바이오치료제 SEC 컬럼 수명 연장을 위한(고분자 지지체 컬럼)세척 및 클리닝 방법

Size Exclusion Chromatography
효율적인 컬럼 관리를 통한 품질 보증
분석 품질
컬럼 수명
클리닝 프로토콜

교육 목표 및 개요

SEC 컬럼 관리의 중요성

  • 바이오치료제 개발 및 품질 관리의 핵심 분석 도구
  • 분석 결과의 신뢰성을 확보하는 필수 요소
  • 고가의 컬럼 수명을 연장시켜 운영 비용 절감
  • 실험실 운영 효율성을 높이는 데 기여

교육 내용 구성

SEC 원리 복습
일상적인 관리 및 예방
세척 및 재생 프로토콜
주요 문제 해결
사례 연구
컬럼 보관 및 수명 연장 팁

학습 목표

  • SEC 컬럼의 기본 원리와 구조에 대한 이해
  • 일상적인 유지보수 및 예방 관리 방법 습득
  • 세정 클리닝 프로토콜 및 운영방법 적용 대응력 습득
  • 일반적인 문제 해결 방법 및 사례 연구를 통한 실무 능력 향상

효율적인 컬럼 관리의 영향

분석 재현성
안정적인 분석 결과
비용 효율성
컬럼 교체 주기 연장
운영 효율성
시스템의 유지보수
데이터 신뢰성
고품질 데이터 확보

SEC 원리 복습

크기 배제 크로마토그래피(SEC)란?

용액 내 분자의 크기(정확하게는 스토크스 반경) 차이를 이용하여 분리하는 기법으로, 고분자부터 분석까지 각종 크기의 분자를 다양한 크기 기공에 대한 분자의 접근성 차이에 기반합니다.

분리 메커니즘

  • 큰 분자: 컬럼 내 다양한 크기의 기공에 들어갈 수 없어(배제됨) 이동속도가 따라 빠르게 용출됩니다.
  • 작은 분자: 기공 내부로 침투하여 더 긴 경로를 이동하므로 컬럼 내에 더 오래 머물러 나중에 용출됩니다.
  • 중간 분자: 기공에 접근하는 정도에 따라 중간 시점에 용출됩니다.

바이오치료제 분석에서의 응용

단백질 응집체 분석
응집체(HMW) 등 크기 변이체의 비율 분석
분자량 추정
표준물질의 유지 시간과 비교하여 미지 시료의 분자량 결정
바이오의약품 순도 평가
주성분 외 불순물 및 관련 물질 검출
품질 관리 (QC)
생산 로트(Lot) 간 일관된 품질 유지를 위한 분석

일상적인 관리의 중요성

부적절한 일상 관리의 영향

컬럼 수명 단축
적절한 일상 관리가 부족하면 컬럼 성능이 빠르게 저하되어 수명이 단축됩니다.
분석 결과 신뢰성 저하
컬럼 성능 저하로 인해 분석 결과의 재현성이 떨어질 수 있습니다.
예상치 못한 문제 발생
갑작스런 오염, 컬럼 막힘 등 예상치 못한 문제가 발생할 확률이 높아집니다.
운영 비용 증가
컬럼 교체 주기가 단축되며, 관련 부속품 및 처리 비용이 증가합니다.

예방적 유지보수의 효과

성능 최적화
  • • 컬럼 효율성 유지
  • • 이론단수 감소 방지
  • • 분리능력 최적 상태 유지
결과 신뢰성 향상
  • • 분석 결과의 재현성 향상
  • • 유지 시간 변동 최소화
  • • 정확한 피크 대칭성 제공
비용 절감
  • • 예상치 못한 장비 시간 감소
  • • 분석 스케줄 준수 향상
  • • 실험실 운영 효율성 향상
시스템 효율성
  • • 일관된 품질 유지 분석
  • • 예상치 못한 장비 시간 감소
  • • 분석 스케줄 준수 향상

“적절한 일상 관리는 예상치 못한 문제 발생을 줄이고, 분석 결과의 신뢰성을 높이며, 경제적으로도 큰 이점을 제공하는 필수 가이드라인입니다.”

