Cellufine™ MAX GS
항체 의약 제품용 등에 리간드 밀도를 최적화한 강한 양이온 교환체
Cellufine™ MAX S-r,S-h
설폰산기를 도입한 강한 양이온 교환체
Cellufine™ MAX Q-r,Q-h
4급 암모늄기를 도입한 강한 음이온 교환체
Cellufine™ MAX CM
카르복시메틸기를 도입한 약한 양이온 교환체
Cellufine™ MAX DEAE
다이에틸아미노에틸기를 도입한 약한 음이온 교환체
Cellufine™ MAX 시리즈는 더욱 빠른 유속에서 사용할 수 있는 Cellufine™의 2세대형 크로마토그래피 담체입니다. 또한 Cellufine™ MAX 이온 교환체는 표면 수식 기술을 활용해 빠른 유속에서 사용할 수 있으며, 뛰어난 동적 흡착 성능도 갖추고 있습니다. 고성능 크로마토그래피 담체로 사용할 수 있으며 다운스트림의 공정 처리 능력을 높일 것으로 기대됩니다.
Cellufine™ MAX 이온 교환체에는 강한 양이온 교환(S, GS), 강한 음이온 교환(Q), 약한 양이온 교환(CM), 약한 음이온 교환(DEAE) 4가지 유형이 있습니다.
Cellufine™ MAX의 베이스 담체Cellufine™ MAX Base Resin
셀룰로스는 자연에 존재하는 다당류이며, 아가로스 등 비결정성을 나타내는 다당류와는 다른 결정성의 분자 구조를 지니고 있습니다. 셀룰로스가 원료인 Cellufine™은 Fig 1에 나와 있듯이 독특한 기공 구조를 지니고 있습니다. 또한 Cellufine™ MAX 시리즈는 Cellufine™의 기준 제품보다 기공 크기가 더욱 큽니다. 이는 Fig.2의 거대 분자인 타이로글로불린을 활용한 브레이크스루 곡선 비교 그림에서도 알 수 있듯이, Cellufine™ MAX 이온 교환체의 경우 큰 분자량의 단백질도 담체의 기공 내부를 효율적으로 이동할 수 있습니다.
Cellufine™ MAX 이온 교환체 구조Partial Structure of Cellufine™ MAX IEX Media
Cellufine™ MAX 이온 교환체 각 등급의 리간드 구조를 Fig.3에서 볼 수 있습니다. 이온 교환 크로마토그래피의 4가지 모든 모드에 적응하는 등급이 준비되어 있습니다(강한 양이온 교환=S, 강한 음이온 교환=Q, 약한 양이온 교환=CM, 약한 음이온 교환=DEAE). Cellufine™ MAX S와 Q 에는 각각 h 유형과 r 유형으로 2가지 등급이 있습니다. h 유형은 큰 흡착 용량, r 유형은 높은 분리 능력을 목적으로 설계되었습니다.
Cellufine™ MAX 이온 교환체 강점Characteristics of Cellufine™ MAX IEX Media
Cellufine™ MAX 이온 교환체의 특성은 Table 1과 같습니다. 평균 입자 크기는 약 90 μm이며, Cellufine™ MAX 시리즈용으로 새롭게 개발된 고도로 가교한 셀룰로스 입자를 베이스 담체로 사용합니다. 또한 흡착 기능을 강화하기 위해 입자 표면은 덱스트란으로 수식했습니다. 모든 등급이 바이오 의약품의 제조 프로세스에 최적화하도록 설계되었습니다.
| Type | MAX CM | MAX S-r | MAX S-h | MAX DEAE | MAX Q-r | MAX Q-h | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 기재 | 표면에 덱스트란을 수식한 가교 셀룰로오스 입자 | ||||||
| 입자 크기（μm） | 40 - 130 | ||||||
| 관능기 | CM | S | S | DEAE | Q | Q | |
| 이온 교환 용량（meq / ml-gel） | 0.09 - 0.22 | 0.09 - 0.21 | 0.10 - 0.22 | 0.12 - 0.22 | 0.10 - 0.20 | 0.13 - 0.22 | |
| 10% DBC（mg/ml） | 리소자임 | 220 | 144 | 191 | |||
| BSA | 197 | 141 | 225 | ||||
| 인간-γ-글로불린 | 104 | 131 | 216 | 108 | 74 | 135 | |
| pH 안정성 | 2 -13 | 2 -13 | 3 -14 | 2 -12 | 2 -12 | 2 -12 | |
| 방부제 | 20% 에탄올 | ||||||
Cellufine™ MAX 이온 교환체의 유속에 대한 내압성Pressure-flow Properties of Cellufine™ MAX IEX Media
Cellufine™ MAX는 바이오 프로세스의 효율적인 작동을 위해 빠른 유속으로 사용할 수 있습니다. Fig.4에서는 파일럿 규모의 컬럼(내경 30cm 컬럼에서 베드 높이 20cm)에서 선속과 압력의 관계를 보여 줍니다. 모든 등급은 선속 500 cm/h에서 충분한 내압성을 지니고 있습니다.
