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Background

polysaccharides (다당류) 는 제약분야에서 사용빈도가 증가하고 있다. 다당류의 다양한 분자 구조와 특성이 큰 이점이 있다. 예를 들어 plasma expanders, water-insoluble drugs, drug formulation, immune stimulators and vaccine antigens 으로서 널리 사용되고 있다.

다당류의 가장 큰 이점은 다당류 backbone 이 생체적합성과 생분해능이 뛰어나 인체내에서 자연적으로 분해되기 때문이다.

이러한 구조적 특성외에도 polymer 분자량이 다당류의 특성에 영향을 미친다. 다당류의 분자량 감소는 전통적으로 산.알칼리 가수분해 방법과 같은 화학적 방법으로 행해져 왔는데 이러한 화학적 처리는 다당류의 화학적 구조를 변화로 이어져 수많은 크기로 구성되는 polymer 로 변화되는 결점도 있다.

Microfluidizer high-shear processing 를 이용하게 되면 다당류의 화학적 구조 또는 다당류에 결합된 그룹들의 구조를 변화시키지 않으면서 분자량을 감소시킬 수 있다. 또한 분자량이 감소된 다당류의 크기가 매우 균일한 결과를 구할 수 있다는 큰 장점도 있다.

미국 Microfluidics (마이크로플루딕스) 사는 오랫동안 다당류의 분자량을 감소시켜 Vaccine 항원으로 활용하는 방법을 찾기위해 Fina Biosolutions LLC (Rockville, MD) 와 긴밀한 협력을 해왔다.

Multivalent Pneumococcal Conjugate Vaccine

Conjugate vaccine 은 다당류가 link 되어진 protein 으로 구성되는데 이 다당류는 bacteria 에서 유래한 것으로 vaccine 에서 anitigen 으로 작용한다. 그러나 이 다당류는 분자량이 매우 커 다당류가 함유된 백신 전체의 점도가 매우 높게된다. 이 결과 sterile filtration 과 conjugated polysaccharide 의 분리가 매우 어렵게 된다. 그러므로 다당류를 conjugation 하기전에 다당류의 분자량을 작게 만드는 것이 중요하다. 그러나 다당류의 분자량을 작게 만들더라도 다당류의 구조를 유지하여 항원성을 유지하도록 하는게 중요하다

LV-1 Microfluidizer 를 이용하여 250kDa 이하의 분자량을 가지는 다당류를 만드는 테스트를 하였다.



위 결과에서 15회 pass 를 한 결과 8개 다당류 sample 중 7개 sample 의 다당류가 250kDa 이하의 분자량으로 감소하였다는 것을 알 수 있다. 어떤 sample 의 경우 single pass 에서 250kDa 이하의 분자량으로 감소하였다. 추가 분석을 한 결과 각 다당류의 구조가 보존되어 항원성을 유지하는 것이 확인하였다. 이 테스트에서 LV-1 Microfluidizer 가 다당류의 분자량 감소에 매우 효율적으로 작용하였다는 것을 알 수 있었다.










 
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