환경 모니터링(EM) 데이터는 특정 시점의 스냅샷만 나타낼 뿐 실제 제품 노출이나 무균 공정 성능과 상관관계가 없을 수 있으므로 오염 위험을 항상 신뢰할 수 있는 예측 지표는 아닙니다.
소독제 잔류물은 본질적으로 제품 품질에 위험한 것은 아니며, 잔류물에 생존 가능한 미생물이 있다는 믿음은 과학적으로 뒷받침되지 않습니다. 위험 기반 접근법을 통해 잔류물을 관리해야 합니다.
소독제를 분무하는 것이 닦아내거나 걸레질하는 것보다 무조건 더 나은 것은 아닙니다. 효과는 표면 전체를 덮는 데 달려 있으며, 닦는 작업의 기계적 작용으로 미생물 제거 효과가 개선될 수 있습니다.
클린룸 통제를 위해서는 소독제와 포자 박멸제를 정기적으로 사용하는 것이 필수적이지만, 내성 발생이나 잔류물 간섭 등 이러한 제품의 한계에 대한 가정은 비판적으로 평가되어야 합니다.
소독제 도포 전략은 일반화되거나 오래된 관행에 의존하기보다는 표면 유형, 구역 접근성, 과거 EM 추세를 포함한 시설별 요인에 맞춰 조정되어야 합니다.
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기술 팁
흔한 근거 없는 믿음: 통제된 환경에서의 소독제 세척
청정실과 제약 미생물학에 관해서는 일부 "신화"가 뿌리 깊게 자리 잡았고 심지어 규제 기관에서 이를 지지하기도 합니다.
2020-02-07
Jim Polarine Jr.
미생물학에 관해서는 근거 없는 믿음과 오해가 넘쳐납니다. 바닥에 떨어진 음식을 먹는 것에 대한 “5초 규칙”부터 감기에 걸리면 잘 먹고 열이 나면 굶으라는 세대를 이어오는 구전 지식까지 다양합니다. 클린룸과 제약 미생물학에 관해서는 일부 “근거 없는 믿음”이 뿌리 깊게 자리 잡았고 심지어 규제 기관에서 이를 지지하기도 합니다. 예를 들어, 일부 당국에서는 여전히 내성 박테리아 균주의 발생을 막기 위한 소독제 순환을 주장합니다. 여기서 저자는 논리와 건전한 과학을 활용하여 통제된 환경에서의 살균제 세척과 관련된 일부 근거 없는 미생물학적 믿음을 해소하는 것을 목표로 합니다.
저자가 접한 의심스러운 신념, 관행, 정책 중 일부는 다음과 같습니다.
근거 없는 믿음: 환경 모니터링(EM) 데이터는 제품 품질에 대한 위험을 예측하는 데 있어 신뢰할 수 있는 지표입니다.
사실: 생존 가능한 미생물 EM 데이터는 일반적으로 특정 시점의 스냅샷을 반영하며, 지속될 수도 있고 지속되지 않을 수도 있는 일시적인 조건을 나타냅니다. 단일 데이터 지점(즉, 하나의 표면 샘플)이 반드시 해당 샘플 매개변수를 넘어서 관련성이 있다고 추론될 수는 없습니다. 저자는 관련 EM이 완전히 깨끗한(0CFU) 오염된 무균 공정 시뮬레이션(배지 충전)을 목격했습니다. 반대로, 배지 충전에 대한 통과 결과에서는 관련 EM 데이터가 비정상적으로 높은 오염과 여러 번의 경보 및 조치 수준의 편차를 보였습니다. 클린룸 EM 데이터의 해석은 매우 미묘한 작업이므로 제대로 훈련되고, 교육을 받고, 경험이 풍부한 직원이 수행하는 것이 가장 좋습니다.
근거 없는 믿음: 표면의 건조된 소독제 잔류물은 본질적으로 약품 품질에 위험한 요소입니다.
사실: 적절한 상황에서도 표면에 잔류물이 남아 있으면 품질에 위험을 초래할 수 있습니다. 소독제 잔류물에 생존 가능한 미생물이 서식할 수 있다는 이론은 입증되지 않은 아이디어이며, 생존 가능한 미생물의 대사적 필요성을 고려할 때 다소 직관에 반하는 것입니다. 소독제 잔류물이나 기타 클린룸 잔류물을 처리하는 데 있어 위험과 과학에 기반한 접근법이 유일하게 권장할 만한 조치입니다.
