인 전구약물 개발 사례로 Enalapril, Bambuterol, "Profen" 계열 Prodrug, Acetylspiramycin 등이 있으며, ACE 저해제인 Perindopril과 안지오텐신II 길항제 Eprosartan 등도 전구약물 형태로 개발되었다. 또한 피부에 적용되는 전구약물도 있다. 이와 같이 전구약물은 약물의 활성화와 전달을 개선하여 치료 효과를 높이고자 하는 목적으로 다양하게 설계 및 개발되고 있다. 약물의 흡수, 분포, 대사 등의 약물동태학적 특성을 개선함으로써 기존 약물의 한계를 극복하고 치료 효과를 향상시키고자 하는 것이 전구약물 설계의 핵심적인 목적이라고 할 수 있다.
1.3. 전구약물 연구의 필요성
전구약물 연구의 필요성은 여러 가지가 있다. 첫째, 특정 약물의 투여 시 발생하는 부작용이나 낮은 생체이용률 등의 문제를 해결하기 위해 전구약물 설계가 필요하다. 이를 통해 약물의 약리학적 특성을 개선하고 부작용을 최소화할 수 있다. 둘째, 전구약물 접근법은 약물의 표적 조직에서의 선택성과 효과를 향상시킬 수 있다. 특정 질병 부위에서만 활성을 나타내어 전신적인 약물 노출을 줄일 수 있기 때문이다. 셋째, 전구약물 기술은 약물 전달 및 흡수 과정을 개선하여 약물의 생체이용률과 치료 효과를 높일 수 있다. 이를 통해 낮은 용량으로도 원하는 치료 효과를 달성할 수 있다. 넷째, 기존 약물의 특허 만료 후 새로운 전구약물을 개발함으로써 시장 독점권을 확보할 수 있다. 이는 제약 기업에게 중요한 전략이 된다. 다섯째, 전구약물 기술은 약물 투여 경로를 다양화하여 환자의 편의성을 높일 수 있다. 예를 들어 경구 투여가 어려운 약물을 주사제나 점안제 등의 다른 투...
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