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Protein A 레진을 비교할 때 보는 항목

Protein A 레진은 리터당 가격이나 카탈로그의 결합 용량 숫자만으로 비교할 수 없습니다. 같은 체류 시간과 파과 기준에서 잰 결합 용량, 세척 내성과 수명, 불순물 제거, 항체 g당 비용, 규제 문서를 함께 놓고 보아야 합니다.

정제 & 크로마토그래피 · 작성 2026.10.09 · 최근 검토 2026.10.09
핵심 확인사항 3가지
  1. 결합 용량은 같은 체류 시간과 파과 기준에서 비교합니다
  2. 세척 내성과 수명은 실제 공급액으로 반복 시험해 확인합니다
  3. 비용은 리터당 가격이 아니라 항체 g당 비용으로 따집니다

조건을 맞춰야 비교가 됩니다

Protein A 친화 크로마토그래피는 단일클론항체 포획 공정의 표준이지만, 레진 값이 비싸고 수명이 한정되어 있다는 점이 계속 과제로 꼽힙니다.[7][13] 공개된 결합 용량은 시험한 항체와 체류 시간이 서로 달라, 숫자만 나란히 놓아서는 비교가 되지 않습니다.[1][5]

동적 결합 용량

동적 결합 용량(dynamic binding capacity, DBC)은 실제로 액을 흘리는 조건에서 레진이 붙잡는 항체량입니다. 이 값은 체류 시간(residence time)에 크게 좌우되고, 항체 종류와 레진에 따라서도 달라집니다.[1][2] 보통 유출액의 UV 신호가 최대값의 10%에 이르는 시점(10% 파과)까지 부하한 양으로 계산합니다.[4][5] 따라서 체류 시간과 파과 기준이 같고, 가능하면 자사 공급액으로 잰 값끼리 비교합니다.

기재와 입자 크기

기재(base matrix)는 유리·실리카계, 아가로스계, 합성 고분자계로 나뉩니다.[1] 시판 레진 15종을 비교한 연구에서는 기재에 따라 체류 시간 의존성이 달랐고, 그 차이를 입자 지름과 물질 전달 속도로 설명했습니다.[2] 입자 크기와 압축성은 충전 높이 설계에 영향을 주므로 압력-유속 특성도 함께 확인합니다.[1][6]

세척 내성과 수명

정치 세척(cleaning-in-place, CIP)에는 수산화나트륨(NaOH)을 씁니다. 종설에 따르면 아가로스계와 고분자계 레진은 묽은 NaOH(0.05~0.2 N, 접촉 30분)로 소독할 수 있고, 알칼리 안정화 리간드는 0.1~0.5 N을 견딥니다.[1][7] 재사용 횟수는 100~200회 이상으로 보고되지만,[1][7] 반복해서 쓰면 리간드가 분해·손실되고 결합 용량이 떨어집니다.[4][7] 수명은 세척 용액과 공급액의 영향을 받으므로 실제 공급액으로 반복 사이클 시험을 해서 정합니다.[1][7]

불순물과 용출 조건

  • 유출 Protein A(leached Protein A): 리간드가 항체와 함께 용출되는 현상으로, 공정 유래 불순물에 해당합니다.[8][15] 효소결합면역흡착법(ELISA)으로 측정하고,[8][9] 뒤따르는 이온교환 단계에서 제거합니다.[1][8]
  • 용출 pH: 용출에는 낮은 pH(2.5~4)가 필요하며, 이 조건이 항체 응집을 일으킬 수 있습니다.[1][10] 레진별 용출 pH와 응집체 비율을 함께 봅니다.[1][6]
  • 숙주세포 단백질(host cell protein, HCP): Protein A 단계에서 상당 부분이 제거되지만, 잔류량은 레진, 공급액, 세척 조건에 따라 달라집니다.[1][11] 레진 간 차이가 컸다는 보고와 작았다는 보고가 모두 있습니다.[3][6]

비용과 규제 문서

레진 비용은 리터당 가격이 아니라 결합 용량, 재사용 횟수, 연간 배치 수를 반영한 항체 g당 비용으로 따지는 것이 합리적입니다.[7][12]

공급사에 규제 지원 문서(regulatory support file)가 있는지 확인하고, 미국 허가를 준비한다면 의약품 마스터 파일(Drug Master File, DMF) 참조 허가서를 받을 수 있는지 확인합니다.[17][18] 허가 후 레진 재질을 바꾸는 것은 정제 공정 변경에 해당합니다.[14][16] ICH Q5E(2004년 Step 4, 현행)는 변경 전후 제품이 똑같을 필요는 없으나 매우 유사해야 한다고 보며, 품질 특성 분석, 불순물 제거 능력, 공정 관리, 안정성 자료로 이를 보이도록 합니다.[14][19]

