당뇨병 주사, 백신, 생명을 구하는 생물학적 제제 등 사전 충전된 주사기를 손에 쥐어 본 적이 있다면 이를 실현하기 위한 엄격하고 무균 공정에 대해 생각해 본 적이 없을 것입니다. 무균 주사기 충전 장비의 경우 가장 중요한 품질 관리 중 하나는 클린룸 분류입니다. 이는 FDA나 EMA와 같은 규제 기관을 확인하는 상자가 아닙니다. 이는 환자에게 해를 끼치거나 값비싼 약품을 망칠 수 있거나 값비싼 제품 리콜로 이어질 수 있는 오염을 방지하는 중추입니다. 이 전문 장비의 공급업체로서 저는 고객에게 클린룸 표준의 모든 면을 안내하는 데 수년을 보냈으며 귀하가 알아야 할 사항을 분석하기 위해 왔습니다.
먼저 클린룸이 실제로 무엇인지 정의해 봅시다. 클린룸은 단순히 "매우 깨끗한" 공간이 아니기 때문입니다. 클린룸은 공기 중 미립자(먼지, 미생물 및 기타 미세한 오염 물질)의 수준이 엄격하게 규제되는 통제된 환경입니다. 제품이 최종 포장에서 멸균되지 않는 무균 처리의 경우(예를 들어 고압멸균 유리병과 달리) 이 제어는 협상할 수 없습니다. 사전 충전형 주사기는 충전 전에 제조업체에서 사전 멸균하므로 충전 중 오염이 발생하면 전체 제품이 손상될 수 있으므로 이러한 무균 접근 방식에 적합합니다.
클린룸 분류는 두 가지 주요 시스템을 기반으로 하며, 두 시스템이 규제 기관에서 사용하는 글로벌 표준이기 때문에 두 시스템을 모두 이해하는 것이 중요합니다. 첫 번째는 "클래스" 지정(예: 클래스 100, 클래스 10,000)을 사용하는 미국 연방 표준 209E입니다. 두 번째는 ISO 클래스 번호(ISO 5, ISO 7 등)를 사용하여 보다 널리 채택되는 국제 표준인 ISO 14644-1입니다. 주사기 충전의 경우 ISO 시스템이 이제 제약 업계에서 가장 일반적이므로 여기서는 이에 초점을 맞추겠습니다. 하지만 혼동을 피하기 위해 항상 고객이 이전 연방 표준과 어떻게 매핑되는지 이해하도록 합니다.
이러한 ISO 클래스를 무균 주사기 충전에 중요한 용어로 번역해 보겠습니다. ISO 14644-1은 공기 1입방미터당 허용되는 0.5마이크로미터(μm) 이상의 미립자 최대 개수로 클린룸을 분류합니다. 이를 관점에서 보면 인간의 머리카락 폭은 약 70μm이므로 머리카락 크기의 1/140인 입자에 대해 이야기하고 있습니다. 예를 들어 ISO 클래스 5에서는 입방미터당 이러한 입자를 3,520개 이하로 허용합니다. 정말 깨끗해요. ISO 클래스 7은 입방미터당 352,000개의 입자를 허용하고, ISO 클래스 8은 3,520,000개의 입자를 허용합니다.
자, 이것이 무균 주사기 충전 장비에 왜 중요한가요? 충전 공정에는 다양한 구역이 있으며 각각 다른 분류 요구 사항이 있습니다. 이를 "구역화" 전략이라고 하며, 잠재적인 오염으로부터 가장 중요한 단계를 격리하도록 설계되었습니다. 주사기 충전을 위한 세 가지 주요 영역은 중요 영역, 지원 영역 및 배경 영역입니다.
중요 구역은 제품, 바늘, 플런저 및 주사기 배럴이 모두 공기에 노출되는 곳입니다. 이는 무균 처리가 가장 취약한 영역입니다. 이 영역에 있는 단 하나의 미생물이라도 주사기 내부의 약물을 오염시킬 수 있습니다. 이 구역의 필수 분류는 ISO 5(또는 연방 표준 용어로 클래스 100)입니다. 그렇기 때문에 고정밀 제약 중첩 사전 충전 주사기 충전 기계와 같은 당사의 고정밀 시스템이 충전소 바로 위에 층류 공기 흐름 후드로 설계되었습니다. 층류 기류는 HEPA로 필터링된 공기의 꾸준한 단방향 흐름을 중요 구역 전체로 밀어내어 미립자가 노출된 구성 요소에 닿기 전에 제거합니다. 나는 항상 고객에게 임계 영역은 순수한 공기의 거품과 같다고 말합니다. 거품 외부의 모든 것은 덜 깨끗하므로 프로세스를 내부에 유지해야 합니다.