근거 없는 믿음: 표면에 소독제를 분무하면 걸레질이나 닦아내는 것보다 적용 범위가 넓어 효과적입니다. 사실: 기술이 중요합니다! 액체 화학 소독제는 세포막과 직접 접촉하여 작용합니다. 연속적인 적용이 확보되면 분무가 효과적일 수 있습니다. 닦고 걸레질하는 기계적 작용도 추가적인 이점을 제공합니다. 두 가지 방법을 비교하는 것은 간단하거나 직관적인 일이 아닙니다. 기업은 공정과 시설에 대한 최적의 적용 모드를 결정할 때 표면 자재와 복잡성, 구역의 크기와 접근성, 과거 EM 결과 등을 포함하되 이에 국한되지 않는 여러 요소를 고려해야 합니다. 공식적인 위험 평가는 가장 좋은 접근법을 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다.
근거 없는 믿음: 표면에서 곰팡이를 EM 용도로 회수하려면 해당 표면에 포자 살균제를 사용하는 시정 조치가 필요합니다.
사실: 위에서 언급했듯이 EM 결과는 특정 시점의 스냅샷이며 일반적으로 일시적인 상황을 반영합니다. 샘플을 채취하고 결과를 받는 사이에 시간적 간격(일반적으로 3~5일)이 있으므로, 해당 구역에서는 상황이 동일한 것처럼 반응하는 것이 비논리적일 만큼 많은 활성이 일어났을 가능성이 높습니다. 문제의 표면은 이미 살균 효과가 있는 살균 세제로 처리된 경우가 많습니다. 예방은 대응보다 낫습니다. 곰팡이의 근원을 철저히 조사하고 재발을 방지하는 것이 더 낫고 과학적으로 타당한 접근법입니다.
근거 없는 믿음: 다다익선
저자는 생물제약 및 의료기기 시설을 여러 번 방문하여 클린룸 표면 소독을 위해 3가지 이상의 소독제와 여러 유형의 포자 살균제를 사용하는 복잡한 방식이 시행되고 있는 것을 보았습니다. 예를 들어, 저자가 최근 방문한 남미의 여러 기업은 이처럼 복잡한 계획을 실행하고 있었습니다. 클린룸 소독에 대한 이러한 복잡한 접근법은 바이오버든 통제 측면에서 추가적인 이점 없이 작업을 수행하는 직원에게 부담을 줍니다. 사실, 단일 광범위 살균 세제를 정기적으로 사용하고, 주기적으로 표적을 설정해 포자 살균제를 사용하는 것은 대다수의 클린룸 환경에서 충분한 바이오버든 통제를 달성하는 매우 효과적인 프로그램입니다1.
질문: 포자 박멸제가 모든 것을 박멸할 수 있다면, 항상 사용해야 하지 않을까요?
답변: 박테리아 내생포자를 화학적으로 비활성화하려면 차아염소산나트륨이나 과산화수소 PAA 혼합물(과산화아세트산/아세트산)과 같은 상당히 공격적인 제형이 필요합니다. 산화제 기반의 포자 박멸제를 너무 자주 사용하면 클린룸에서 부식 문제가 발생할 수 있을 뿐만 아니라 EH&S 노출 문제도 발생할 수 있습니다. 따라서 포자 박멸제는 내생포자 형성 세균의 위험성과 과거 EM 회수에 따라 사용 빈도를 신중하게 결정하여 사용해야 합니다.
알코올은 항상 올바르게 사용되지 않는 또 다른 클린룸 세척제입니다. 많은 시설에서는 곰팡이와 박테리아 포자에 효과적이라고 가정하고 클린룸 환경으로 유입되는 품목에 70%의 IPA만 사용합니다. 아래 표(시간-살균 연구2)에서 볼 수 있듯이 곰팡이 포자에 어느 정도 영향이 있을 수 있지만, 포자 형성균이 클린룸에 유입되는 것을 방지하려면 진정한 포자 살균제가 필요합니다.
