시알산 분석 통해 바이오 의약품 분석·품질관리 수월해져

[산업일보]
시알산 중 하나인 글리콜뉴라민산(Neu5Gc)을 섭취하면 우리 몸에서 면역 반응이 일어난다. 글리콜뉴라민산은 포유류의 세포 및 추출물로 제조한 치료용 단백질에 다량 존재하기 때문에, 반복적으로 과량 투여되는 의약품에서의 함량을 정확히 확인하는 것이 중요하다.

기존 연구들은 주로 액체 크로마토그래피를 사용해 글리콜뉴라민산을 분리했다. 이때 또 다른 시알산인 아세틸뉴라민산(Neu5Ac)과 구분하기 위해 많은 시간을 들여 유도체화 하는 과정이 소요됐다.

이에 최근 우리 몸에서 합성되지 않지만 바이오의약품 속에 다량 포함돼 있는 시알산의 정량 분석 방법이 보고됐다. 김준곤 교수(고려대학교)와 안현주 교수(충남대학교) 연구팀이 주인-손님 화학을 이용해 인간이 아닌 포유류의 시알산을 유도체화하지 않고 분석해내는 방법을 제시했다고 한국연구재단(이사장 노정혜)은 밝혔다.

연구팀은 기체상 주인-손님 화학을 이용해 두 종류의 시알산을 유도체화나 추가적인 분리 없이 높은 감도로 정량해냈다.

연구 결과, 두 시알산의 용액 상태의 농도 비가 기체 상태에서 주인-손님 복합체 비율과 비례했다. 복합체 형성 비율은 주인 분자의 구조 인식 능력에 의해 결정된다. 이점을 이용해서 각 시알산 복합체 이온의 세기를 비교분석하는 원리이다.

개발된 분석법은 글리콜뉴라민산을 최소 농도 1.6 pmol(피코몰)까지 정량할 수 있어, 유도체화가 필요한 기존 분석법들과 비견된다. 또한 대표적 치료용 단백질인 세툭시밥, 에리스로포이에틴 등을 포함한 7종의 당단백질에서 시알산 함량을 확인함으로써 분석의 우수성을 입증했다.

김준곤 교수는 “이 연구는 주인-손님 화학과 기체이온화학 분야를 융합해 새로운 질량분석법 기반 분석법을 개발하고 이를 실제 현장에서 겪는 문제해결에 적용한 것”이라고 설명하며, “향후 분석에 어려움이 있는 다른 표적 물질에도 적용하는 추가 연구를 진행할 계획”이라고 밝혔다.