살리실산의 하이드록시기와 아세트산 무수물이 반응하여 에스터 결합을 형성함으로써 위장 장애 부작용을 줄이는 원리에 대해 설명해 주세요.

Question

인류 최초의 합성 의약품인 아스피린은 버드나무 껍질에서 추출한 독한 살리실산을 개량하여 만들어졌습니다. 살리실산의 하이드록시기와 아세트산 무수물이 반응하여 에스터 결합을 형성함으로써 위장 장애 부작용을 줄이는 원리에 대해 설명해 주세요.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

아스피린의 합성은 인류의 삶과 질을 바꿔 놓은 대단한 물질입니다. 아스피린의 합성 배경에는 화학자 호프만이 류머티즘 관절염으로 살리실산을 복용하며 심각한 위통과 구토에 시달리던 아버지의 통증을 덜어주기 위해 만들었습니다. 살리실산의 하이드록시기를 에스터화하여 아스피린으로 바꿀 때 위장 장애가 획기적으로 줄어드는 이유에 대해 설명해 드릴게요.

살리실산 분자 구조에는 한 탄소 고리에 카르복실기와 하이드록시기가 바로 옆에 붙어 있는데, 이 구조 때문에 문제가 발생했습니다. 살리실산이 수소 이온을 내놓고 이온화될 때, 남아있는 음이온과 옆에 있는 하이드록시기의 수소가 분자 내 수소 결합을 형성하여 산성이 매우 강해집니다. 강한 산성과 페놀기의 직접 자극이 합쳐져 위점막을 직접 부식시키고 심각한 위경련, 구토, 위출혈을 일으켰습니다.

호프만은 살리실산의 약점이었던 하이드록시기의 수소 대신 아세틸기가 들어가면서 에스터 결합이 형성하여 하이드록시기가 에스터 결합으로 덮이면서, 카르복실기와 형성하던 분자 내 수소 결합이 더 이상 불가능해집니다. 이로 인해 산도가 다소 약해져, 위장 안에서 위벽을 직접 부식시키는 강한 산성 자극이 대폭 완화되었습니다.