이전 포스팅에서 미생물 QC가 하는 대표적인 시험으로 미생물한도시험과 무균시험이 있다고 설명드렸습니다.
2023.01.20 - [제약회사 QC 직무소개/미생물 QC 시험 종류] - [제약회사 QC 실무 - 미생물 시험] 미생물 한도시험 VS 무균시험
이번 포스팅에서는 미생물 QC가 진행하는 세부적인 시험 중 하나인 바이오버든(Bioburden Test) 시험에 대해 설명드리고자 합니다.
1. 바이오버든 시험이란?
바이오버든(Bioburden)은 "멸균하기 전 용액에 존재하는 살아있는 균(생균)"을 의미합니다.
따라서, 바이오버든 시험은 "의약품 생산 시 멸균하기 전 단계에서 미생물이 얼마나 있는지 검증하는 시험"을 말합니다.
간단히 말하면, 의약품 품질시험에는 완제품이 품질적으로 적합한지 확인하는 것 외에도 의약품 생산 단계가 올바르게 이뤄지고 있는지 매 공정별 품질시험으로 적절성을 확인해야 하는데, 바이오버든 시험은 이 단계에서 진행하는 미생물 시험 중 하나라고 보시면 됩니다.
2. 바이오버든 시험을 반드시 진행해야 하는 의약품
그렇다면 모든 의약품 생산시 바이오버든 시험을 해야 할까요?
정답은 "아닙니다"
바이오버든시험이 멸균 전 생균의 유무를 확인하는 것이므로, 멸균을 진행하는 "무균 의약품" 생산 시에만 바이오버든 시험을 진행하고 있습니다.
*무균의약품 : 미생물이 없어야 하는 의약품(ex:주사제, 점안제, 수액제)
알약, 액제, 시럽제와 같은 의약품은 미생물이 어느 정도 존재해도 의약품 투여 시 사람 소화기관에 의해 제거되므로, 반드시 무균일 필요는 없습니다.
하지만, 주사제, 점안제, 수액제와 같이 사람의 혈관이나 눈에 투여하는 의약품은 미생물이 존재할 경우 치명적인 부작용을 일으킬 수 있으므로, 의약품 생산 단계에서 균의 존재 유무를 품질시험으로 확인하는 단계가 필요합니다.
3. 바이오버든시험의 목적
무균의약품은 일반적으로 아래와 같은 공정을 통해 제조됩니다.
원료 칭량 및 조제는 사람이 직접 진행하므로, 진행단계에서 미생물 오염이 발생할 수 있습니다.
(우리 몸에는 수많은 미생물이 존재하고, 원료자체에도 미생물이 존재할 수 있기 때문입니다.)
열을 가하거나, 필터 등을 통해 균을 제거하는 멸균공정을 진행하더라도, 열에 강한 미생물이 존재하거나 너무 많은 미생물이 존재할 경우 멸균 공정으로 모든 균이 사멸되지 않을 수 있습니다.
따라서, 멸균을 진행하기 전 미생물이 통제될 수 있는 범위 내로 존재하는지 확인하기 위해 바이오버든 시험을 진행합니다.
4. 바이오버든 시험 방법
생산팀에서 원료를 칭량한 뒤 칭량한 원료들을 잘 섞어주는 배합(조제) 단계를 거치면, 조제액이 만들어지게 됩니다.
이후, 조제액에 미생물이 얼마나 존재하는지 확인하기 위해 조제액을 일정량 소분하여 미생물 QC가 바이오버든 시험을 진행합니다.
(조제액을 소분하는 샘플링 단계는 생산팀에서 진행합니다.)
바이오버든 시험은 일반적으로 멤브레인 필터법으로 이뤄집니다.
멤브레인 필터법이란, um단위의 구멍이 뚫려있는 필터에 압력을 걸어 용액을 여과시킨 뒤 배지에 배양하는 방법을 말합니다.
일반적으로, 미생물은 0.45um보다 크기가 크므로 조제액을 0.45um 구멍이 뚫려있는 필터에 여과시키면 미생물은 필터 구멍을 빠져나오지 못하고 필터 안에 존재하게 됩니다.
이 필터를 배지에 부착하여 일정한 온도로 배양하면, 미생물이 집락형태로 자라므로 육안으로 미생물 존재유무를 확인할 수 있습니다.
*배지 : 영양분을 공급하는 물질
미생물은 크기가 작아 우리 눈으로 볼 수 없으므로 배지라고 하는 영양분이 많은 물질을 통해 영양분을 공급해 줘 집락형태로 자라게 해 미생물 형태를 육안으로 관찰하고 있습니다.
5. 시험기준
회사별로 기준이 다르지만, 일반적으로 시험기준은 조제액 100mL당 미생물이 10 CFU이내로 존재해야 품질적으로 적합하다고 볼 수 있습니다. (CFU는 미생물을 세는 단위입니다.)
일반적으로 사람 손에 수십 CFU의 미생물이 존재하는 걸 생각해 보면 기준이 생각보다 타이트하지 않나?라는 생각이 들 수 있지만,
의약품 생산 시에는 방진복을 입고 진행하므로, 러프한 기준이라고 볼 수 있습니다.
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