(주)와이엠씨코리아가 “2025 스마트 사이언스 코리아 with KOREA LAB Autumn” 전시기간 중 발표한 ‘바이오의약품 정제의 새로운 패러다임, MCSGP로 생산성과 효율성을 동시에’의 세미나 내용은 다음과 같다.
바이오의약품 시장이 폭발적으로 성장하면서 정제 공정의 효율성과 경제성을 확보하는 것이 제약산업의 핵심 과제가 되었다. 단백질, 항체, 펩타이드, 핵산 의약품 등 대부분의 바이오의약품은 고순도의 정제가 필요하고, 이를 위해 크로마토그래피 공정은 필수적인 기술로 자리 잡았다. 최근에는 YMC가 선보인 연속 크로마토그래피(MCSGP) 시스템이 기존의 한계를 뛰어넘으며 업계의 주목을 받고 있다.
기존의 Batch Chromatography는 일정량의 시료를 주입하고 분리·회수한 후, 컬럼을 재평형화하여 다음 배치를 준비하는 방식이다. 구조는 단순하지만, 생산성이 낮고 용매 소비가 많으며 시간이 오래 걸리는 단점이 있다. 반면 Continuous Chromatography는 여러 개의 컬럼을 순환적으로 운용하면서 주입과 분리를 동시에 수행해, 시간적 낭비를 줄이고 공정을 연속화한다.
YMC의 MCSGP(Multicolumn Countercurrent Solvent Gradient Purification)는 이러한 연속 공정을 구현한 대표적인 기술로, ‘수율과 순도의 트레이드오프 문제’를 실질적으로 해결한다.
MCSGP는 두 개의 컬럼을 활용해 시료와 불순물이 포함된 Fraction을 반복적으로 재활용하면서 목표 물질을 고순도로 분리한다. 목표 물질과 불순물이 포함된 구간에 용매 구배를 정밀하게 제어하여, 불순물이 섞인 구간은 다음 컬럼으로 되돌리고 순수 제품 구간만을 회수한다.
이 과정을 통해 수율과 순도를 동시에 높이는 것이 가능해진다. 실제로 Semaglutide(세마글루타이드)나 GLP-1 계열 펩타이드의 정제에서 기존 Batch 대비 수율은 60%포인트 상승, 생산성은 3배 증가, 순도는 99% 수준을 달성했다.
GLP-1 계열 의약품은 당뇨병 및 비만치료제로 급성장하고 있으며, 고순도 API 확보가 중요한 과제다. 기존 Batch 공정에서는 목표 순도(99%)를 맞추기 위해 불순물이 포함된 영역을 상당 부분 제외해야 했고, 이로 인해 수율이 35% 수준에 머물렀다.
반면 MCSGP는 이 영역을 재활용해 불순물을 효과적으로 제거하면서도 제품 손실을 줄여, 약 60%p의 수율 향상과 3배 이상의 생산성을 확보했다. 특히 YMC의 Contichrom Twin MCSGP 시스템은 실험실 규모에서 생산 규모로의 스케일업이 용이하며, 버퍼 소비를 65%까지 줄일 수 있어 지속 가능한 생산 공정으로도 주목받고 있다.
MCSGP는 단순히 생산 속도만 향상시키는 기술이 아니다. 공정 효율화로 인해 용매 소비량이 최대 85% 감소하고, Resin 및 컬럼 사용량이 줄어 고정비와 운영비 모두 절감된다. 10kg 규모의 펩타이드 생산 기준으로 계산하면, MCSGP는 Batch 대비 최대 150만 달러 이상의 비용 절감 효과를 보이며, 투자 회수 기간(Payback) 또한 19개월 이내로 단축된다.
또한 재크로마토그래피 과정이 불필요해 QC 및 분석 비용이 줄어드는 효과도 있다. 실제로 MCSGP 도입 시 총 용매 소모량은 연간 56,000L 수준에서 8,000L 이하로 감소하며, 폐기물 처리비 절감까지 이어진다.
MCSGP를 적용하면 기존 60cm 직경의 단일 컬럼을 두 개의 30cm 컬럼으로 대체할 수 있다. 컬럼 부피는 70L에서 14L로 줄고, 펌프 유량은 8.5L/min에서 3.2L/min으로 감소한다. 이는 공정 장비의 소형화와 함께 에너지 절감, 설치 공간 축소, 장비 운전의 유연성을 가져오며, 특히 GMP 환경에서도 안전하고 효율적인 운영이 가능하다.
결국 MCSGP는 단순한 장비 기술이 아닌, 바이오의약품 생산성 향상의 근본적인 솔루션으로 평가받고 있다. 바이오의약품의 정제는 더 이상 ‘고순도’만을 추구하는 단계가 아니다. 생산성, 비용 효율, 환경 지속성까지 고려한 통합 솔루션이 요구되고 있다.
YMC의 MCSGP는 이러한 산업적 요구에 부합하는 대표적인 기술로, 펩타이드 뿐만 아니라 단백질, 항체, 올리고뉴클레오타이드 등 다양한 분야에서 활용이 확대되고 있다. ‘Batch에서 Continuous로’의 전환은 단순한 트렌드가 아니라, 바이오의약품 산업의 미래를 재정의하는 혁신이다.
Figure 1 Bench top scale Continuous Chromatography Equipment(Contichrom CUBE).
Figure 2 GMP scale Continuous Chromatography Equipment (Contichrom Twin).
‘바이오의약품 정제의 새로운 패러다임, MCSGP로 생산성과 효율성을 동시에’에 관한 궁금한 내용은 본 원고 자료를 제공한 (주)와이엠씨코리아를 통하여 확인할 수 있다.
Reference(참고문헌): Pharm. Engineering_Purification Synthetic Peptides - MCSGP Economic Evaluatio.
Model Name(모델명): Contichrom CUBE, Contichrom TWIN
The Person in Charge(담당자): Bong-Su Lee
Maker(제조사): YMC
Country of Origin(원산지): Japan
e-mail: bs.lee@ymckorea.com
Data Services(자료제공): YMC KOREA
<이 기사는 사이언스21 매거진 2025년 12월호에 게재 되었습니다.>
Figure 1 Bench top scale Continuous Chromatography Equipment(Contichrom CUBE).
Figure 2 GMP scale Continuous Chromatography Equipment (Contichrom Twin).‘바이오의약품 정제의 새로운 패러다임, MCSGP로 생산성과 효율성을 동시에’에 관한 궁금한 내용은 본 원고 자료를 제공한 (주)와이엠씨코리아를 통하여 확인할 수 있다.Reference(참고문헌): Pharm. Engineering_Purification Synthetic Peptides - MCSGP Economic Evaluatio.Model Name(모델명): Contichrom CUBE, Contichrom TWINThe Person in Charge(담당자): Bong-Su LeeMaker(제조사): YMCCountry of Origin(원산지): Japane-mail: bs.lee@ymckorea.comData Services(자료제공): YMC KOREA<이 기사는 사이언스21 매거진 2025년 12월호에 게재 되었습니다.>글쓴날 : [25-12-04 15:57]