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바이오치료제의 분석과 컬럼 선택

바이오치료제의 종류에 따른 맞춤형 컬럼 선택을 도와 드립니다. 아래 안내를 참고해 주세요.

바이오치료제 분석 안내문

1. 바이오치료제와 일반 의약품의 차이: 컬럼 분석 관점

분자량

  • 바이오치료제: 5 ~ 수백 kDa (킬로달톤)에 이르는 매우 큰 분자량을 가집니다.
    • 인슐린: 약 5.8 kDa
    • 항체 단편: 60 ~ 120 kDa
    • 단일클론 항체 (mAb): 약 150 kDa
    • 융합 단백질: 97 ~ 251 kDa
  • 일반 의약품: 900 Da (달톤) 이하의 작은 분자량을 가집니다.
    • 아스피린: 180 Da
    • 이부프로펜: 206 Da
    • 페니실린: 356 Da

컬럼의 적용

분석 성분이 컬럼 지지체 내의 기공(pore) 안으로 효과적으로 확산되어 분리 과정이 진행됩니다.

포어 사이즈

  • 일반 의약품: 65 ~ 120 Å (옹스트롬)
  • 바이오치료제: 150 ~ 1,000 Å으로, 단순 단백질부터 AAV 까지 광범위하므로 포어 크기 선택이 매우 중요합니다.

소수성

  • 일반 의약품: 소수성(Log P) 값을 비교적 정확하게 예측하고 분석할 수 있습니다.
  • 바이오치료제: 친수성/소수성이 다양하며, 분자 크기 클수록 소수성이 증가하여 비특이적 소수성 끌림 문제를 해결하는 것이 중요합니다.

온라인세미나 - Overview of Biomolecule Analysis for HPLC

2. 컬럼 표면 상호작용 및 분석 모드

주요 분석 모드 및 이동상

  • 일반 의약품: 주로 역상(Reversed-phase) 모드가 사용되며, 유기용매(아세토니트릴 등)를 이용해 이동상이 용출 강도를 조절합니다.
  • 바이오치료제: 주로 크기 배제 크로마토그래피(SEC)가 많이 사용되며, 이동상의 변형 조절 폭이 제한적이어서 컬럼의 지지체와 표면 화학이 매우 중요합니다.

분리능 조절

컬럼 내에서 분리능 향상을 위한 상호작용 조절은 수소 결합을 제어하는 것이 핵심이며, 소수성은 부가적인 효과로 보는 것이 더 정확합니다.

온라인세미나 - 분석컬럼의 물리화학적 특성을 기반으로 한 분석법 개발 및 최적화 방법

3. 바이오치료제 분석의 핵심 과제와 솔루션

문제점

  • 분자량이 크고 포어 크기도 커지만, 이는 피크 확산을 유발하여 분리능과 감도를 저하시킵니다.

솔루션: 바이오고분자 분석 최적화

  • 최소 포어 크기 선택: 바이오고분자 이동에 문제가 없는 최소한의 포어 크기를 선택하는 것이 핵심입니다.
  • 지지체 형태와 포어 크기의 조화: 코어-쉘(Core-Shell) 같은 특정 지지체는 더 작은 포어 크기로도 바이오치료제 시료를 효율적으로 처리합니다.
  • 컬럼 패스 거리:
    • 바이오치료제의 확산 이동을 빠르게 유지합니다.
    • 동력학적으로 피크 확산을 감소시켜 피크 폭을 최소화합니다.
    • 분리능을 유지하면서 사이클 타임 단축을 달성하여 생산성을 높입니다.
    • 낮은 압력 펌프 기기에서도 고효율이 분석이 가능합니다.

지지체 평가: 바이오치료제 맞춤형 지지체 특성

  • 코어-쉘: 확산 경로를 최소화하여 효율적인 분리를 제공합니다.
  • 특수 열처리: 피크 확산의 원인인 미세 세공을 제거합니다.
  • 비다공성: 확산이 느린 이온교환 분석모드에서 고효율 분석이 가능합니다.
  • BioTi (비활성 표면 처리): 비특이적 상호작용과 시료 활성 저하를 방지합니다.
  • 포어 볼륨 조절: 압력 내구성 강화와 함께 비특이적 흡착을 최소화하여 mAb SEC 회수율과 컬럼 수명을 극대화합니다.