이동상 준비 - 최적 관리 방법

미생물 오염은 SEC 컬럼 성능 저하의 주요 원인 중 하나이므로, 이동상 준비 및 관리에 각별한 주의가 필요합니다.

고순도 시약 사용

  • HPLC 등급의 고순도 물(18.2 MΩ cm) 사용
  • 고순도 시약 사용하여 미생물 성장 최소 모니터링

필터링

  • 모든 이동상은 0.2 μm 또는 그 이하의 멤브레인 필터로 여과
  • 미립자 및 미생물 제거를 위한 필터링 필수
  • 여과 필터 및 용기 사용 권장

당일 제조 원칙

  • 저이온 강도 이동상(<50 mM): 당일 제조 당일 사용 원칙
  • 고이온 강도 이동상(>100 mM): 당일 제조 당일 사용 원칙
  • 개봉된 이동상도 당일 사용

“Top-off”(기존 용액에 새 용액을 붓는 행위) 금지

  • 이동상 병은 “top-off” 하지 말고, 교체 시 항상 새 병 사용
  • 기존 용액에 새로운 용액을 더하는 방식은 오염 위험 증가

정기적 육안 검사

  • 매일 이동상 병의 미생물 성장 및 미립자 확인 여부 확인
  • 미립자(부유물)가 육안으로 확인될 경우, 절대 재사용하거나 다시 여과하여 사용하지 말고 즉시 폐기

추가 팁

SEC 이동상 필터는 시스템 보호를 위해 반드시 사용해야 합니다.

0.02% ~ 0.05% 아지드나트륨과 같은 살균제가 포함된 이동상을 사용하여 미생물 성장을 억제합니다.

샘플 전처리 - 컬럼 보호의 첫 단계

컬럼 막힘 방지를 위한 샘플 전처리 방법

필터링

  • 모든 단백질 화합물 샘플은 여과, 저단백질 결합 0.2 μm 주시기 필터로 여과
  • 필터링이 어려운 샘플의 경우, 샘플 바이알을 원심분리하여 불용성 미립자가 바이알 바닥에 차집되도록 함

원심분리

  • 필터링이 어려운 샘플에 적용
  • 샘플 바이알을 원심분리하여 불용성 미립자가 바이알 바닥에 침전되도록 함
  • 불용성 미립자는 필터링 전에 제거하도록 하여 컬럼 막힘 방지에 효과적

방해 물질 제거

  • 생물학적 샘플 작업 시 방해 단백질은 침전 후 여과 또는 원심분리로 제거
  • SPE(고체상 추출)과 같은 대체 기술도 효과적
  • 방해 물질 제거는 컬럼 오염을 방지하고 분석 결과의 신뢰성을 높임

샘플 전처리의 효과

컬럼 막힘 방지
컬럼 수명 연장
분석 재현성 향상
운영 비용 절감

최선의 실천 방안

1

샘플 전처리 시, 샘플의 복잡도와 화합물 특성에 맞는 적절한 필터 선택

2

필터링 전에 원심분리 수행 시 샘플 손실을 최소화하기 위해 주의

3

방해 물질 제거를 위한 침전제 및 여과 방법 선택적 최적화

4

샘플 전처리 하더라도, 컬럼 정기 세척 및 재생 주기 준수

시스템 운영 가이드라인

분석 전, 중, 후의 올바른 시스템 운영은 컬럼 성능 유지에 필수적입니다. 적절한 시스템 운영 절차를 따르면 컬럼 수명을 연장하고 분석 결과의 신뢰성을 높일 수 있습니다.

분석 전

  • 컬럼 및 시스템 상태 확인
  • 이동상 준비 및 필터링
  • 샘플 전처리 (필터링, 원심분리)
  • 시스템 베이스라인 안정화 및 평형 작업 확인
  • 컬럼 온도 안정화

권장: 컬럼 성능 저하를 방지하기 위해 분석 전 평형 상태를 점검

분석 중

  • 안정적인 유속 및 온도 유지
  • 압력 모니터링 (50% 이상 급증 시 주의)
  • 이동상 pH 및 이온 강도 안정화
  • 베이스라인 안정성 실시간 모니터링
  • 실시간 피크 모양 및 분리도 확인

