# 분자량 850 Da, logP 5.8, 수소결합 공여체 6개, 수소결합 수용체 12개인 약물을 경구 투여하였을 때 예상되는 생체막 투과 및 흡수 거동으로 가장 적절한 것은?

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> language: ko  
> subject: 약물의 체내 흡수 원리

## 문제

분자량 850 Da, logP 5.8, 수소결합 공여체 6개, 수소결합 수용체 12개인 약물을 경구 투여하였을 때 예상되는 생체막 투과 및 흡수 거동으로 가장 적절한 것은?

## 보기

1. Lipinski 규칙을 모두 위반하므로 수동확산에 의한 소장 흡수가 불량하고, 경구 생체이용률이 낮을 것으로 예측된다. **✔ 정답**
2. logP가 높아 지질 용해성이 우수하므로 수동확산이 촉진되어 경구 생체이용률이 높을 것으로 예측된다.
3. 분자량이 크지만 수소결합 수용체 수가 많아 담체매개 능동수송이 활성화되어 흡수가 양호할 것으로 예측된다.
4. 수소결합 공여체 수가 5 이하 기준을 충족하므로 Lipinski 규칙 위반이 없고 흡수가 양호할 것으로 예측된다.
5. 분자량 500 Da 초과이지만 logP 5 이하 기준을 충족하므로 부분적 규칙 충족으로 흡수가 중간 수준일 것으로 예측된다.

**정답: 1**

## 해설

Lipinski의 Rule of Five는 수동확산에 의한 경구 흡수 가능성을 예측하는 기준으로, ① 분자량 500 Da 이하, ② logP 5 이하, ③ 수소결합 공여체 5 이하, ④ 수소결합 수용체 10 이하를 제시한다. 이 약물은 분자량 850 Da(위반), logP 5.8(위반), 수소결합 공여체 6개(위반), 수소결합 수용체 12개(위반)로 4가지 기준을 모두 위반한다. 분자량이 크면 세포막 투과 시 입체 장애가 크고, logP가 과도하게 높으면 수층 경계층 통과가 어려우며, 수소결합 능력이 과다하면 탈수화 에너지 비용이 커져 지질막 진입이 불리하다. 결과적으로 수동확산에 의한 소장 흡수가 불량하여 경구 생체이용률이 낮을 것으로 예측된다. 선택지 2는 logP 과다 시 오히려 수층 통과 불리함을 간과하였다. 선택지 3은 수소결합 수용체 수와 담체매개 수송 활성화 사이의 근거 없는 연결이다. 선택지 4·5는 수치 판정이 오류이다.

## 심화 해설

핵심 해설
이 문제는 리핀스키의 5법칙(Lipinski's Rule of Five)을 이용하여 신약 후보 물질의 경구 흡수 가능성(Oral Bioavailability)을 예측하는 전형적인 약제학/의약화학 문제예요. 리핀스키 법칙은 약물이 경구 투여 후 수동 확산(Passive Diffusion)에 의해 장관 상피 세포막을 통과할 가능성을 분자 특성만으로 빠르게 평가하는 데 사용됩니다.

**1. 핵심 개념 분석 (Key Concept)**
리핀스키 법칙은 다음 네 가지 기준을 제시해요. 하나라도 위반하면 경구 흡수가 불량할 가능성이 높다고 판단합니다.

| 규칙 | 기준 | 문제 약물 수치 | 판정 |
| --- | --- | --- | --- |
| 분자량 (Molecular Weight) | 500 Da 이하 | 850 Da | 위반 |
| 지질-물 분배계수 (logP) | 5 이하 | 5.8 | 위반 |
| 수소결합 공여체 (H-Bond Donors) | 5개 이하 | 6개 | 위반 |
| 수소결합 수용체 (H-Bond Acceptors) | 10개 이하 | 12개 | 위반 |

문제에서 주어진 약물은 네 가지 기준을 **모두 위반**했어요.

**2. 정답 근거 (Answer Rationale)**
핵심! ①번이 정답입니다. 네 가지 기준을 모두 위반했으므로, 약물의 생체막 투과성이 매우 낮아 경구 생체이용률(Oral Bioavailability)이 불량할 것으로 예측하는 것이 타당해요. 분자량이 크면 세포막 사이의 좁은 공간을 통과하기 어렵고(입체 장애), 과도한 logP는 약물이 지질막에 갇히거나 수성 환경에서의 용해도를 떨어뜨리며, 많은 수소결합은 막을 통과하기 위해 물 분자를 떼어내는 데 큰 에너지가 필요하게 만듭니다.