온라인세미나 - Phenomenex Product Solutions for Biopharmaceuticals. 왜 Biozen 인가?

4. 특정 바이오치료제 분석 방법

올리고뉴클레오타이드

  • 특징: 일반 의약품과 마찬가지로 역상 모드를 사용하며, 높은 pH와 고온 조건이 필요합니다.
  • 컬럼 선택: 이 조건에 맞는 하이브리드 지지체가 유리하며, 코어-쉘 지지체도 분리능, 감도, 사이클 타임 측면에서 이점을 제공합니다. 포어 크기는 일반 의약품 기준으로 선택합니다.
  • 사례: Biozen Oligo (하이브리드, 코어-쉘, BioTi 조합)

펩타이드

펩타이드 분리 분석 시 고려 사항

  • 역상 모드를 사용하며, 아미노산의 양쪽성 작용기로 인해 이동상 pH 조건이 중요합니다.
  • 비특이적 상호작용 방지를 통해, 산성 펩타이드와 특히 염기성 펩타이드의 피크 모양 개선과 분리능이 중요합니다.
  • 강한 친수성 펩타이드의 최소한 요구 머무름 확보가 중요합니다.
  • 산성 펩타이드와 염기성 펩타이드의 분리 선택성이 중요합니다.
  • 항체 가수분해 시 short 펩타이드와 Long 펩타이드 모두를 고려한 역상 머무름과 선택성이 중요합니다.
  • Long 펩타이드 특성에 맞는 별도의 적합한 컬럼 선택이 중요합니다.

사례: 9 + 4 가지 컬럼 중 선택

Biozen Brand (BioTi _ 티타늄 비활성 하드웨어)

  • Biozen XB-C18 (코어-쉘 지지체): 코어셀로 높은 피크 수용 및 고효율 피크, 이소부틸 적용기로 범용적 피크 모양을 개선, 범용 펩타이드 우선 시도.
  • Biozen Polar-C18 (특수 열처리 지지체): 열처리로 미세 세공을 제거하여 전반적 피크 모양을 개선, 강한 친수성 펩타이드의 머무름 확보.
  • Biozen PS-C18 (특수 열처리 지지체): 열처리로 미세 세공을 제거하여 전반적 피크 모양을 개선, 특히 염기성 펩타이드의 피크모양 특별 개선 및 산성 펩타이드의 머무름 증가.

Luna Omega Brand (특수 열처리 지지체)

  • Luna Omega C18
  • Luna Omega Polar-C18
  • Luna Omega PS-C18

Kinetex Brand (코어-쉘 지지체)

  • Kinetex XB-C18
  • Kinetex Polar-C18
  • Kinetex PS-C18

추가 선택성

Kinetex Brand (코어-쉘 지지체)

  • Kinetex C18
  • Kinetex Biphenyl
  • Kinetex Phenyl-Hexyl
  • Kinetex F5

위와 같은 펩타이드 분리 분석 시 고려 사항을 세분하여 적합한 최적의 컬럼 선택이 중요합니다.

위 9 가지 서로 다른 컬럼에서 3 가지 표면화학 차이 뿐만 아니라 3 가지 지지체 특성 차이도, 그리고 추가 4 가지 선택성도 함께 고려하여 분석 시료의 특성에 부합하는 컬럼을 최종 선택하는 것이 필요합니다.

5. 최종 결론

  • 일반 의약품: 이동상의 다양한 시도를 통해 부족한 분리 성능을 보완할 수 있습니다.
  • 바이오치료제: (특히 SEC 분석은)이동상 변화의 폭이 제한적이므로 정확한 컬럼 선택이 분석의 성패를 결정하는 핵심 요소입니다.