다음은 지원 구역입니다. 이는 충전 장비의 제어 장치, 컨베이어 및 작업자 액세스 지점이 있는 중요 구역을 둘러싸는 영역입니다. 지원 구역은 일반 생산 구역보다 깨끗해야 하지만 중요 구역보다는 덜 엄격해야 합니다. 주사기 충전의 경우 표준은 ISO 7(클래스 10,000)입니다. 이 구역은 몇 분마다 필터링된 공기를 통해 여전히 엄격하게 제어되지만 중요 구역의 단방향 흐름은 필요하지 않습니다. 당사의 제약 액체 충전 기계는 지원 구역과 외부 환경 사이의 교차 오염을 방지하는 밀봉된 인클로저를 사용하여 이 구역화 레이아웃과 원활하게 통합되도록 설계되었습니다. 이러한 구역을 적절하게 분리하지 않은 장비를 사용한 후 고객이 우리를 방문하여 미립자 수가 증가하고 규제 검사에 실패하게 된 적이 있습니다. 따라서 이 구역 지정은 협상할 수 없습니다.
배경 구역은 자재를 보관하고, 장비를 청소하고, 작업자가 충전 공정을 준비하는 클린룸의 나머지 부분입니다. 이 영역에는 일반적으로 ISO 8(클래스 100,000)이 필요합니다. 다른 두 구역보다 덜 엄격하지만 오염 물질이 지원 구역이나 중요 구역으로 이동하는 것을 방지하기 위해 여전히 제어가 필요합니다. 배경 구역의 작업자는 피부 세포나 미생물이 공기 중으로 퍼지는 것을 방지하기 위해 전체 클린룸 복장(가운, 장갑, 마스크, 신발 커버, 헤어네트)을 착용합니다.
이러한 분류는 단지 임의적인 것이 아니라는 점에 유의하는 것이 중요합니다. FDA의 cGMP(Current Good Manufacturing Practices)와 같은 규제 기관에서는 클린룸이 제품의 위험에 따라 특정 분류 수준을 충족하도록 요구합니다. 혈류로 직접 들어가는 주사제에 자주 사용되는 사전 충전형 주사기의 경우 오염 위험이 매우 높습니다. 오염된 주사기 한 개로 인해 환자가 감염될 수 있으므로 중요 구역의 ISO 5 요구 사항이 엄격하게 적용됩니다.
공급업체로서 저는 고객과 협력하여 클린룸 분류가 장비 성능과 어떻게 연관되는지 이해합니다. 예를 들어 당사의 무균 바이알 충전 장비는 유사한 구역화 원칙을 사용하지만 바이알은 주사기에 비해 더 크고 취급 요구 사항이 다른 경우가 많습니다. 특히 사전 충전된 주사기에는 손상되기 쉬운 작고 섬세한 구성 요소가 있으므로 당사의 충전 시스템은 공기 흐름이나 오염 제어를 저해하지 않고 ISO 5 중요 구역의 좁은 공간 제약 내에서 작동하도록 설계되었습니다. 우리는 우리가 판매하는 모든 시스템에 대해 검증 테스트를 수행합니다. 이는 장비가 유휴 상태일 때뿐만 아니라 실제 작동 중에 필요한 미립자 수를 유지한다는 것을 증명한다는 것을 의미합니다. 이 검증은 규제 감사 통과의 핵심 부분이며 고객이 제출에 필요한 모든 문서를 가지고 있는지 확인합니다.