비교 항목왜 보는가비교할 때 맞출 조건
동적 결합 용량컬럼 크기와 사이클 수를 정함 [1]체류 시간, 10% 파과, 같은 공급액 [2][4]
세척 내성·수명재사용 횟수와 비용을 정함 [7]NaOH 농도·접촉 시간, 실제 공급액 [1]
유출 Protein A공정 유래 불순물 [15]같은 측정법(ELISA) [8][9]
HCP·응집체후속 정제 단계의 부담 [11]같은 항체, 세척·용출 조건 [1][6]
비용리터당 가격만으로는 판단 불가 [7]항체 g당 비용으로 환산 [12]

출처

  1. Liu HF, Ma J, Winter C, Bayer R, mAbs — Recovery and purification process development for monoclonal antibody production (2010; 2(5):480–499)
  2. Hahn R, Schlegel R, Jungbauer A, Journal of Chromatography B — Comparison of protein A affinity sorbents (2003; 790:35–51)
  3. Hahn R, Shimahara K, Steindl F, Jungbauer A, Journal of Chromatography A — Comparison of protein A affinity sorbents III. Life time study (2006; 1102:224–231)
  4. Zhang J, Larsen M, Blanc T, Parekh BS, Hsieh M-C, Antibodies (Basel) — The Multi-Attribute Method (MAM), An Advanced LC-MS Approach for Protein A Resin Performance and Lifecycle Evaluation (2026; 15(2):26)
  5. Gupte P, Gavasane M, Kambli A, Bhabal T, Cheulkar S, BioProcess International — Dynamic Binding Capacities of Protein A Resins for Antibody Capture: A Comparative Evaluation (2020년 5월, 업계 전문지 기사)
  6. Pabst TM, Thai J, Hunter AK, Journal of Chromatography A — Evaluation of recent Protein A stationary phase innovations for capture of biotherapeutics (2018; 1554:45–60)
  7. Rathore AS, Bracewell DG, Pathak M, Ma G, BioPharm International — Re-use of Protein A Resin: Fouling and Economics (2015년 3월; 28(3), 업계 전문지 기사)
  8. Carter-Franklin JN, Victa C, McDonald P, Fahrner R, Journal of Chromatography A — Fragments of protein A eluted during protein A affinity chromatography (2007; 1163:105–111)
  9. Zhu-Shimoni J, Gunawan F, Thomas A, Vanderlaan M, Stults J, Journal of Immunological Methods — Trace level analysis of leached Protein A in bioprocess samples without interference from the large excess of rhMAb IgG (2009; 341:59–67)
  10. Mazzer AR, Perraud X, Halley J, O'Hara J, Bracewell DG, Journal of Chromatography A — Protein A chromatography increases monoclonal antibody aggregation rate during subsequent low pH virus inactivation hold (2015; 1415:83–90)
  11. Shukla AA, Hinckley P, Biotechnology Progress — Host cell protein clearance during protein A chromatography: development of an improved column wash step (2008; 24(5):1115–1121)
  12. Romero JJ, Jenkins EW, Birtwistle MR, Husson SM, Biotechnology Progress — Techno-economic analysis of membrane-based continuous capture chromatography platforms for large-scale antibody production (2025; 41권, doi:10.1002/btpr.70033)
  13. Ramos-de-la-Peña AM, González-Valdez J, Aguilar O, Journal of Separation Science — Protein A chromatography: Challenges and progress in the purification of monoclonal antibodies (2019; 42(9):1816–1827)
  14. ICH — Q5E Comparability of Biotechnological/Biological Products Subject to Changes in Their Manufacturing Process (Current Step 4 version, 2004년 11월 18일)
  15. ICH — Q6B Specifications: Test Procedures and Acceptance Criteria for Biotechnological/Biological Products (Current Step 4 version, 1999년 3월 10일)
  16. U.S. FDA (CBER/CDER) — Chemistry, Manufacturing, and Controls Changes to an Approved Application: Certain Biological Products, Guidance for Industry (2021년 6월)
  17. U.S. FDA — Drug Master Files: Guidelines (1989년 9월 지침, 웹 게시본)
  18. U.S. Code of Federal Regulations — 21 CFR 314.420 Drug master files (eCFR 현행본, 2026년 10월 열람)
  19. European Medicines Agency — ICH Q5E Biotechnological/biological products subject to changes in their manufacturing process: comparability of biotechnological/biological products, Scientific guideline (CPMP/ICH/5721/03, 2005년 6월 시행)
이 글은 공개된 규정·표준·논문을 정리한 참고 자료이며 특정 제품을 권하지 않습니다. 개별 공정에 적용할 때는 해당 규정의 최신 원문과 품질 부서의 검토를 따르십시오.
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