의약품 제조에서 가장 중요한 요소 중 하나는 일관된 품질 유지입니다. 이를 위해 제약업계에서는 공정 밸리데이션(Process Validation)을 수행하며, 이는 제조 공정이 설정된 표준 조건에서 제품 기준을 만족하면서도 안정적으로 생산될 수 있는지를 증명하는 절차입니다.
공정 밸리데이션은 단순한 검증이 아니라, 제조 공정의 신뢰성과 재현성을 보장하는 핵심 과정으로, 무균 제품과 비무균 제품을 포함한 다양한 제형의 의약품 제조에서 필수적으로 적용됩니다.
공정 밸리데이션의 필요성
공정 밸리데이션은 단순히 규정을 준수하기 위한 과정이 아니라, 제조 공정을 과학적으로 분석하고 최적화하여 품질을 보장하기 위한 중요한 절차입니다. 이를 통해 제조 과정에서 발생할 수 있는 변수들을 관리하고, 불량률을 최소화하며, 제품의 안정성과 안전성을 유지할 수 있습니다.
특히, 무균 제품과 같이 고도의 품질이 요구되는 경우, 공정 밸리데이션은 필수적인 단계로 작용합니다. 무균 제품의 경우, 대용량 및 소용량 주사제, 안과용 제제 및 기타 무균제제는 모두 엄격한 품질 기준을 충족해야 하며, 이를 위해 무균 상태에서의 제조 공정이 일관되게 유지되는지를 검증하는 과정이 필요합니다.
반면, 비무균 제품의 경우에도 저용량/고효력 정제 및 캡슐, 경피흡수제, 안정성에 취약한 의약품, 경구 액제, 국소 치료제 등 다양한 제형에서 공정 밸리데이션이 요구됩니다. 이를 통해 제조 과정에서 발생할 수 있는 변수를 관리하고, 최종 제품의 품질을 보장할 수 있습니다.
공정 밸리데이션의 종류와 절차
공정 밸리데이션은 실시 시점과 목적에 따라 다양한 형태로 구분됩니다.
예측적 공정 밸리데이션 (Prospective Validation)
예측적 공정 밸리데이션은 제조 공정을 실행하기 전에 수행되는 절차로, 신제품 도입 시 일반적으로 적용됩니다. 이 과정에서는 사용되는 설비와 기계가 GMP 요구사항을 충족하는지 확인하고, 작업자와 관리자가 제조 공정을 충분히 이해하고 있는지 검토합니다. 또한, 처방 설계 및 최적화 작업이 완료된 상태에서 시험실 수준에서의 시생산 배치와 대규모 적격성 평가 시험을 통해 공정의 안정성을 입증합니다. 최종적으로, 시험실 시생산 배치의 100배 규모에서 적격성 평가 시험을 수행하여 제조 공정의 신뢰성을 확립하게 됩니다.
회고적 공정 밸리데이션 (Retrospective Validation)
회고적 공정 밸리데이션은 기존에 제조된 제품을 대상으로 수행되는 절차로, 제조 공정이 안정적이라고 판단될 경우 적용됩니다. 과거 제조된 배치의 생산 데이터와 시험 결과를 통계적으로 분석하여 공정의 일관성을 검증합니다. 이 과정에서는 최소 20~30개 배치의 데이터를 수집하고, 제조 기록과 일치하는지 확인하며, 불필요한 정보를 제거한 후 통계적 분석을 수행하여 공정의 관리 상태를 평가합니다. 이러한 분석을 통해 제조 공정이 안정적으로 운영되고 있는지를 판단하고, 그 결과를 문서화하여 향후 품질 보증에 활용합니다.
동시적 공정 밸리데이션 (Concurrent Validation)
동시적 공정 밸리데이션은 제품을 정상적으로 생산하는 동안 수행되는 절차로, 주로 긴급하게 공급해야 하는 제품에 적용됩니다. 이 과정에서는 예측적 공정 밸리데이션과 동일한 문서 요건을 준수하며, 제조 공정이 실행되면서 실시간으로 공정 데이터를 수집하고 분석하여 품질 기준을 충족하는지 확인합니다.
재밸리데이션 (Revalidation)
재밸리데이션은 제조 공정이 변경되었거나 일정 기간이 경과한 후 품질을 유지하기 위해 다시 수행되는 절차입니다. 주요 실시 조건으로는 원료의 변경, 설비 또는 주요 부품의 교체, 제조 공장의 변경, 배치 크기의 변화, 연속적인 배치 불량 등이 있으며, 이러한 요인들이 발생할 경우 제조 공정을 다시 검증하여 품질을 유지합니다.
공정 개발과 적격성 평가
공정 밸리데이션을 수행하기 위해서는 체계적인 공정 개발과 적격성 평가가 필요합니다. 제품 개발 과정에서는 제제 개발과 공정 개발이 동시에 진행되며, 이를 통해 제품의 품질 기준과 경제적 제약을 고려한 최적의 제조 공정을 확립하게 됩니다. 또한, 공정 변수와 시험 방법을 설정하고, 제조 환경과 생산 장비가 적절한지 평가하는 과정도 필수적입니다.
제조 공정을 확립한 후에는 설계적격성평가(DQ), 설치적격성평가(IQ), 운전적격성평가(OQ), 성능적격성평가(PQ) 등을 거쳐 공정이 정상적으로 운영될 수 있도록 검증합니다. 이러한 과정은 공정의 신뢰성을 확보하고, 최종 제품의 품질을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다.
공정 밸리데이션은 의약품 제조 공정의 신뢰성을 확보하고, 일관된 품질을 유지하기 위한 필수적인 절차입니다. 무균 제품과 비무균 제품을 포함한 다양한 제형에서 공정 밸리데이션을 수행함으로써, 소비자에게 안전하고 효과적인 의약품을 제공할 수 있으며, 제약기업의 경쟁력을 강화할 수 있습니다. 공정 밸리데이션의 체계적인 수행과 철저한 문서화는 품질을 보증하는 중요한 요소이며, 이를 통해 제약업계는 지속적인 발전과 신뢰를 확보할 수 있을 것입니다.
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