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의약품 제조에서 무균제제는 특별한 중요성을 지니며, 환자에게 안전하고 효율적인 치료를 제공하기 위해 모든 제조 공정에서 철저한 무균 상태가 유지되어야 합니다. 특히 여과, 열, 방사선 등을 이용한 무균 공정은 무균 상태를 보장하는 데 있어 핵심적인 역할을 합니다. 이번 글에서는 무균제제 제조에서 무균 공정의 중요성과 공정 방식에 관해 설명하겠습니다.
무균제제란?
무균제제는 체내에 직접 투여되는 의약품으로 미생물이나 발열성 물질로 인한 오염을 제거하여 제조됩니다. 주로 주사제, 점안제, 세포배양제제 등이 무균제제에 해당되며, 이는 감염이나 부작용을 방지하기 위해 무균상태가 필수적입니다.
무균제제는 제조 과정 중 오염 가능성을 줄이기 위해 공정마다 철저한 품질 관리가 이루어져야 하며, 특히 멸균 공정이 중요한 역할을 합니다.
무균 공정의 검증
열, 방사선, 여과 등을 이용한 멸균 공정은 약물 또는 의약품 용기 및 기구 등에 존재하는 미생물을 사멸시키거나 제거할 수 있어야 합니다. 의약품의 무균성 확인은 전수검사를 실시할 수 없으며, 일정량의 샘플을 채취하여 공인된 무균시험법을 통해 무균성을 검증하기 때문에 확률 통계 이론을 적용해야 합니다.
제균 여과
여과는 액체를 투과성 있는 물질을 통과시켜 액체 내에 포함된 입자를 분리하는 과정입니다. 다시 말해, 여과는 고체와 액체가 혼합된 상태의 혼합물, 공급물질, 현탁액, 분산액 등이 다공성 매질을 지나면서 고체 입자가 그 매질에 의해 걸러지는 단위 조작입니다.
여과 공정의 목적
여과는 무균제제를 제조할 때 미세 입자, 불순물 및 미생물을 제거하는 과정으로 여과 공정을 거친 후 사후 멸균을 실시하기도 하며, 제균 여과 공정을 거친 후 청정도 A등급 환경에서 무균적으로 의약품의 제조가 이루어지기도 합니다. 주사제 제조 중 약물이 열에 민감하여 고온 멸균이 불가능한 경우, 여과 멸균이 필수적입니다. 제균 여과를 통해 약물의 품질과 안전성을 보장하고, 제품 내 불순물이 환자에게 유입되는 것을 방지할 수 있습니다.
여과 공정에서의 필터 선택
여과 공정에서 사용되는 필터는 매우 중요한 요소입니다. 일반적으로 0.22㎛ 이하의 멸균 필터가 사용되며, 이 필터는 박테리아를 효과적으로 제거할 수 있는 크기입니다. 필터를 선택할 때는 약물의 물리적, 화학적 특성에 따라 적합한 필터를 사용해야 합니다. 필터의 재질은 약물과의 상호작용을 최소화하고, 약물 성분의 손실을 방지해야 합니다.
필터의 완전성 검사(Integrity Test)
여과 공정에서 필터가 제대로 작동했는지 확인하기 위해 완전성 검사를 실시합니다. 필터가 손상되거나 불량인 경우, 무균성을 유지할 수 없기 때문에 매우 중요한 공정입니다. 완전성 검사에는 Bubble point test와 Diffusion test 등이 사용되며, 이를 통해 필터의 유효성을 확인할 수 있습니다.
여과 공정의 관리
여과 공정은 약물의 안전성과 품질에 직접적인 영향을 미치므로 엄격한 관리가 필요합니다. 여과 전/후로 무균 상태를 유지해야 하며, 약물이 여과 중 오염되지 않도록 무균 공정 환경을 철저히 관리해야 합니다. 또한 필터의 사용 시간과 용량에 따라 적절한 주기를 설정해 교체해야 하며, 필터의 성능을 보장하기 위해 정기적인 검사가 이루어져야 합니다.
열 멸균
열 멸균은 약물 내 모든 미생물과 병원성 세균을 제거하여 무균 상태를 유지하는 과정입니다. 열 멸균은 약물의 안전성과 무균성을 보장하는 데 있어 필수적인 단계입니다. 의약품의 특성에 따라 다양한 멸균 방법이 사용됩니다.