- 컬럼
- 내경 30cm x 높이 20cm
- 이동상
- 순수(20 ºC)
Cellufine™ MAX 이온 교환체의 동적 흡착 용량Dynamic Binding Capacities of Cellufine™ MAX IEX Mediae
Cellufine™ MAX 이온 교환체의 강점 중 하나로 목적물의 효율적인 물질 이동 특성을 들 수 있습니다. 이러한 특성 덕분에 짧은 유지 시간에도 높은 동적 흡착 용량(DBC)을 얻을 수 있습니다. Fig.5부터 7까지 각 등급 모델 단백질의 DBC와 유지 시간의 영향을 보여 줍니다. 모든 등급이 짧은 유지 시간에도 충분한 흡착량을 지닌 것을 확인할 수 있습니다. 또한 Fig.8은 Cellufine™ MAX S와 타사 제품의 흡착 용량을 비교한 자료입니다. 여러 단백질 전체에서 Cellufine™ MAX S가 뛰어난 흡착 능력을 지닌 것을 확인할 수 있습니다.
- 컬럼
- 내경 5mm × 높이 50mm
- 샘플
- 인간 폴리클로날 IgG（1 mg/ml）
- 흡착 버퍼
- 10 mM Acetate-50 mM NaCl（pH 4.3）
- 컬럼
- 5 mm ID×100 mm L
- 샘플
- BSA（1 mg/ml）
- 흡착 버퍼
- 50 mM Tris-HCl（pH 8.5）
- 컬럼
- 내경 5mm x 높이 50mm
- 샘플
- MAX CM 인간 폴리클로날 IgG（1 mg/ml）
MAX DEAE BSA（1 mg/ml） - 흡착 버퍼
- MAX CM 10 mM Acetate（pH 5.6）
MAX DEAE Tris-HCl（pH 8.5）for BSA
- 유속
- 체류시간 1 min
- 인간 폴리클로날 IgG
- 10 mM Acetate（pH 4.3）- 50 mM NaCl
- BSA
- 10 mM Acetate（pH 4.3）- 50 mM NaCl
리소자임：Tris-HCl（pH 9.5）
Cellufine™ MAX 이온 교환체의 모델 단백질 분리 능력Model Proteins Separation Performance for Cellufine™ MAX IEX Media
Cellufine™ MAX 이온 교환체의 각 등급에 따른 모델 단백질 분리 예시를 Fig.9와 10에서 볼 수 있습니다. 각 등급의 뛰어난 흡착 능력과 분리 능력을 확인할 수 있습니다.
- 컬럼
- 내경 6.6 mm × 높이 50 mm
- 버퍼A
- 10 mM 인산염 완충액 (pH 7)
- 버퍼B
- 110 mM 인산염 완충액 (pH 7)+ 1 M NaCl
（0→50 % 선형 그라디언트） - 유속
- 0.86 ml/min （체류시간：2min）
- 단백질
- 리보뉴클레아제A（5 mg/ml）,
시토크롬C（2.5 mg/ml）,
리소자임（1.5 mg/ml） - 주입량
- 1.5ml
- 컬럼
- 6.6 mm ID×50 mm L
- 버퍼AA
- 50 mM Tris-HCl（pH 8.5）
- 버퍼AB
- 50 mM Tris-HCl（pH 8.5）, 1 M NaCl
（0→75 % 선형 그라디언트） - 流유속
- 0.86 ml/min （체류시간:2 min）
- 단백질
- 트랜스페린（5 mg/ml）,
BSA（10 mg/ml）,
펩신（5 mg/ml） - 주입량
- 1.5ml
화학적 안정성과 제자리 세정Chemical Stability and Cleaning-In-Place
셀룰로스는 화학적 및 물리적으로 안정된 물질입니다. 셀룰로스가 기재인 Cellufine™은 산, 알칼리에도 내구성이 우수해 0.5M NaOH 용액에서 CIP가 가능합니다. 사용 후 레진은 적절하게 세정한 후 20% 에탄올 용액에 상온(25ºC 이하)으로 보관해 주십시오.
