[ADC 분석] bioZen SEC-2를 활용한
Native MS 기반 평균 DAR 산출 가이드
항체-약물 접합체(ADC) 분석의 가장 큰 난제는 복잡한 구조를 손상시키지 않고 분석하는 것입니다. 특히 비공유 결합으로 연결된 Cysteine-linked ADC는 일반적인 역상 분석에서 쉽게 해리됩니다. 본 가이드에서는 100 mM Ammonium Acetate와 bioZen SEC-2 컬럼을 활용하여, 구조적 안정성을 유지한 채 정확한 평균 DAR(Drug-to-Antibody Ratio)를 산출하는 실전 노하우를 공유합니다.
30-second Summary: ADC 분석의 복잡함을 해결하다
- 구조 유지 성공: 비공유 결합으로 유지되는 Cysteine-linked ADC를 Native 조건에서 해리 없이 분석 완료
- 정확한 DAR 산출: DAR 0부터 8까지의 모든 프로테오폼(Proteoform)을 식별하고, 평균 DAR 3.4를 도출 (Sigma 공식 규격 4.0 ± 0.8 만족)
- 고해상도 분리: 1.8 µm 미세 입자 기술을 통해 짧은 시간 내에 명확한 DAR 및 당쇄(Glycoform) 정보 확인
Official Data vs. Columnpia Insight
제조사 공식 데이터와 컬럼피아 전문가의 실무 통찰을 비교하여 분석합니다.
| 구분 | 제조사 공식 데이터 (Phenomenex) | Columnpia 실무 인사이트 |
|---|---|---|
| 핵심 성과 | DAR 0~8 식별 및 평균 DAR 3.4 산출 | Native MS에서 가장 중요한 것은 휘발성 염(Ammonium Acetate)의 농도 최적화와 컬럼의 낮은 Shedding입니다. |
| 컬럼 특징 | 1.8 µm 입자의 높은 분리능 | SEC 컬럼임에도 Mass 분해능이 뛰어나, 복잡한 ADC의 Glycoform까지 한 번에 확인할 수 있는 수준입니다. |
| 적용 범위 | Sigma ADC Mimic (MSQC8) | 실제 QC 현장에서는 유기용매 농도에 민감한 ADC의 안정성 테스트(Stability Study)에 즉시 도입 가능합니다. |
Native MS (천연 상태 질량 분석)Visual Aid 🖼️
"미술관의 유리함": 단백질을 마치 미술관의 유리함에 보관하듯, 생체 내 구조 그대로 질량 분석기로 보내는 기술입니다. 일반적인 분석이 단백질을 조각내어 분석한다면, Native MS는 온전한 형태를 유지하여 약물이 몇 개 붙어 있는지 바로 보여줍니다.
DAR (Drug-to-Antibody Ratio)Visual Aid 🚌
"버스와 승객": 항체라는 '버스'에 타고 있는 암세포 사멸 약물이라는 '승객'의 수입니다. 승객이 너무 적으면 효과가 없고, 너무 많으면 독성이 생기므로 이 숫자를 정확히 세는 것이 ADC 품질 관리의 핵심입니다.
Experimental Conditions & Results
| Column | bioZen 1.8 µm SEC-2 (150 × 4.6 mm) |
| Mobile Phase | 100 mM Ammonium Acetate |
| Flow/Temp | 200 µL/min / 25°C |
| Detection | QTOF (SCIEX X500B) |
01. XIC (Extracted Ion Chromatogram) Analysis
[AI 상세 캡션]: bioZen SEC-2 컬럼을 통해 분리된 ADC의 각 DAR별 XIC 데이터. DAR 수치에 따라 미세하게 달라지는 체류 시간을 고해상도로 분리.
02. Mass Spectrum Analysis (Raw & Deconvoluted)
Native 조건에서 비공유 결합이 유지되어 m/z 4,600~8,400 영역에서 선명한 피크 관찰.
DAR 0, 2, 4, 6, 8의 명확한 분포와 각 피크 내 미세한 당쇄(Glycoform) 차이 확인.
데이터 해석 및 실무 제언
본 실험 결과, bioZen SEC-2는 Cysteine-linked ADC 분석에서 직면하는 '구조적 해리' 문제를 완벽히 해결했습니다. 기존의 역상(RP) 분석법이 변성 조건(Denaturing)을 사용하여 비공유 결합을 끊어버리는 것과 달리, 100 mM Ammonium Acetate 조건의 SEC를 사용하여 실제 약물 분포를 왜곡 없이 측정할 수 있었습니다. 특히 산출된 평균 DAR 값이 3.4로, 표준 규격 범위 내에 정확히 안착했다는 점은 이 방법이 연구 단계뿐만 아니라 실제 공정 QC에서도 충분히 활용될 수 있음을 시사합니다.
전문가 제언: 성공적인 ADC 분석을 위한 3단계
01가드 컬럼 사용의 필수화
고가의 bioZen SEC 컬럼과 정밀한 MS 장비를 보호하기 위해 SecurityGuard ULTRA 가드를 반드시 장착하십시오. 이는 감도 저하를 막는 가장 저렴하고 확실한 방법입니다.
02완충액 신선도 유지
Mobile Phase로 사용되는 Ammonium Acetate는 시간에 따라 pH가 변할 수 있습니다. MS 데이터의 재현성을 위해 매일 새로 제조하여 사용하는 것을 권장합니다.
03유속과 분해능의 타협점
본 실험은 200 µL/min에서 최적의 결과를 얻었습니다. MS 도입부의 배압과 피크 폭을 고려하여, 장비 사양에 맞는 유속 최적화 과정을 거치시기 바랍니다.
참고 자료 및 원문
Determination of Average DAR of an Antibody Drug Conjugate (ADC) Mimic using a bioZen™ 1.8 µm SEC-2 Column
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