Biozen은 바이오치료제에 특화된 컬럼으로, 다양한 지지체와 표면 화학의 조합을 통해 최적의 바이오 분석 성능을 제공하는 맞춤형 솔루션입니다.

온라인세미나 - Total Solution for HPLC Column Method Development

바이오치료제 응용별 성능향상 대체 컬럼 안내문

WorkflowSeparation ModePhenomenex SolutionRepresentative brandsCompetitive Advantage
Monoclonal antibody aggregate analysisSize ExclusionBiozen dSEC-2Waters BEH SEC, TSK gel (G3000SW, SWXL & Super SW mAb HTP)단일클론 항체 응집체와 단편을 분리하도록 설계된 불활성 고강도 입자, 1.8 및 3um, 200Å 기공 크기로 제공.
Large protein aggregate analysis (e.g. IgM)Size ExclusionBiozen SEC-3Waters BEH SEC, TSK gel (G3000SW, SWXL & Super SW mAb HTP)더 큰 단백질의 경우 단량체로부터 응집체의 분리가 개선된 300Å 의 기공 크기를 보여줍니다.
Intact Mass analysisReverse PhaseBiozen Widepore C4Waters BioResolve Polyphenyl, Agilent Poroshell PEAK접근법을 통한 뛰어난 재현성 및 견고성 다중 mAb 분석을 위한 높은 처리량 및 단일 방법 고분해능 MS 를 통한 온전한 질량 적용을 위한 개선된 피크 모양 더 높은 효율을 위한 코어 쉘 이점.
Sub-unit analysis including DAR for ADCsReversed PhaseBiozen Intact XB-C8Waters BioResolve Polyphenyl, Agilent Advanced Bio RP-Mab SB-C8XB-C8 컬럼은 고온에서 Agilent RP-MaB SB-C8 컬럼에 비해 단클론항체 단편 분리 성능이 우수다. Biozen Intact XB-C8 컬럼은 세툭시맙의 IdeS 분해와 리툭시맙의 DTT 환원 모두에서 피크 모양과 분해능이 향상되었습니다.
Peptide MappingReversed PhaseBiozen Peptide XB-C18Waters Acquity CSH C18, Waters Acquity HSS C18. Agilent Poreshell C18Biozen은 다른 시판 C18 상과 비교하여 극성 펩타이드의 머무름이 향상되었습니다. Biozen PS-C18 은 염기성 펩타이드의 피크 모양을 개선하는 데 탁월한 선택입니다.
Peptide QuantificationReversed PhaseBiozen Peptide XB-C18(polar peptides), Biozen Peptide PS-C18(basic peptides)Waters Acquity peptide BEH C18, Waters Acquity CSH C18, Waters Acquity HSS C18. Agilent Poreshell C18Biozen은 다른 시판 C18 상과 비교하여 극성 펩타이드의 머무름이 향상되었습니다. Biozen PS-C18 은 염기성 펩타이드의 피크 모양을 개선하는 데 탁월한 선택입니다.
Charge Variant analysisIon-ExchangeBiozen WCXTOSOH TSK gel CM-STAT, Thermo Propac Elite WCXBioZen WCX 는 탁월한 견고성을 보여줍니다. 연구진은 300 회 이상의 주사에서 재현성 있는 결과를 확인했습니다. pH 구배 또는 염도 구배를 사용하든 bioZen 6 μm WCX 는 전하 변이체 분석에서 ProPac™ WCX-10 보다 우수한 성능을 지속적으로 발휘합니다. 단일 크기의 입자는 최적의 일관성, 향상된 성능 및 로트 간 편차 최소화를 제공합니다.
Glycan MappingHILICBiozen GlycanWaters Acquity Glycan BEH Amide방출되고 표지된 글리칸의 고차 분리를 위한 탁월한 선택성. HILIC-FLR 또는 HILIC-MS 조건에서, 이 고효율 입자는 향상된 극성 유지율과 선택성을 제공합니다.