주의: 분석 중 급격한 압력 증가 또는 피크 테일링 시 즉시 중단

분석 후

  • 표준물질로 컬럼 성능 확인 (분석 전/후 성능 비교)
  • 버퍼(염) 제거를 위한 컬럼 헹굼 (버퍼가 없는 용매로 교체)
  • 컬럼 보관 (권장 보관 용액 사용) (예: 고농도 유기용매)
  • 필요 시 가드 컬럼 교체 (압력 또는 피크 모양 확인 후)
  • 데이터 저장 및 컬럼 사용 기록 업데이트 (누적 주입 횟수 관리)

팁: 분석 후 오염이 누적되지 않도록, 정기적인(예: 매주) 세척 프로토콜을 적용

팁: 컬럼 성능 유지를 위해 분석 전, 중, 후 모든 단계에서 일관된 운영 절차를 따라야 하며, 문제가 발생했을 경우 빠르게 대응해야 합니다.

세척 시점 판단하기

SEC 컬럼의 세척 시점을 정확히 판단하는 것은 컬럼 수명을 연장하고 분석 결과의 신뢰성을 유지하는 데 중요합니다. 다음은 컬럼 세척의 필요함을 나타내는 주요 지표들입니다.

압력 상승

  • 초기 대비 50% 이상 증가
  • 컬럼의 최대 허용 압력에 근접할 때
  • 피크 모양 악화 또는 분리능 저하

이론단수 감소

  • 표준물질 분석 시 30% 이상 감소
  • 피크 효율성 저하를 의미
  • 분리능력 감소의 직접적 원인

피크 대칭성 변화

  • 피크 대칭성 1.5 이상으로 증가
  • 또는 0.8 이하로 감소
  • 컬럼 성능 또는 오염 신호

분리능 저하

  • 인접한 피크 간 20% 이상 감소
  • 피크의 분리 능력이 현저히 저하됨
  • 샘플 평형 불안정 위험

유지 시간 변동

  • 표준물질 유지 시간 5% 이상 변화시
  • 컬럼 비드 손상 또는 오염 기능
  • 분석 재현성 저하 위험

베이스라인 불안정

  • 베이스라인 신호 드리프트
  • 노이즈 증가 또는 신호 불안정
  • 컬럼 오염 또는 미생물 성장 의심

회수율 저하

  • HMWs/LMWs 회수율 현저히 낮음
  • 대상 용질이 또는 오염물이 흡착
  • 분석 정확도 저하

육안 확인

  • 컬럼 상단에 색깔 변화
  • 컬럼 베드에 심각한 오염 관찰
  • (조치) 즉시 세척 또는 재생

이러한 징후 중 하나라도 나타나면, 더 심각한 손상을 방지하기 위해 즉시 컬럼 세척을 수행해야 합니다.

오염원별 세척 전략 (1) _ 치명적인 경고: 컬럼 호환성 확인 필수

SEC 컬럼은 다양한 종류의 샘플 분석에 의해 오염될 수 있으며, 오염원의 종류에 따라 가장 효과적인 세척 용액과 프로토콜을 선택하는 것이 중요합니다.

단백질 오염

0.1 - 0.5 M NaOH

  • 유기 용매로 제거되지 않는 심각한 단백질 오염
  • 낮은 유속(0.5 mL/min)으로 10~15 컬럼 부피 이상 충분히 헹굼
  • 치명적 주의: 고 pH 안정 컬럼이 아닐 경우 절대 사용 금지

6 M Guanidine HCl

  • 강력한 단백질 변성 제거
  • 3 컬럼 부피, 30분 간 방치
  • 세척 후 충분한 헹구 필요

핵산 오염

0.5 M NaCl + 0.1 M EDTA

  • DNA, RNA, 합성 올리고(oligo) 등 핵산 잔류물 제거
  • 고농도 염(이온 경쟁) + EDTA(금속 킬레이트)
  • 합성 DNA 잔류물 제거에 효과적

0.1 M HNO₃

  • 핵산 및 일부 금속 이온 제거
  • 3 컬럼 부피
  • 절대 사용 금지: 일반적인 실리카(Silica) 기반 컬럼

지질 오염

45% ACN:45% IPA:10% 아세트

  • 지질 오염 제거
  • 최소 10~20 컬럼 부피 이상, 반드시 0.2~0.3 ml/min 이하의 매우 느린 유속
  • 치명적인 경고: 버퍼 침전 방지 절차 필요

주의사항: 각 세척 용액 사용 완료후에 반드시 충분한 또는 이동상으로 충분히 헹구어야 합니다. 특히 유기 용매 사용 전에는 염 제거를 위해 충분한 물로 헹구어야 합니다.

