생산성을 획기적으로 증가시킨 YMC Continuous Chromatography System 사이언스21 입니다.

생산성을 획기적으로 증가시킨 YMC Continuous Chromatography System

두 개의 Column만을 사용한 Continuous Chromatography System

항체의약품(mAb)을 비롯한 Biological drug, 천연물, 합성의약품 등의 분야에서는 정제 과정을 통해서 Target의 고순도화가 필요하다.
각 의약품 후보 물질은 임상에서의 결과와 생산 과정에서 Cost down도 중요한 과제이다.
YMC Contichrom System은 정제 능력을 유지하면서 순도와 수율을 동시에 만족해서 생산성을 획기적으로 증가시키는 Continuous Chromatography 기술을 소개한다.
Continuous Chromatography 기술은 연속 분리 정제를 통해서 생산성을 증대하는 방법으로 YMC Contichrom System은 오직 2개의 Column으로만 R&D에서 GMP 대응의 Process Scale까지 Continuous Chromatography 기술의 적용으로 생산성 향상에 기여한다.
제품의 주요 특징은 다음과 같다.

제조사
YMC CO., LTD

원산지
YMC Contichrom CUBE / 스위스(YMC ChromaCon)
YMC Contichrom Twin / 미국(YMC Process Technologies)

제품특징
YMC는 크게 3가지의 Continuous 기술로 분리 정제의 획기적인 방법을 제시한다.

1) CaptureSMB
CaptureSMB는 단백질 분리 정제 공정의 Capture 단계에서의 Continuous Chromatography 기술이다.
통상 Affinity Chromatography를 위해 고가의 Protein A를 이용하며, 결국 Protein A를 충분히 활용하는 연속 정제 조건을 적용하는 것이 생산성을 결정한다. YMC는 기존에 70% 수준까지만 Capture 하는 Protein A의 활용률을 Continuous Chromatography 기술을 통해서 100% 활용할 수 있도록 한다.

그림 1에서 (A)와 같이 첫 번째 Column에서 사용되지 않는 부분이 없도록 Breakthrough 되는 부분은 두 번째 Column으로 보낸다.
(B)에서 첫 번째 Column에 Elution 중에 두 번째 Feeding이 시작되며 (C)의 CIP 하는 동안 두 번째 Column에서 Feeding을 계속하고 충분히 Capture되어 Breakthrough 되는 부분을 다시 (D)와 같이 첫 번째 Column으로 보낸다.
이 과정의 반복으로 충전제를 100% 활용하고 전체 정제 시간을 줄임으로써 획기적인 생산성을 얻을 수 있다.

2) MCSGP
(Muticolumn Countercurrent Solvent Gradient Chromatography)
Target의 앞뒤에 Impurity가 있다면 순도와 수율을 만족하기 어렵다.
YMC의 MCSGP 기술을 이용하면 그림 2처럼 순도를 만족하지 않는 Target의 앞뒤 부분을 다음 Column으로 넘기고 이때 추가적으로 Sample을 Feeding해서 분리를 연속적으로 할 수 있다.
즉, 저순도 부분은 새롭게 투입되는 Sample과 계속 순환하게 되고, 고순도 부분은 연속적으로 회수되는 과정을 진행한다. YMC만의 특허 기술인 MCSGP 기술로 이 과정을 연속적으로 진행함으로써 수율과 순도 두 마리 토끼를 잡을 수 있게 된다.

3) N-Rich
Sample 중에 극미량의 성분을 정제해야 하는 경우, 일반적인 기존 Batch 방식이라면 극미량의 성분을 정제해서 회수하기 어렵고, 많은 시간을 들여 반복 실험을 해야 겨우 정제할 수가 있다.
YMC의 N-Rich 기술을 이용하면 두 개의 Column을 이용하여 그림 3과 같이 극미량의 성분을 재순환 시켜서 많은 양을 모은 다음 분리능을 증가시켜서 정제하고 회수할 수가 있다.
YMC Contichrom의 Software는 Simulation Wizard가 있어서 Mouse Drag 같은 간단한 설정만으로 위의 모든 기술을 자동으로 Continuous Chromatography를 할 수 있게 설정해주고 최적의 생산량을 추정해서 실행할 수 있도록 만들어 사용자의 사용 편의성을 극대화 시켰다.

'YMC Continuous Chromatography System'에 대한 자료는 YMC코리아에서 제공 하였다.

Reference(참고자료): https://www.chromacon.com/en/technology/references

Model Name(모델명): YMC Continuous Chromatography System

Maker(제조사): YMC CO., LTD

Country of Origin(원산지)
YMC Contichrom CUBE / Switzerland(YMC ChromaCon)
YMC Contichrom Twin / U.S.A(YMC Process Technologies)

Data Services(자료제공): YMC코리아

<이 기사는 사이언스21 매거진 2020년 5월호에 게재 되었습니다.>