Oligonucleotide CharacterisationIP-reversed phaseBiozen OligoWaters BEH Oligo C18, Thermo DNApac PA200, Thermo DNApac RPBiozen은 코어 쉘 기술을 통해 높은 분리 효율을 보여줍니다. 하이브리드 단계와 결합된 이 기술은 100 염기쌍 미만의 올리고뉴클레오타이드에 대해 강력하고 효율적인 분리 기술을 제공합니다. BioTi 하드웨어는 올리고뉴클레오타이드의 비특이적 결합을 줄이고 회수율을 향상시킵니다.
Oligonucleotide PurificationIP-reversed phaseClarity Oligo-RPWaters XBridge C18 OBDClarity Oligo-RP 분취 컬럼은 AXIA 하드웨어에 탑재되어 컬럼 효율을 향상시킵니다. 이를 통해 분리능과 로딩 용량이 향상됩니다.
Peptide Quanby Nano-LCReversed PhaseBiozen Nano Columns PS C18, XB–C18 & Polar C18 all are 0.075mm IDThermo Acclaim PepMap100 C18 (and Easy-Spray), Waters NanoEase Peptide BEH C183 가지 선택성과 최초의 코어-쉘 나노 컬럼을 탑재했습니다. XB-C18은 Thermo Acclaim PepMap 보다 향상된 감도를 제공합니다. 컬럼과 함께 제공되는 SecurityLink 는 데드 볼륨(dead volume) 없이 연결됩니다. 2 미크론 미만의 경쟁사 컬럼에 비해 낮은 역압으로 측정 범위가 유연합니다.
Purification, clean-up, and isolation of proteinsParamagnetic affinity beadsBiotin Magbeads Streptavidin coatedThermo Dynabeads M-280, Agilent Lodestars Streptavidin Magbeads당사의 MagBeads 는 균일한 표면과 바이오틴화된 BSA 와의 친수성 공중합체를 통해 포획 항체의 방향을 적절히 조절하여 펩타이드 정량의 회수율과 정확도를 향상시킵니다. 로트 간 재현성이 향상되어 샘플 간 편차가 적습니다.
n-Glycan PurificationHILICN-Glycan Clean-Up HILIC Solid Phase Extraction (SPE)GlycoWorks RapiFluor-MS kits, Prozyme Glycan Kits플레이트는 공급업체에 구애받지 않으며, 시약의 유연성을 갖춘 저렴한 솔루션을 제공합니다. Prozyme 키트는 건조 과정이 필요하지 않으므로 감도가 향상되고 시간이 절약될 것으로 예상됩니다.
Oligo High-throughput RPC PurificationReverse Phase SPEClarity QSP™ Cartridges and 96-Well PlatesNORGEN Biotek Oligo Kit형식의 유연성으로 인해 모든 규모에서 높은 처리량이 가능합니다. 후속 분석이나 처리와 관련된 버퍼에서 높은 회수율과 용출이 가능합니다.
Isolation of Oligo Therapeutics from Biological SamplesMixed mode SPEClarity OTX Extraction KitsWaters Oasis WAX80% 이상의 일반적인 추출 회수율을 제공하는 독특한 이온 교환 단계입니다. 고처리량을 위해 자동화가 가능합니다.
Oligo DesaltingN/AClarity RP-Desalting Tubes and Well PlatesCytiva Tangential Flow Filtration Biocomma DesaltingClarity RP 탈염 튜브와 96 웰 플레이트는 대용량의 빠르고 효과적인 탈염 용액을 제공하여 트리틸이 제거된 합성 올리고의 순도를 70% 이상, 회수율을 80%까지 향상시킵니다. 경쟁사 솔루션보다 가격이 저렴합니다.

💡 비교표 활용 안내

  • • Workflow: 분석 목적별 응용 분야
  • • Separation Mode: 분리 원리 및 방법
  • • Phenomenex Solution: 권장 컬럼 및 제품
  • • Representative brands: 경쟁사 대체 제품
  • • Competitive Advantage: 성능 향상 및 차별화 요소

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