한외여과를 이용한 단백질 농축의 원리
한외여과(UF)는 막의 보유 특성을 이용해 목적 물질을 농축하는 분리 방식이다. 단백질 농축에서는 목적 단백질이 주로 보유액에 남고 용매와 투과 가능한 작은 성분이 막을 통과하는 조건을 선택한다.
접선흐름여과(TFF)는 공급액을 막 표면과 나란히 흐르게 하는 운전 방식이다. UF와 TFF는 같은 분류의 용어가 아니며, 이 글의 그림은 UF 막을 사용하는 TFF에서 보유액과 투과액이 나뉘는 개념을 나타낸다.
막의 분자량 차단 기준(MWCO)은 표준 시험 분자의 보유 특성에 기반한 등급이다. 실제 단백질의 보유율과 회수율을 보장하는 절대 경계가 아니므로 제품과 운전 조건에 맞춰 확인한다.
공정에 적용할 때 확인할 조건
실제 제품 보유율
후보 막의 시험 물질과 MWCO 정의를 확인하고, 실제 원액에서 투과액으로 빠지는 제품과 최종 회수량을 평가한다. 개발 시험에서는 투과액 시료의 채취 구간을 남겨 농축 초기와 말기의 제품 보유 거동을 비교한다. 막 재질과 제품 조성, 운전 조건이 다른 자료를 같은 결과로 간주하지 않는다.
농축 중 농도와 점도 변화
농축이 진행되면서 점도가 증가하면 투과 플럭스가 낮아질 수 있다. TFF에서는 막간차압(TMP), 막 표면을 따라 흐르는 유량과 온도를 함께 기록한다. 막 표면의 농도분극과 오염을 고려하므로 압력을 높이는 것만을 농축 속도 개선 방법으로 삼지 않는다.
목표 농도·시간·회수량
최종 농도와 처리 시간, 제품 회수량을 별도 지표로 관리한다. 제품 회수율은 투입한 제품량 대비 회수한 제품량을 기준으로 확인한다. 샘플 채취량과 유로 잔류량을 구분하고, 농축 배수가 높다는 이유만으로 회수율도 높다고 판단하지 않는다.
막 제품의 외형도 함께 살펴본다
아래는 PHILOS 세라믹 멤브레인의 외형 예시이다. 앞의 UF·TFF 유로 개념도와 구별해서 보며, 단백질 농축에 사용할 막은 재질과 MWCO, 실제 원액 시험 결과를 별도로 검토한다.
공정 조건을 알려주세요
농축 또는 버퍼 교환 목적, 시작 액량과 목표 농도, 현재 막과 유로 구성을 알려주시면 검토할 항목을 정리하겠습니다.
커넥트하이브 안내
커넥트하이브는 농축·버퍼 교환 검토에 필요한 원액 조건과 목표, 유로 구성 및 자료 요청 항목을 함께 정리한다. 특정 막이나 장비의 적용 가능성과 공급 범위는 개별 문의 시 확인한다.
참고자료
아래 공식 자료에서 해당 원리와 검토 항목을 확인한다. 제조사의 제품 사례는 커넥트하이브의 공급 또는 대리점 관계를 뜻하지 않으며, 개별 공정의 적합성은 해당 제품 자료와 적용 조건으로 확인한다.
Cytiva 공식 배포: Pall, Tangential Flow Filtration for Laboratory & Process Development Applications. Process Variables, How to Choose the Proper TFF System 및 Glossary: TFF 유로, MWCO, 점도·플럭스, 제품 회수율. 공식 자료 확인일: 2026년 10월 15일.
#바이오의약품 #바이오제약 #필터여과 #싱글유즈 #TFF #커넥트하이브
댓글
댓글 쓰기