전하 변형체 분석 정보

단백질 전하 변형체는 항체 또는 기타 단백질의 전하 특성에 기반한 물리화학적 분획법을 사용해 분리할 수 있습니다. 전통적으로 단백질 분리는 염(salt) 기반의 그래디언트를 이용한 이온 교환 크로마토그래피와를 사용하여 수행되었습니다. 염(salt)-기반 그래디언트의 핵심 과제는 각각의 개별 타겟 단백질 분자에 대해 고유한 그래디언트를 개발해야 한다는 것입니다. 더군다나 염(salt)-기반 그래디언트는 재현성이 떨어져 방법의 반복성 및 확실성이 부족하고 방법 개발에 많은 시간이 소모되었습니다.

2009년에 Genentech는 최초로 염(salt) 그래디언트가 아닌 pH 그래디언트를 사용한 전하 변형체 분리를 발표했습니다. pH 기반 그래디언트의 장점은 방법 개발을 크게 간소화하여 단클론 항체(mAb)에 폭넓게 적용할 수 있다는 것입니다. 이 회사는 pH 기반 용리 모드에서 작동하는 양이온 교환 컬럼을 사용했을 때 약 7~9의 범위에서 등전점(isoelectric point)을 가진 mAb를 잘 분리할 수 있다는 점을 발견했습니다. 더불어 이 접근법은 더욱 포괄적이어서 한 가지 방법으로 다양한 항체의 서로 다른 전하 변형체를 분리하는데 쉽게 사용할 수 있으며, pH 그래디언트(30분)을 사용하면 기존 이온 강도 염(salt) 그래디언트(90분)보다 시간을 크게 줄일 수도 있습니다.

새로운 컬럼과 기기 기술은 실행 시간을 더욱 단축할 수 있는 잠재력을 보여주었습니다.
더 짧은 소립도(small particle size) 컬럼과 선형 pH 그래디언트를 결합하면 이러한 분석을 진정한 UHPLC의 영역으로 끌어올릴 수 있습니다.

이러한 기술에 있어 어려운 점은 완벽한 선형 pH 그래디언트를 만들어 내는 것입니다. 각 버퍼의 완충 용량이 서로 일치하도록 pH 범위 전체를 커버하는 여러 버퍼를 사용해야 합니다. 컬럼 자체가 pH 변화에 대한 완충 작용을 하므로 고분해능/저용량 컬럼을 선택할 때 신중함이 요구됩니다. 선형 pH 그래디언트를 만들기 어렵다는 사실은 아래의 그림에서 명확히 확인할 수 있습니다. 여기서 선명한 곡선 그래디언트는 프로그래밍된 선형 그래디언트에 대응하여 산출된 것입니다. 이는 시판 중인 그래디언트 버퍼를 올바른 컬럼을 함께 사용하여 극복할 수 있으며, 선형 그래디언트를 만들어낼 수 있습니다. 이를 통해 쉽고 논리적으로 분석법(method) 최적화를 달성하고 작업자와 실험실 간에 확실성과 일관성을 얻을 수 있습니다.

전하 변형체 분석을 위한 고속 범용 방법으로 모세관 전기영동(CE)을 이용한 등전점 전기영동도 사용됩니다. 이 방법은 장래성이 있지만 평형 시간이 길고 작업자 간에 불일치가 발생하기 쉽습니다. HPLC 또는 UHPLC pH 그래디언트는 이제 CE보다 더 빠르고 더욱 재현성이 높습니다. HPLC/UHPLC는 또한 모든 바이오 제약 실험실에서 넓은 응용성과 친숙성을 갖고 있습니다. 더불어 HPLC/UHPLC를 활용하면 감지된 새로운 변형체 피크를 분획하여 추가적인 분석을 통해 명백하게 식별할 수 있습니다.

단백질 전하 변형체 분석을 위한 제품 및 기술에 대한 자세한 내용은 전하 변형체 제품 페이지를 방문하십시오.