**3. 오답 분석 (Distractor Analysis)**
*   **②번:** logP가 높다고 무조건 흡수가 잘 되는 것은 아니에요. 혼동 주의! logP가 지나치게 높으면(>5) 불용성 지질막(Unstirred Water Layer) 통과가 어려워지고, 지방 조직에 침착되어 오히려 흡수율이 떨어질 수 있습니다. 리핀스키 법칙은 logP가 5 이하인 최적의 친유성 범위를 제시하는 거예요.
*   **③번:** 수소결합 수용체 수가 많다고 해서 담체 매개 능동 수송(Carrier-Mediated Active Transport)이 활성화된다는 근거는 전혀 없어요. 이는 전형적인 오답 패턴입니다. 능동 수송은 특정 운반체와의 구조적 친화성에 의존하지, 단순히 수소결합 개수에 비례하지 않아요.
*   **④번:** 문제의 수소결합 공여체 수는 6개로, 기준인 5개 이하를 **위반**했어요. 선택지에서는 5 이하 기준을 충족했다고 잘못 기술하고 있습니다.
*   **⑤번:** 문제의 logP는 5.8로, 기준인 5 이하를 **위반**했어요. 선택지에서는 logP 5 이하 기준을 충족했다고 잘못 기술하고 있습니다.

개념 정리
리핀스키 법칙은 경구용 신약 후보 물질의 신속한 스크리닝을 위한 경험적 규칙이에요. "Rule of Five"라는 이름은 모든 기준 숫자가 5의 배수(5, 500)인 데서 유래했어요. 다만, 이는 수동 확산을 전제로 하므로 능동 수송 기질이나 생물학적 제제(항체 등)에는 적용되지 않아요.

한눈에 비교!

| 특성 | 리핀스키 법칙 준수 약물 | 리핀스키 법칙 위반 약물 |
| --- | --- | --- |
| 분자량 | 작음 ( | 큼 (>500 Da) |
| 친유성 (logP) | 적절 (0~5) | 과도하게 높거나 낮음 |
| 수소결합 | 적음 (공여체 ≤5, 수용체 ≤10) | 많음 |
| 흡수 기전 | 주로 수동 확산 (Passive Diffusion) | 수동 확산 어려움, 필요시 능동 수송 또는 제형 전략 필요 |

약리기전 포인트
리핀스키 법칙은 약물 동태학적 과정 중 흡수(Absorption) 단계, 특히 경구 흡수에 초점을 맞춥니다. 위장관 상피세포의 세포간극을 통한 세포옆길이동(Paracellular transport)은 분자량 200 Da 미만의 작은 친수성 분자에만 제한적이므로, 대부분의 약물은 세포막을 직접 통과하는 세포통과이동(Transcellular transport)을 통해 흡수됩니다. 이 과정이 바로 리핀스키 법칙이 평가하는 핵심 경로예요.

암기 팁
"**리(Li)핀**스키 **5**법칙"은 모든 기준이 숫자 **5**와 관련되어 있어요! "분자량 **500**, logP **5**, 수소결합 공여체 **5**, 수소결합 수용체 **10** (5의 2배)"로 기억하세요. 위반하는 항목이 하나라도 있으면 경구 흡수가 어렵다는 점을 떠올리면 됩니다.

국시 빈출 포인트
약사 국가고시 의약화학 및 약제학 과목에서 리핀스키 법칙의 각 기준 수치와 예외 사항(능동 수송 기질, 천연물, 생물학적 제제 등에는 적용되지 않는다는 점)을 묻는 문제가 자주 출제돼요. 특정 약물의 분자 구조를 보여주고 법칙 준수 여부를 판단하게 하는 문제도 빈출되니, 대표적인 작용기(-OH, -NH2 등)가 공여체인지 수용체인지 구분할 수 있어야 합니다.

기출 변형 주의!
단순히 "리핀스키 5법칙이란?" 대신, 주어진 약물의 물리화학적 특성을 통해 "어떤 약물이 가장 경구 흡수가 우수하겠는가?"를 비교하거나, 특정 약물이 법칙을 위반했음에도 불구하고 경구 흡수가 잘 되는 예외적인 경우(예: 능동 수송되는 항생제)를 묻는 함정 문제로 변형되어 출제될 수 있어요.

## 임상 시나리오

약국/임상 실무 가이드
**임상 시나리오 (Clinical Scenario)**
당신은 제약회사 연구개발(R&D) 부서의 약사로서, 특정 표적 단백질에 매우 강력하게 결합하는 저분자 화합물을 발굴했습니다. 하지만 이 화합물의 물리화학적 특성을 분석한 결과, 분자량이 850 Da, logP가 5.8로 높고 수소결합도 많아 리핀스키의 5법칙을 모두 위반하는 것으로 나타났어요. 경구용 의약품으로 개발하기 위해 어떤 전략을 고려해야 할까요?