오염원별 세척 전략 (2) _ 치명적인 경고: 컬럼 호환성 확인 필수

미생물 오염 세척

염기성 용매 세척

  • 0.1 M NaOH 용액 사용
  • 최소 10~20 컬럼 부피 이상, 저속도(0.5 ml/min)
  • 치명적인 경고: 일반적인 실리카(Silica) 기반 컬럼에 절대 사용 금지

에탄올 보관

  • 20% 에탄올 사용
  • 10 ~ 20 컬럼 부피로 세척
  • 미생물 성장 억제 (보관용)

복합 오염 세척

다중 오염물질 제거 _ 컬럼 호완성 확인 필수

  • 유기용매 순차 세척 (소수성 + 유기물 복합 오염)
  • 강염기 + 강산 순차 세척 (단백질/미생물 + 금속 오염)
  • 카오트로픽 시약 세척 (최후의 수단: 완고한 단백질 응집체)

세척 전후 주의사항

세척 전

  • 컬럼 호환성 확인 (가장 중요)
  • 유기 용매 사용 전에는 염을 완전히 제거
  • 펌프 라인 내의 공기(기포)를 완전히 제거

세척 후

  • 강한 (세척) 용매 사용 후 반드시 중간 용매(예: 100% 물)로 헹굼
  • 중간 헹굼 후 이동상으로 충분히 평형화
  • 컬럼은 올바른 보관 용액으로 교체 후 마개(End cap)를 막아 보관

참고:

단계별 심층 세척 프로토콜 _ 치명적인 경고: 컬럼 호환성 확인 필수

오염원의 부분별하기 복합적인 오염이 의심될 경우, 다음의 단계별 심층 세척(Cleaning-In-Place, CIP) 절차를 따르는 것이 효과적입니다.

1

고염 용액 세척

목표

이온성 상호작용으로 흡착된 물질(예: 단백질, 핵산(DNA/RNA), 기타 전하를 띤 화합물) 제거

용액

0.5 M∼1.0 M NaCl 또는 KCl 용액

절차

  • 저유량(0.5 ml/min)으로 최소 10-20 컬럼 부피(CV) 이상을 흘려줌
  • 고염 세척 후 → 초순수(Water)로 10-20 CV 이상 충분히 헹굼 → 다음 단계(이동상 평형화 또는 보관 용액 교체) 진행.
2

염기성 용액 세척

목표

단백질 합물를 및 내부의의 흡착 단백질 제거

용액

0.1 M NaOH 용액 _ 치명적인 경고: 컬럼 호환성 확인 필수

절차

  • 단백질 화합물 및 내부에 흡착된 단백질 제거 (단백질 변성 및 바이오필름 제거)
  • 최소 10-20 CV 이상 (또는 30분 이상) 충분히 흘려줌
  • 침지(Soaking) 방법으로, 오염이 심할 경우 유속을 멈추고 반응 시간을 줌
  • 컬럼 내의 강염기(NaOH)를 초순수로 10-20 CV 이상 완전히 씻어낸 후 다음 단계(보관 또는 평형화)를 진행
3

유기 용매 세척

목표

지질(Lipids), 소수성 단백질, 거대 소수성 분자 등 강력한 비극성(Non-polar) 오염 물질 제거

용액

용액 100% 이소프로판올(IPA) 또는 100% 아세토니트릴(ACN) (또는 45% ACN : 45% IPA : 10% 아세톤(Acetone) 조합)

절차

  • 반드시 100% 물(초순수)**로 컬럼의 모든 **버퍼(염)**를 10~20 컬럼 부피(CV) 이상 씻어냄
  • 반드시 0.5 ml/min 이하의 매우 느린 유속으로 최소 10~20 컬럼 부피(CV) 이상 충분히 헹굼
  • 버퍼(염)를 100% 물로 씻어낸 후, 미생물 증식을 억제하기 위한 장기 보관 용액 사용

주의사항: 모든 (강한) 세척 후에는 **초순수(Water)**로 충분히 헹굽니다.