Cellufine™ MAX GS 는 리간드 농도를 최적화한 새로운 강한 양이온 교환 크로마토그래피 충전제입니다. 단일클론항체에서 응집체를 제거 시 뛰어난 성능을 발휘합니다.
Cellufine™ MAX GS 특징Characteristics of Cellufine™ MAX GS Media
Cellufine™ MAX GS의 기본적인 특징이 표에 나와 있습니다. 고도로 가교한 셀룰로스 입자(평균 입자 크기 90um)가 베이스 담체입니다.
| 베이스 캐리어 | 고도 가교 셀룰로오스 입자 |
|---|---|
| 입자 크기 | 40～130 μm |
| 리간드 | －R-SO3-Na+ |
| 이온 교환 용량 (m mol / ml) | 0.09〜0.15 |
| 리소자임 흡착량 (mg / ml) | ≧ 100 |
| 폴리클로날 IgG 동적 흡착량 10% 브레이크스루 시 (mg / ml) | ≧ 70 |
| 작동 압력 | < 0.3 MPa |
| pH 안정성 | pH 2 ~ 13 |
Cellufine™ MAX GS 유속 특성Pressure-Flow Properties of Cellufine™ MAX GS
Cellufine™ MAX GS를 내경 30cm x 높이 20cm의 용량에서 컬럼에 충전하여 압력 손실을 측정했습니다(그림 1). 산업 규모에서 사용할 수 있는 양호한 유속 특성을 보여 줍니다.
- 컬럼
- 내경 30cm x 높이 20cm
- 이동상
- 순수 (24℃）
모델 단백질의 분리성Model Protein Separation Performance for Cellufine™ MAX GS
Cellufine™ MAX GS는 NaCl 농도 또는 pH 조건을 변화시켜, 항체의 응집체 제거 시 뛰어난 성능을 발휘합니다. 그림 2에서는 시판 담체와 Cellufine™ MAX GS를 활용해 항체인 모노머와 응집체의 분리를 비교했습니다. 그림 2a에서는 다클론항체를, 그림 2b에서는 단일클론항체를 활용해 NaCl의 구배 용리 용출에 따른 응집체의 분리 특성을 평가했습니다. Cellufine™ MAX GS는 단일클론항체에서 응집체를 효율적으로 제거할 수 있습니다.
- 샘플
- 산·열변성시킨 폴리클로날 IgG
- 버퍼
- 아세트산(pH5.0), 50mM →1 M NaCl
- 주입량
- 1 ml
- 폴리클로날 IgG 농도
- 2 mg/ml
- 컬럼
- 내경 5mm × 높이 50mm
- 버퍼
- 구연산 완충액 (pH 5.0)
- NaCl 그라디언트
- 0.2→0.5 M
- 모노클로날 항체 주입량
- 1 ml
- 유속
- 0.66 ml/min
Cellufine™ MAX GS의 동적 흡착량Dynamic Binding Capacities of Cellufine™ MAX GS
Cellufine™ MAX GS는 세공 내 확산 속도가 빠른 담체를 사용하기에 뛰어난 동적 흡착량(DBC)을 볼 수 있습니다. 그림 3에서는 다클론 IgG를 다양한 유속(체류 시간)으로 변화시킨 조건에서 동적 흡착량을 평가했습니다. 이러한 특징을 보았을 때 항체 의약품의 다운스트림 프로세스에 적합한 담체라고 할 수 있습니다.
- 조건
- 컬럼
- 내경 5mm×높이 5cm
- 폴리클로날 IgG 농도
- 1 mg/ml
- 흡착 버퍼
- 10 mM 아세트산 (pH 5.0) + 50 mM NaCl
- Cellufine™ MAX S-r , S-h
- Cellufine™ MAX GS
- Cellufine™ MAX Q-r , Q-h
- Cellufine™ MAX CM
- Cellufine™ MAX DEAE