곰팡이에 대한 H2O2/PAA RTU 유효성
종종 작업자는 SOP에 따라 벽과 바닥에 헤드 부분이 평평한 걸레를 사용해서 단일 방향으로 겹치게 닦는 방식에 대한 교육을 받습니다. 하지만 교육이 부족하고 관행이 시행되지 않으면 이 기법은 퇴화될 수 있습니다. 올바른 사용 희석 비율을 만드는 것은 효과적인 소독을 위한 또 다른 핵심 요소입니다3. 가장 정확한 방법은 눈금 실린더와 단위 용량 패킷이 있습니다. “눈대중”으로 농축된 소독제를 양동이에 붓는 것은 결코 권장되지 않습니다.
효과적인 세척 및 소독 프로그램에는 항상 광범위한 효과를 지닌 소독제와 클린룸 작업에서 박테리아 내생포자를 처리하는 포자 박멸제가 포함되어야 합니다.
클린룸 환경의 통제를 유지하려면 소독제와 포자 살균제를 정기적으로 도포해야 합니다. 이러한 제품을 일상적으로 사용하면 표면에 잔류물이 남을 수 있습니다. 호환되지 않는 화학 물질을 순환적으로 사용하면 문제가 발생할 수 있지만, 소독제 잔류물만으로는 미생물 오염이 촉진될까요? 그리고 소독제 잔류물이 포자 살균 유효성에 영향을 미칠까요?
STERIS의 차세대 페놀성 소독제는 포자 살균제(SporKlenz® RTU) 대비 유효성에 미치는 영향을 평가하기 위한 시간-살균 연구에서 잔류물로 테스트되었습니다. Bacillus subtilis, ATCC# 19659. 건조된 소독제의 고형물(µg/cm2)은 별도의 연구에서 결정되었는데, 이 연구에서는 클린룸에서 일반적으로 사용하는 경우를 모방하기 위해 116cm2 스테인리스 스틸 테스트 시편에 여러 번 도포한 후 잔류물의 양을 계산했으며, 희석제로 일반적인 도포에서 표면을 덮는 SporKlenz RTU의 양을 계산했습니다. 후자의 경우, 120mg의 SporKlenz RTU 멸균제가 116cm2 시편을 덮는 것으로 결정되었습니다. 이 실험에서 결정된 비율은 살균제 잔류물의 희석을 포자 살균제 용액에 첨가하는 데 외삽되었습니다.
0.1mL의 미생물 현탁액을 9.9mL의 테스트 용액(즉, Spor-Klenz RTU 멸균제에 낮은 pH 또는 높은 pH 페놀 소독제를 첨가한 것)에 첨가했습니다. 완충액 대조군에는 동일한 양을 첨가했습니다. 접종 후 2.5, 5, 7.5, 10, 20분이 되는 시점에 0.1mL의 샘플을 제거했습니다. 샘플을 중화시키고 도말한 후 37±2°C에서 48~49시간 동안 배양했습니다. 샘플 mL당 생존 가능한 미생물 수는 표준 호기성 평판 계수법을 통해 결정되었습니다.
페놀 잔류물과 포자 살균제 용액을 사용한 B. subtilis의 평균 로그 감소
마찬가지로, 건조된 소독제 잔류물은 일반적인 클린룸 관행을 반영하므로 포자 살균 유효성에 미치는 영향을 확인하기 위해 평가되었습니다. 샘플은 알려진 구역에 20일간 소독제를 도포한 후 준비한 후 건조시킨 다음, 알려진 구역을 덮을 수 있을 만큼의 포자 살균제 용량 또는 8.6µL/cm2로 처리했습니다. 접종물은 Bacillus subtilis, ATCC# 19659 포자 현탁액으로부터 준비되었습니다. 테스트 포자 현탁액을 DI수로 희석하여 약 3.0 x 108CFU/mL로 만들었습니다. 테스트 샘플이나 버터필드(Butterfields) 완충액이 담긴 튜브에 현탁액을 첨가하여 테스트 제품이나 완충액에 미생물이 1% v/v 혼합된 혼합물을 만들었습니다. 다양한 시점에서 샘플을 중화시키고 도말하고 접종한 후 37±2°C에서 48~50시간 동안 배양했습니다. 샘플 mL당 생존 가능한 미생물은 표준 호기성 평판 계수법으로 결정하고 분석을 위해 log 10 값으로 변환했습니다.