주의사항: 강력한 유기 용매로 세척하거나 보관 용액으로 교체하기 전에는, **반드시 100% 물(초순수)**로 시스템과 컬럼 내부의 모든 염류를 10~20 컬럼 부피(CV) 이상 충분히 씻어내야 합니다.

주요 문제 해결 가이드

SEC 컬럼 사용 중 발생할 수 있는 일반적인 문제 상황과 해결 방법입니다. 문제를 신속하게 진단하고 적절한 조치를 취하여 분석의 연속성과 신뢰성을 확보하세요.

급격한 압력 상승

원인:

컬럼 막힘, 이동상 필터 막힘, 튜빙 또는 인젝트 막힘, 과도한 유속

해결:

샘플 전처리 강화, 가드 컬럼 교체, 이동상 필터 교체, 컬럼 세척으로 세정

피크 갈라짐/꼬리

원인:

컬럼 베드 손상 또는 갈라짐, 컬럼 오염, 샘플 과적재, 이동상 pH 불안정

해결:

컬럼 교체 또는 세정 시도, 신속 세척, 샘플 농도 및 주입량 최적화

유지 시간 변동

원인:

이동상 조성 변화, 컬럼 온도 변화, 컬럼 오염, 온도 변동

해결:

이동상 신규 제조 및 탈기, 컬럼 온도 사용, 평형 상태, 컬럼 세척

분리능 저하

원인:

컬럼 베드 손상 또는 오염, 컬럼 오염, 이동상 조성 부적합, 샘플 과적재

해결:

컬럼 교체, 신속 세척, 이동상 조성 최적화, 샘플 농도 및 주입량 최적화

베이스라인 드리프트/노이즈

원인:

이동상 오염, 기포 발생, 컬럼 오염, 온도 변동

해결:

고순도 이동상 사용, 탈기, 컬럼 세척, 컬럼 온도 사용

HMWs 회수율 저하

원인:

컬럼 내 시료 흡착 또는 컬럼 오염, 샘플 오염 또는 변성

해결:

컬럼 세척 (Cleaning-in-Place, CIP), 샘플 전처리 방법 최적화, 이동상 조건 최적화

문제 해결 팁

  • 문제가 발생하면 먼저 시스템의 다른 부분을 분리하여 문제 원인을 특정하세요.
  • 컬럼 성능 저하를 예방하기 위해 정기적인 모니터링과 유지보수가 필수적입니다.
  • 모든 클리닝 및 세척 후에는 반드시 충분한 양의 용매(물 또는 이동상)로 완전히 헹구어야 합니다.
  • 유기 용매를 사용하기 전에는 (염의) 침전을 방지하기 위해 컬럼 내 염류(버퍼 등)를 완전히 제거해야 합니다.

사례 연구 (1) - 단백질 응집체 분석 문제 _ 치명적인 경고: 컬럼 호환성 확인 필수

문제 상황

모노클로널 항체(mAb) 샘플의 응집체 분석을 위해 SEC 컬럼을 사용하던 중,

  • 약 50회 주입 후 컬럼 압력이 초기 대비 50% 이상 급격히 상승
  • 피크 모양이 넓어지고 분리도가 저하되는 현상 발생

압력 추이

주입 시작50회문제 발생해결 후50% 상승

원인 진단 과정

1
시스템 분리 테스트 (문제 범위 특정)

컬럼을 장비에서 분리하고 시스템(펌프, 인젝터)을 가동했을 때, 압력이 정상 범위로 확인

2
샘플 전처리 과정 검토 (오염원 확인)

기존 샘플 전처리 시 원심분리 과정이 누락되었으며, 0.45 µm 필터만 사용한 것을 확인ㅡ 불충분한 샘플 전처리로 인해 응집체 및 미세 입자가 컬럼으로 그대로 주입된 것을 주요 원인으로 잠정 진단

