바이오의약품 제조에서 필터와 싱글유즈를 함께 검토해야 하는 이유
바이오의약품 제조에 쓰는 필터를 찾을 때는 여과 정밀도부터, 싱글유즈백을 찾을 때는 용량부터 비교하기 쉽다. 하지만 실제 적용을 검토하려면 액이 필터를 지나 백으로 이동하고 보관되는 전체 경로를 함께 살펴봐야 한다.
이번 글에서는 항체 등 액상 단백질 제품의 제조 공정을 예로 들어 필터와 싱글유즈의 역할, 그리고 선정 전에 정리할 조건을 설명한다. 제품 종류와 공정에 따라 적용 위치와 검증 항목은 달라진다.
공정마다 여과의 목적이 달라진다
바이오의약품 제조에서는 여러 종류의 여과가 쓰인다. 각각 무엇을 줄이거나 남길 것인지에 따라 필터와 운전 방식이 달라진다. [1, 3]
| 여과 구분 | 공정에서 하는 일 | 먼저 확인할 조건 |
|---|---|---|
| 청징과 전처리 여과 | 세포와 세포 파편, 입자 등을 줄여 후단 공정의 부담을 낮춘다. | 입자 부하, 처리량, 제품 회수율 |
| 멸균여과 | 검증된 멸균등급 필터를 사용해 액의 미생물을 보유한다. | 제품 및 공정별 보유 성능, 적합성, 무결성 시험 |
| 한외여과와 정용여과 UF/DF | 목적 물질을 농축하거나 버퍼를 교환한다. TFF 방식으로 운전할 수 있다. | 분자량 차단 기준, 유로, 압력, 회수율 |
| 벤트와 가스 여과 | 탱크의 통기 또는 공정 가스 공급 경로에서 필요한 미생물 관리를 수행한다. | 기체 유량, 차압, 사용 및 멸균 조건 |
예를 들어 0.22 μm라는 기공 표기만으로 멸균여과 적합성이 정해지지는 않는다. 해당 필터의 보유 성능과 실제 제품·공정 조건을 검증하고, 여과 이후의 무균 유지도 함께 검토해야 한다. [4]
싱글유즈는 백과 연결 부품이 함께 작동하는 시스템이다
싱글유즈는 사용 후 교체하도록 설계한 공정용 부품과 시스템을 뜻한다. 백에는 배지나 버퍼, 공정 중간체를 담고, 튜빙은 액을 이동시키며, 커넥터는 다른 부품과 연결한다. 필터와 샘플링 부품까지 사전 조립한 어셈블리 형태로 구성할 수도 있다. [2, 3]
재사용 접액 설비의 세척·멸균 부담과 제품 전환 시간을 줄일 수 있다는 점이 장점이다. 그 효과는 적용 범위와 생산 방식에 따라 달라지므로 소모품 비용, 작업자의 취급, 공급 안정성도 함께 비교해야 한다. [2]
특히 무균 공정에서는 필터 뒤쪽의 튜빙과 수용백까지 제품을 보호하는 경로로 검토한다. 멸균된 백에 액을 넣는 것만으로 내용액이 멸균되는 것은 아니다. 액의 처리와 연결·보관 조건을 따로 확인해야 한다. [3, 4]
선정 전에 다섯 가지 조건을 정리한다
여과 목적과 공정 위치
배지·버퍼인지, 수확한 배양액인지, 정제 후 제품액인지부터 구분한다. 입자 제거, 미생물 관리, 농축과 버퍼 교환 중 어느 목적이 필요한지 정해야 필터 후보를 좁힐 수 있다.
접액 재질과 제품 회수율
제품이 필터나 백, 튜빙의 표면에 흡착되거나 유로에 남으면 회수율에 영향을 줄 수 있다. 필터 막뿐 아니라 전체 접액 재질과 잔류량을 확인한다. 추출물은 시험 조건에서 재질로부터 추출될 수 있는 물질, 용출물은 실제 사용·보관 조건에서 공정액이나 제품으로 이동한 물질이다. 공급사의 자료를 실제 액의 조성, 온도와 접촉 시간에 맞춰 검토한다.
배치량과 실제 운전 조건
처리할 양과 목표 시간, 유량, 점도, 압력과 온도를 정리한다. 같은 필터라도 원액의 조성과 입자 부하에 따라 처리량이 달라질 수 있다. 물을 사용한 유량 자료만으로 실제 제품액의 여과 시간을 판단하기는 어렵다.