고압증기 멸균
고압증기 멸균은 고온의 증기를 이용하여 제품 내 미생물을 제거하는 방법입니다. 주로 내열성이 있는 주사제나 용기를 멸균할 때 사용되며, 증기가 높은 압력과 온도에서 짧은 시간에 미생물을 제거할 수 있는 효과적인 방법입니다. 일반적으로는 121℃에서 15~30분 동안 처리하며, 이는 주로 수용성 주사제나 병, 기구 등의 멸균에 많이 사용됩니다. 고압증기 멸균은 매우 효과적이지만, 열에 민감한 약물이나 플라스틱 용기에는 사용할 수 없습니다. 또한, 멸균 후 제품의 안전성과 무균 상태를 확인하기 위해 Worst point에서 검체를 채취해 무균시험을 실시해야 합니다.
건열 멸균
건열 멸균은 고온의 건조한 공기를 이용하여 미생물을 제거하는 방식입니다. 주로 유리병, 금속 기구, 주사기 등 내열성이 높은 제품을 멸균하는 데 사용됩니다. 건열 멸균은 160~180℃에서 2시간 정도 처리하며, 제품이 열에 의해 손상될 가능성이 적어 특정 제품에 유용합니다. 건열 멸균은 열과 습기에 민감한 약물에 적합하지 않으며, 고압증기 멸균에 비해 시간이 더 오래 걸리는 단점이 있습니다. 그러나 높은 열을 견딜 수 있는 용기나 기구에 매우 효과적이며, 멸균 후에도 제품의 안전성을 유지할 수 있습니다.
터널 멸균
터널 멸균은 주로 주사제의 용기를 멸균하는 데 사용하는 방식으로 고온의 열기를 사용하여 빠르게 멸균하는 방식입니다. 이 방식은 특정한 기계적 구조를 갖춘 터널 형태의 장비에서 이루어지며 제품이 고온의 공기나 증기 통로를 통과하면서 멸균되고 이 과정에서 열이 제품의 내부까지 전달되어 미생물이 제거됩니다. 일반적으로 300℃ 이상의 온도에서 멸균을 실시하며, 이는 동시에 많은 양의 제품을 처리할 수 있고 바로 충전 공정과 연결되어 제품에 물리적으로 접촉하지 않고 멸균되므로 오염의 위험이 적다는 장점이 있습니다. 다만, 고온에서 작동하기 때문에 열에 민감한 제품은 적절하지 않을 수 있습니다.
방사선 멸균
방사선 멸균은 감마선, 전자선 등을 사용하여 미생물을 제거하는 방식입니다. 이는 주로 플라스틱 용기, 주사기, 주사바늘과 같은 의약품 용기나 기구에 사용되며, 약물 자체에도 적용될 수 있습니다. 방사선 멸균은 고온이나 화학 처리 없이 무균 상태를 유지할 수 있어 열에 민감한 제품에 적합합니다. 방사선 멸균은 열이나 습기 없이도 멸균이 가능하여 약물에 미치는 영향이 적습니다. 다만, 고가의 장비와 기술이 필요하며, 방사선의 강도와 노출시간을 정확히 조절하지 않으면 제품의 물리적 특성에 영향을 미칠 수 있습니다.
마치며
무균제제는 직접 인체에 투여되기 때문에 무균 상태가 절대적으로 중요합니다. 무균 공정은 제품의 품질과 안전성을 보장하는 주용한 과정 중 하나이며, 이 공정이 제대로 이루어지지 않으면 의약품의 효능뿐만 아니라 환자의 안전에도 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 무균 공정은 각국의 의약품 규제 기관에 의해 엄격하게 규제되고 있습니다. 최근에는 나노기술과 같은 신기술이 여과 및 멸균 공정에 도입되면서 약물의 안전성을 더욱 높이는 방향으로 발전하고 있습니다. 특히 나노필터를 이용한 더 정밀한 여과 기술과 새로운 방사선 멸균 기법이 개발되며 더욱 효율적인 무균제제 제조가 가능해져 기대감이 커지고 있습니다.