해결 과정

1
샘플 전처리 프로토콜 강화 (재발 방지)

기존 0.45 µm 필터 대신 0.2 µm 주사기 필터를 사용하도록 프로토콜을 상향 조정

2
분석 컬럼 보호 장치 도입

컬럼 앞단에 가드 컬럼(Guard Column)을 추가로 설치

3
오염 컬럼 재생 (CIP - Clean-In-Place)

고고염 세척: 1 M NaCl (비특이적으로 결합된 단백질 제거), 알칼리 세척: 0.1 M NaOH (강하게 흡착된 단백질 및 기타 오염물 제거), 중성 세척: 증류수 (버퍼 염 및 알칼리 완전 세척), 평형화: 이동상(Mobile Phase)으로 컬럼을 안정화

4
성능 복원 확인

CIP 완료 후 표준물질을 주입하여 컬럼 성능을 재평가한 결과, 컬럼 압력이 초기 정상 수준으로 회복, 피크 넓어짐(broadening)이 해소되고 분리도(Resolution)가 명확히 개선된 것을 최종 확인

사례 연구 (2) - 핵산 분석 중 피크 테일링 _ 치명적인 경고: 컬럼 호환성 확인 필수

문제 상황

mRNA-LNP(지질 나노입자) 샘플의 순도 분석을 위해 SEC 컬럼을 사용하던 중,

  • 핵산 피크에서 심한 테일링 현상이 나타남
  • 인접 피크와의 분리도가 현저히 저하됨
  • 샘플의 정상적인 분석이 어려움

원인 진단

1
이동상 조건 검토

현재 이동상의 조성(pH 등)이 컬럼의 일반 권장 범위 내에 있음을 확인, 하지만 이 조건이, 핵산(mRNA)의 2차 상호작용을 억제하기에는 이온 강도(salt)가 불충분할 가능성이 있음

2
비특이적 상호작용 의심 (주요 원인)

핵산은 음전하 고분자로 컬럼 충전제(또는 프리트)와의 비특이적 이온 상호작용이 발생하거나, 시스템 내 잔류 금속 이온과 결합하여 피크 테일링이 발생할 가능성이 있음

3
LNP 샘플 특성 및 오염 가능성

LNP 샘플 자체의 복잡성과 지질(Lipid) 성분으로 인해 **컬럼이 오염(Fouling)**되어 분리 성능이 저하되었을 가능성도 배제할 수 없음

해결 과정

1
1단계: 이동상 개선 (Chelator 첨가)

이동상에 0.1 mM EDTA를 첨가하여, (시스템 내) 금속 이온과의 2차 상호작용을 최소화

2
2단계: 집중 세척 (CIP) 프로토콜 적용
고염 + EDTA 세척: 0.5 M NaCl + 0.1 M EDTA 용액을 5 CV (컬럼 부피) 만큼 흘려쥼
컬럼 내 흡착된 핵산 잔류물 및 금속 이온을 제거
3
3단계: 추가 세척 및 평형화
엄격한 세척 (필요시): 오염이 심할 경우, 추가로 6 M Guanidine HCl + 0.2 M Acetic acid 용액을 사용하여 강하게 결합된 오염원을 제거
세척 후, **증류수(DI water)**와 이동상으로 컬럼을 충분히 헹구어 안정화
4
4단계: 성능 확인

표준물질을 주입하여 컬럼 성능을 재확인한 결과, 피크 모양과 분리도가 눈에 띄게 개선되었음을 확인

SEC 컬럼 보관 및 수명 연장 팁

단기 보관 방법 (Overnight ~ 1-2주)

  • 사용하지 않는 동안 컬럼은 현재 사용 중인 이동상에 보관할 수 있습니다. (단, 미생물 오염 가능성을 제어하기 위해 4°C와 같은 저온에 보관
  • 컬럼 입구와 출구에 마개(cap)를 단단히 막아 충전제가 마르지 않도록 하는 것이 필수
  • 1-2주 정도의 비교적 짧은 기간은 일반적인 이동상 조건으로 저온 보관이 가능