**복약지도 및 중재 전략 (Counseling & Intervention)**
신약 개발 과정에서 리핀스키 법칙은 단순한 학문적 개념이 아니라, 핵심! 경구용 제제로의 개발 가능성을 초기 단계에서 판단하는 **실질적인 필터** 역할을 합니다. 이 경우, 개발팀은 다음과 같은 전략을 고려할 수 있어요.
1.  **구조 최적화(Lead Optimization):** 약효(Activity)를 유지하면서 분자량을 줄이거나, 불필요한 수소결합 작용기를 제거/치환하여 극성을 낮추는 의약화학적 변형을 시도합니다. 예를 들어, 대사에 취약한 부위에 불소(F)를 도입하여 logP를 조절하는 전략이 있어요.
2.  **제형 설계(Formulation Strategy):** 구조 변경이 어렵다면, 용해도와 투과도를 획기적으로 증가시킬 수 있는 가용화 기술(예: 고체분산체(Solid dispersion), 지질 나노입자(Lipid nanoparticle))이나 흡수 촉진제(Absorption enhancer)를 첨가하는 제형학적 접근을 시도합니다.
3.  **투여 경로 변경(Alternative Route):** 경구 흡수가 본질적으로 불가능하다고 판단되면, 주사제(Injection), 패취제(Patch) 등 다른 투여 경로로의 개발 방향 전환을 검토해야 합니다. 이는 환자의 복약 편의성과 상업적 성공 가능성에 큰 영향을 미치는 중대한 결정이에요.

복약지도 프로토콜
비록 이 단계는 환자를 직접 대면하는 임상 실무와는 거리가 있지만, 약사의 과학적 지식이 신약 개발에 어떻게 기여하는지를 보여주는 중요한 사례예요. 약물의 물리화학적 특성이 인체 내 흡수, 분포, 대사, 배설(ADME)에 미치는 근본 원리를 이해하는 전문가로서의 역할을 보여주는 거죠.

선배 약사의 한마디
"국시에서 열심히 외운 리핀스키 법칙이 단순한 암기 과목이 아니라, 실제 신약 개발 현장에서 후보 물질을 선별하고 최적화하는 데 얼마나 강력한 도구가 되는지 느껴보셨나요? 어떤 약이 경구로 흡수될 수 있을지, 왜 어떤 약은 주사로만 투여해야 하는지, 그 근본 원리를 이해하는 것이 바로 약사가 가진 핵심 역량이에요. 단순히 숫자만 외우지 말고, 그 숫자가 가지는 생물학적, 물리화학적 의미를 깊이 있게 이해하려는 자세가 여러분을 최고의 약물 전문가로 성장시킬 거예요!"

## 핵심 개념

- **리핀스키 5법칙 (Lipinski's Rule of Five)** — 경구용 의약품이 장에서 잘 흡수되기 위한 분자 특성의 경험적 지침. 분자량 500 Da 이하, logP 5 이하, 수소결합 공여체 5개 이하, 수소결합 수용체 10개 이하의 네 가지 기준을 제시하며, 두 가지 이상 위반 시 경구 흡수율이 낮을 가능성이 크다고 예측합니다.
- **logP (Partition Coefficient)** — 옥탄올/물 분배 계수로, 약물의 친유성(소수성)을 나타내는 지표입니다. logP 값이 높을수록 지질 친화성이 높아 세포막 투과에 유리하지만, 지나치게 높으면 수용성 환경에서의 용해가 제한되어 오히려 흡수가 저해될 수 있습니다.
- **수동 확산 (Passive Diffusion)** — 약물이 에너지 소비 없이 농도 구배에 따라 생체막의 지질 이중층을 직접 통과하는 가장 일반적인 약물 흡수 기전입니다. 분자 크기, 지용성, 전하 상태에 크게 영향을 받으며, 리핀스키 법칙은 바로 이 경로에 의한 흡수를 예측합니다.
- **생체이용률** — 약물이 투여된 후 전신 순환 혈류에 변함없는 형태로 도달하는 비율과 속도를 의미합니다. 경구 투여 시 간 초회 통과 효과 및 장관 흡수율에 의해 결정되며, 리핀스키 법칙은 이 중 흡수율에 초점을 맞춥니다.
- **담체매개 수송 (Carrier-Mediated Transport)** — 세포막에 존재하는 특정 운반체(수송 단백질)가 기질인 약물을 선택적으로 결합하여 세포 안팎으로 이동시키는 흡수 기전입니다. 촉진 확산(에너지 불필요)과 능동 수송(ATP 소모)이 있으며, 리핀스키 법칙의 적용을 받지 않는 중요한 흡수 경로입니다.

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