건조된 페놀 잔류물과 포자 살균제 용액을 사용한 B. subtilis의 평균 로그 감소
데이터에 따르면 건조된 잔류물은 포자 살균 효과가 있는 억제/길항 효과가 없습니다.
기본 교육
생물제약, OSD, 의료기기 산업에서 규제된 클린룸 생산 구역의 살균 세척을 담당하는 “세척반”이 다른 부서(예: QC, 제조)에 비해 최소한의 교육, 지침 및 감독을 받는 경우가 많다는 것은 유감스러운 사실입니다. 비용 절감이라는 명분으로 소독 세척의 역할이 계약 세척 회사에 위임되는 경우가 많은데, 이로 인해 교육 문제가 더욱 복잡해지고 세척반이 품질 관리 및 품질 보증 감독에서 제외됩니다. 교대근무 시간 외에는 작업 현장에서 무슨 일이 일어나는지 더욱 알기 어렵습니다. 오늘날의 글로벌 시장에서는 언어 장벽도 극복해야 할 과제입니다. 문제를 더욱 복잡하게 만드는 것은, 클린룸 표면과 환경을 성공적으로 소독하는 것은 전적으로 작업자의 기술과 기법에 달려 있다는 것입니다. 눈에 보이는 오염물을 물리적으로 세척하는 것과는 달리, 클린룸 표면은 일반적으로 이미 깨끗해 보입니다. 그런 다음 직원은 생존 가능한 바이오버든이나 눈에 보이지 않는 입자 오염 등 보이지 않는 물질을 제거하는 업무를 맡습니다. 표면의 오염이 효과적으로 제거되었는지 시각적으로 알 수 있는 신호가 거의 없거나 전혀 없습니다. 이러한 이유로 소독 세척을 수행하는 작업자는 미생물학, 오염 통제 및 무균 관행의 원리에 대해 특별히 잘 교육을 받고 정통해야 합니다.
참고 문헌:
PDA Technical Report No. 70 (2015). Fundamentals of Cleaning and Disinfection Programs for Aseptic Manufacturing Facilities. Parenteral Drug Association, Inc.에서 이용 가능.
Polarine, J., Macauley, J., Karanja, P., Klein, D., Martin, A. (2009) Evaluating the Activity of Disinfectants Against Fungi. Cleanrooms: The Magazine of Contamination Control Technology 23(2).
유럽 우수 제조 기준(EU GMP) 부록 1과 같은 규제 지침과 표준은 요구 사항에 대한 표준을 제공하기 위해 만들어졌습니다. 이것이 모범 사례를 따르기 위해 노력하는 데 도움이 될 수 있지만 해당 시설과 공정에 맞게 절차를 조정해야 한다는 점도 기억하는 것이 중요합니다. 이 글에서 STERIS 기술 전문가인 Walid El Azab는 소독 전 별도의 세척 단계가 필요한지 여부를 판단하는 과학적 접근법에 대해 설명합니다.
제약, 생명공학, 의료기기 산업의 클린룸에서 사용되는 소독제는 의도된 용도에 맞게 밸리데이션되어야 합니다. 이는 적절한 소독제가 사용되고 환경 내 미생물 통제가 유지되도록 보장하기 위한 규제적 기대 사항입니다. 소독제 유효성 검사은 밸리데이션의 한 구성 요소로, 실험실에서 소독제의 항균 효과를 시험하는 과정입니다. 다음 기술 팁에서는 실험실 소독제 유효성 검사에 대한 모범 사례 권장 사항을 제공합니다.
클린룸 내에는 다양한 잔류물 생성원이 있으므로 미생물 및 기타 교차 오염을 방지하기 위해 효과적인 세척 및 소독 프로그램이 중요합니다. 이 글은 Cleanroom Technology에 게재되었으며, "클린룸의 잔류물 제거: 규제 개요"에서는 오염 방지 전략의 중요성과 잔류물 출처 이해, 잔류물 제거 규정 및 잔류물 제거 프로그램에 대한 내용을 다룹니다.
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