장기 보관 방법

  • 장기 보관 시, 컬럼 내 이동상(버퍼)을 제거하고 20% 에탄올 등 보관 용액으로 치환
  • 오염이 심한 컬럼은 보관 전 0.1 M NaOH 용액으로 3-5 CV 세척 후 증류수로 헹굽
  • 컬럼은 절대 건조하지 말고 마개로 밀봉하며, 이동상은 새 병에 새로 제조하여 사용

온도 관리

  • 컬럼 온도를 일정하게 유지하여 분석 재현성을 높임
  • 컬럼 온도 제어를 통해 온도 변동을 최소화
  • 이동상과 컬럼의 온도 차이가 적도록 미리 준비

이동상 선택

  • 고순도 시약(HPLC 등급)을 사용하여 입자 및 화학적 오염을 방지
  • 0.22 µm 필터로 모든 이동상을 여과하여 미립자 및 미생물을 제거
  • 염(버퍼)이 포함된 이동상은 2~3일마다, 유기 용매 함량이 높은 이동상은 1~2주 이내에 교체

유속 조절

  • 제조사 권장 유속을 준수하여 컬럼의 물리적 손상을 방지
  • 과도한 유속은 압력 상승을 유발하고 컬럼 베드(충전제) 손상으로 이어질 수 있음
  • 컬럼 성능 저하가 의심될 때 유속을 일시적으로 낮추어 문제 해결을 시도할 수 있음

기타 팁

  • 가드 컬럼을 추가하여 고가의 분석 컬럼을 보호
  • 이론단수(N), 압력, 피크 대칭성 등 컬럼 성능을 주기적으로 모니터링
  • **컬럼 관리 대장(Logbook)**을 작성하여 사용 이력을 관리하고 성능 변화를 추적

컬럼 성능 모니터링 방법

주기적인 성능 모니터링

압력(Back Pressure) 상승 모니터링

초기 압력 대비 50% 이상 증가하거나, 최대 권장 압력에 근접할 때

이론단수(N/m) 감소

초기값 대비 30% 이상 감소할 때

피크 대칭성(As) 변화

1.5 이상으로 증가하거나 0.8 이하로 감소할 때

분리능(Rs) 저하

초기값 대비 20% 이상 감소할 때

추가 모니터링 지표

유지 시간(Retention Time) 변동

표준물질의 유지 시간이 초기값 대비 5% 이상 크게 변동할 때

회수율 저하

주요 분석 물질(예: HMWs/LMWs)의 회수율이 현저히 낮아질 때

베이스라인 불안정

베이스라인의 노이즈(Noise)가 심해지거나 드리프트(Drift) 현상이 관찰될 때

컬럼 관리 대장(Logbook) 작성

기록 내용

  • 컬럼 교체 및 세척 일자
  • 누적 주입 샘플 수 및 주입량
  • 컬럼 성능 지표 (압력, 피크 모양, 분리도)
  • 수행한 세척 및 재생 프로토콜
  • 문제 발생 시점 및 해결 방법

관리 대장 작성의 이점

  • 컬럼 수명 주기 분석 가능
  • 문제 예측 및 사전 예방 가능
  • 팀 간 정보 공유 및 업무 표준화 가능
  • 분석법 관리 및 감사(Audit) 대응에 유리

결론: 최적의 컬럼 수명 관리

바이오치료제 분석에 필수적인 SEC 컬럼의 수명을 연장하고 최적의 성능을 유지하기 위해서는 일상적인 관리, 주기적인 세척, 문제 발생 시 신속한 해결이 중요합니다.

일상적인 관리

  • 고순도 시약 사용 및 이동상 필터링
  • 철저한 샘플 전처리 및 올바른 컬럼 보관
  • 주기적인 컬럼 성능 모니터링

세척 및 재생

  • 오염원에 적합한 세척 용액 선택
  • 권장 세척 프로토콜 준수
  • 세척 후 충분한 헹굼 및 이력 기록

통합적 접근 방식

  • 예방적 유지보수 전략 수립
  • 컬럼 성능 지표의 주기적 모니터링
  • 문제 해결 능력 향상을 위한 사례 연구

효율성과 재현성 향상: 이러한 통합적인 접근 방식은 바이오치료제 개발 및 품질 관리 과정에서 효율성과 재현성을 높이는 데 크게 기여합니다.

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