N-Glycan 전처리(Clean-Up) 효율 극대화:
bioZen™ SPE를 활용한 고효율 당쇄 분석 실전 가이드
단백질 의약품의 품질 관리(QC)와 특성 분석에서 가장 까다로운 N-Glycan 분석.
기존 외산 솔루션을 효과적으로 대체하면서도 경제성을 확보한 bioZen N-Glycan Clean-Up HILIC SPE의 실무 데이터를 분석합니다.
30-second Summary: Key Performance
- 동등 이상의 회수율: Trastuzumab 바이오시밀러 분석 시, 기존 Waters GlycoWorks™ 대비 103%~106% 수준의 우수한 피크 면적(Recovery)을 확인했습니다.
- 시알산(Sialic Acid) 데이터 보존: 고도로 시알화된 AGP 분석에서 전하량 가중치인 Z-value가 거의 일치(294.2 vs 291.0)하여, 복잡한 당쇄 구조에서도 데이터 편향이 없음을 입증했습니다.
- 공정 효율 및 비용 절감: Microelution 96-well plate 포맷을 통해 샘플 손실을 최소화하고, 기존 워크플로우를 그대로 유지하면서 운영 비용을 획기적으로 낮출 수 있습니다.
Official Data vs. Columnpia Insight
제조사 공식 데이터와 컬럼피아 전문가의 실무 통찰을 비교하여 분석합니다.
제조사 공식 데이터 (Phenomenex)
- 회수 효율 (Recovery):주요 Glycan(G0, G0F, G1 등)에서 100% 이상 달성
HILIC 고정상의 선택성이 뛰어나 라벨링 시약은 효과적으로 제거하고 당쇄만 정밀하게 농축합니다. - 재현성 (Z-value):AGP 분석 시 Z-value 차이 1.1% 미만
다중 시알화된 복잡한 구조에서도 특정 분획의 소실 없이 전체 Glycan Profile을 그대로 유지합니다. - 워크플로우 호환성:RapiFluor-MS™ 키트와 100% 호환
기존 Waters 프로토콜을 변경 없이 그대로 사용 가능하여, Lab 내 표준운영절차(SOP) 수정 부담이 적습니다.
컬럼피아 전문가 실무 통찰 (Insight)
본 실험 결과는 bioZen N-Glycan Clean-Up이 기존 시장 점유율이 높은 Waters 제품을 신뢰성 있게 대체할 수 있음을 보여줍니다.
- 미세 성분 포착: 특히 G1F isomer와 같은 미세한 성분까지 손실 없이 잡아내는 회수율(106%)은 QC 단계에서 매우 큰 신뢰를 줍니다.
- 복잡한 구조 분석: 다중 안테나 구조를 가진 AGP 데이터의 Z-value 일치성은 고난도 당단백질 분석에서도 bioZen의 안정성을 입증합니다.
HILIC (친수성 상호작용 크로마토그래피)
당쇄(Glycan)를 잡는 '강력한 자석 🧲'이라고 생각하세요. 수분이 적은 이동상에서는 자석처럼 당쇄를 꽉 잡고 있다가, 물의 비중을 높여주면 잡고 있던 당쇄를 깨끗하게 놓아줍니다. 이 성질을 이용해 불순물은 흘려보내고 당쇄만 골라냅니다.
Z-value (전하 가중치 평균)
복잡한 당쇄들의 '평균 성적표 ⚖️'입니다. 시알산이 몇 개 붙었느냐에 따라 전하가 달라지는데, 이들의 비율을 종합하여 하나의 숫자로 나타낸 것입니다. 이 숫자가 일정하다는 것은 SPE 정제 과정에서 특정 당쇄가 사라지지 않고 골고루 잘 추출되었다는 증거입니다.
Experimental Conditions & Results
핵심 SPE 프로토콜
Figure 1. Average Peak Areas of Labeled Glycans
[AI 상세 캡션]: Trastuzumab 바이오시밀러에서 유리된 N-Glycan의 회수율 비교 차트입니다. bioZen 제품이 Waters 제품 대비 모든 주요 글리칸(G0, G0F, G1, G1F)에서 동등 이상의 피크 면적(Peak Area)을 나타냄을 확인할 수 있습니다.
Figure 2. Comparison of Z-value determination for AGP
[AI 상세 캡션]: 고도로 시알화된 AGP 분석 결과, bioZen N-Glycan Clean-Up과 Waters 제품 간의 Z-value 차이가 거의 일치하여 복잡한 당쇄 구조 분석에서도 높은 신뢰성을 보입니다.
전문가 제언 3단계: 성공적인 당쇄 분석을 위한 체크리스트
01용출액(Elution) 농도 최적화
본 실험에서는 200 mM Ammonium acetate를 사용했습니다. 샘플의 특성에 따라 용출 효율이 달라질 수 있으므로 농도를 미세 조정하여 최적의 Recovery를 찾으십시오.
02Microelution의 이점 활용
별도의 증발 건조 단계 없이도 고농도의 샘플을 얻을 수 있으므로, 재용해 과정에서 발생할 수 있는 샘플 변성을 방지하십시오.
03전용 컬럼과의 조합
정제된 샘플은 bioZen 2.6 µm Glycan 컬럼과 조합했을 때 최상의 해상도(Resolution)를 발휘합니다.
기술적 제약 사항 (Technology Constraint): bioZen 제품군은 HIC(소수성 상호작용 크로마토그래피) 모드를 지원하지 않습니다. 소수성 기반의 분리가 필요한 경우, 역상(RP) 분석법 또는 Biozen Native RP-5 활용을 권장합니다.
참고 자료 및 원문
Phenomenex Application Note
Sample Clean-Up After N-Linked Glycan Release and Labeling Using bioZen™ N-Glycan Clean-Up HILIC Solid Phase Extraction (SPE) Microelution 96-Well Plate