정기적으로 나타나는 또 다른 요점은 정적 분류와 동적 분류의 차이입니다. 클린룸의 "정적" 분류는 작동 중인 장비가 없고 작업자가 없을 때 측정됩니다. "동적" 분류는 실제 생산 중에, 충진 장비가 작동 중일 때, 작업자가 이동 중일 때, 자재가 이송될 때 측정됩니다. 무균 주사기 충전의 경우 규제 기관은 오염 위험이 가장 높은 동적 분류에 가장 관심을 갖습니다. 당사 시스템은 작업자가 주사기 장착 또는 설정 조정과 같은 일상적인 작업을 수행하는 동안에도 동적 조건에서 ISO 5를 유지하도록 설계되었습니다. 저는 항상 고객에게 정적 테스트를 통과했지만 동적 테스트에 실패한 클린룸은 제약 생산에 쓸모가 없다고 설명합니다. 따라서 우리는 규정 준수를 보장하기 위해 두 가지를 모두 테스트합니다.
제가 볼 때 고객이 저지르는 일반적인 실수에는 비용을 절약하기 위해 낮은 등급의 클린룸을 사용하려고 하거나 클린룸의 여과 시스템을 제대로 유지하지 않는 것이 포함됩니다. 모든 중요 구역에 사용되는 HEPA 필터는 누출 여부를 정기적으로 테스트해야 합니다. 작은 누출이라도 미립자가 ISO 5 구역으로 유입될 수 있기 때문입니다. 또한 작업자는 무균 처리에서 사람의 실수가 가장 큰 오염 원인 중 하나이기 때문에 클린룸 프로토콜에 대한 철저한 교육이 필요합니다. 공급업체로서 우리는 단순히 장비를 판매하는 것이 아니라 고객이 특정 생산 요구에 맞는 클린룸 분류 전략을 구현할 수 있도록 교육과 지원을 제공합니다.
미래를 내다보면 클린룸 분류 표준은 더욱 유연해지고 QbD(Quality by Design)에 초점을 맞추도록 발전하고 있습니다. 규제 당국은 고정된 미립자 수에만 의존하는 대신 기업이 위험 평가를 사용하여 프로세스에 대한 적절한 분류를 결정하도록 권장하고 있습니다. 예를 들어, 희귀 약물용 소형 배치 사전 충전 주사기는 위험이 적절하게 평가되는 한 대용량 백신 주사기와 약간 다른 구역 지정 접근 방식을 가질 수 있습니다. 당사의 장비는 이러한 유연성을 염두에 두고 설계되었으므로 고객은 제품 및 생산량이 변경됨에 따라 클린룸 레이아웃을 조정할 수 있습니다.
무균 주사기 충전 장비 시장에 있는 경우 제품의 안전, 규정 준수 및 시장성을 보장하기 위해 클린룸 분류를 이해하는 것이 필수적입니다. ISO 5 중요 영역, ISO 7 지원 영역 및 ISO 8 배경 영역은 오염 위험을 줄이고 환자를 보호하는 것으로 입증된 글로벌 표준입니다. 전문 공급업체로서 저는 귀하가 이러한 표준을 탐색하고, 귀하의 요구에 맞는 장비를 선택하고, 귀하의 클린룸 프로세스가 모든 규제 요구 사항을 충족하는지 확인하는 데 도움을 드리기 위해 왔습니다. 새로운 생물학적 백신의 생산 규모를 확대하든, 최신 FDA 지침을 충족하기 위해 기존 라인을 업그레이드하든, 당사는 귀하를 지원할 전문 지식과 장비를 갖추고 있습니다. 귀하의 특정 요구 사항에 대해 논의하고 당사 시스템이 클린룸 분류 표준과 어떻게 통합되는지 자세히 알아보려면 지금 당사 팀에 문의하세요. 귀하가 자랑스러워할 수 있고, 환자가 신뢰할 수 있는 프리필드 주사기를 생산할 수 있도록 도와드리겠습니다.
참고자료
- 국제표준화기구. (2015). ISO 14644-1: 클린룸 및 관련 제어 환경 – 파트 1: 미립자 농도에 따른 공기 청정도 분류.
- 미국 식품의약청. (2023). 완제품 의약품에 대한 현행 우수제조관리기준(cGMP): 파트 211 – 구성품 및 제품 관리, 서브파트 E – 생산 및 공정 관리.
- PDA 기술보고서 제1호(2017). 의약품 제조의 무균 처리. 비경구의약품협회.
- EMA (2020). 무균의약품 가이드라인. 유럽의약품청.
- 연방 표준 209E(1992). 클린룸 및 클린 존의 공기 중 미립자 청정도 등급. 미국 총무청.