연결 방식과 시험 계획
백의 포트, 튜빙 치수, 커넥터와 멸균 조건이 맞는지 확인한다. 무균 연결을 요구하는 위치와 작업 절차도 정리한다. 백·어셈블리의 누설 확인과 멸균여과 필터의 무결성 시험은 목적이 다르므로 각각의 시험 범위와 기준을 확인해야 한다. [2, 4]
공급 문서와 변경 관리
접액 부품 목록과 도면, 로트 추적 정보, 필요한 멸균 관련 문서, 유효기간과 변경 통보 조건을 확인한다. 대체품을 검토할 때도 용량이나 외형에 더해 재질, 연결 구성과 기존 공정 평가에 미치는 영향을 함께 살펴본다. [2, 3]
무균 제품 제조를 다루는 EU GMP Annex 1은 여과 시스템의 연결 구성과 싱글유즈의 재질·무결성·멸균 상태를 함께 평가하도록 안내한다. [4]
부품 변경을 전체 경로의 변경으로 검토하기
필터의 막 재질을 유지한 채 연결 형식만 바꾸는 경우에도 변경 목록에 해당 포트·튜빙·씰을 표시한다. 전체 경로의 설치 공간과 잔류 구간, 필요한 작업이 달라지는지 확인해야 부품 단위 자료와 조립품 평가를 연결할 수 있다.
검토 결과는 공급자가 제공하는 자료, 사용자가 확인할 조립·운전 조건, 품질부서가 판단할 적합성으로 역할을 나눠 남긴다. 자료가 없는 항목은 추정으로 채우지 않고 미확인 사항과 확인 책임자를 표시하면 구매 이후의 재작업을 줄이는 데 도움이 된다.
근거 자료: European Commission, EU GMP Annex 1 (2022). 이 글의 비교·기록 방법은 실무 검토 예시이며, 제품별 허용값이나 검증된 작업 절차를 대신하지 않습니다.
함께 검토할 내용: 바이오공정 싱글유즈 백 선정, 용량보다 먼저 확인할 연결 조건 · 싱글유즈 E&L 평가, 추출물과 용출물을 공정 맥락에서 보기
공정 조건을 바탕으로 상담을 시작하세요
커넥트하이브는 공정 조건에 맞는 필터와 싱글유즈 구성의 공급 검토를 지원합니다. 액의 종류와 배치량, 사용 온도와 접촉 시간, 기존 연결 구성을 알려주시면 제품 후보와 확인할 기술 자료를 함께 검토할 수 있습니다.
필터 여과와 싱글유즈 구성을 검토 중이시라면 아래 안내를 참고해 주세요.
커넥트하이브 안내
커넥트하이브는 ROKI TECHNO의 국내 공식 대리점으로 필터 공급과 적용 검토를 위한 자료 확인을 지원한다. 여과 등급만으로 대체 가능성을 단정하지 않고 실제 공정 조건과 필요한 검증 자료를 바탕으로 후보를 검토한다.
참고자료
서적은 기초 원리와 검토 관점을 위한 참고자료이다. 과거 출판물의 규정·제품 사례를 현행 요구사항이나 현재 공급 사양으로 그대로 적용하지 않는다.
[1] Maik W. Jornitz 편저, Filtration and Purification in the Biopharmaceutical Industry, 제3판, CRC Press, 2020. 전처리 여과, 단백질 흡착, 배지·버퍼 여과 및 UF/TFF 관련 장.
[2] Adriana G. Lopes와 Andrew Brown, Practical Guide to Single-Use Technology: Design and Implementation, Smithers Rapra, 2016. 제1장, 제5장 및 제6장.
[3] Regine Eibl와 Dieter Eibl 편저, Single-Use Technology in Biopharmaceutical Manufacture, Wiley, 2011. 제2장, 제5장 및 제11장.
[4] European Commission, EU GMP Annex 1 Manufacture of Sterile Medicinal Products, 2022 개정본. 여과 시스템 §§8.79–8.87 및 싱글유즈 §§8.131–8.139. 공식 자료 확인일 2026년 10월 15일.
#바이오의약품 #바이오제약 #필터여과 #멸균여과 #싱글유즈 #싱글유즈백 #무균연결 #커넥트하이브
댓글
댓글 쓰기