GMP 제조용수에서 TOC 수치가 중요한 까닭은?

TOC(Total Organic Carbon)는 물 속에 포함된 유기물의 총량을 의미한다. 유기물은 제품의 품질에 직접적인 영향을 미칠 수 있기 때문에, GMP 규정에서는 제조용수에 대한 TOC 기준을 제공하고, 이를 엄격히 관리할 것을 요구하고 있다. 지금부터, TOC가 높아지면 제품에 어떠한 영향을 미치는지, 그리고 TOC 수치를 유지 관리하는 방법은 무엇일지 알아보자.

1. TOC 수치가 제품에 미치는 영향

의약품의 제조 단계에서 TOC 수치를 엄격히 관리하는 것은 제품의 품질과 안전성을 보장하는 데 필수적이다. 그렇다면, 어떠한 사유로 TOC가 제품의 생산에 중요한 것일까? 대표적인 4가지 이유는 다음과 같다.
첫째, 높은 TOC 수치는 미생물 증식의 원인이 될 수 있다. 유기물은 미생물의 주요 영양원 중 하이다. 즉, TOC 수치가 높다는 것은 곧 미생물이 번식하기에 유리한 환경임을 의미하게 된다. 특히, 무균 상태가 요구되는 의약품의 제조 과정에서는 높은 TOC 수치가 제품의 부적합으로 이어질 수 있다. 따라서 TOC 수치를 엄격하게 관리하는 것은 곧 미생물의 오염을 최소화하는 것이며, 결과적으로 제품의 품질과 안정성을 높이는 것이다.
둘째, 높은 TOC 수치는 제품의 효능에 영향을 미칠 수 있다. 제조용수는 다양한 제품의 제조 과정에서 용제, 원료 또는 반응 매체 등으로 사용된다. 만약 제조용수에 유기 오염 물질이 존재하고, 해당 물질이 의약품의 활성 성분과 반응하게 된다면, 제품의 효능이 저하되게 된다. 즉, 제품의 효과를 보장하기 위해서는 유기 오염 물질이 없는 제조용수를 사용해야 한다.
셋째, 높은 TOC 수치는 제품의 안전에 부정적인 영향을 미친다. 의약품은 환자에게 직접 투여되거나 섭취되는 제품으로, 그 안전성이 최우선으로 보장되어야 한다. 그러나, TOC 수치가 높은 제조용수를 사용할 경우, 유기 오염 물질이 최종 제품에 남아있을 가능성이 높아지며, 이는 환자에게 알레르기 반응이나 독성 반응을 일으킬 수 있다. 따라서 특히 주사제와 같이 혈관에 직접 투여되는 무균 의약품은 더욱 엄격한 TOC 관리가 요구된다.
넷째, TOC 수치를 적절히 관리하지 않으면 여러 가지 경제적 손실이 발생된다. TOC 수치가 높은 제조용수로 제조된 제품은 품질 기준을 충족하지 못할 가능성이 높아지며, 이는 대량 회수 및 폐기로 이어지게 된다. 또한, 기존에 판매된 제품으로 인해 발생할 수 있는 법적 문제와 소비자 신뢰 손실 등 추가적인 비용이 발생할 수 있다. 이와 더불어, TOC 수치가 높아지면 생산 장비에 유기물 축적이 일어나게 되고, 이는 장비의 효율성을 저하시킬 뿐만 아니라, 장비의 수명을 단축시키고 잦은 유지 보수를 필요로 하게 된다. 즉, 불필요한 비용을 절감하기 위해서는 TOC 수치를 철저히 관리해야만 한다.

2. TOC 수치 관리 방법

GMP 제조용수의 TOC 수치를 효과적으로 관리할 수 있는 다양한 기술과 방법이 존재하며, 여러 방법이 복합적으로 적용되었을 때 비로소 그 효과가 극대화 될 수 있다. 다음은 TOC 수치를 관리하는 대표적인 3가지 방법이다.
첫째, 유기물 제거 기술을 확보한다. TOC 수치를 낮추기 위해서는 제조용수를 생산하는 단계에서 유기물을 효과적으로 제거하는 기술이 필요하다. 대표적인 유기물 제거 기술로는 활성탄 필터, 역삼투압(RO), 자외선(UV) 처리 등이 있다. 활성탄 필터는 유기물을 흡착하여 제거하는 방식, 역삼투압은 반투과성 막을 통해 물 분자만 통과시켜 유기물과 불순물을 제거하는 방식, 자외선 살균은 자외선을 이용해 미생물과 유기물을 분해하는 방식이다.
둘째, TOC 수치를 지속적으로 모니터링한다. 주기적으로 TOC를 측정하는 것은 일정수준 이하로 관리될 수 있도록 해줄뿐만 아니라, 오염을 초기 단계에서 발견할 수 있도록 한다. 예를 들어, 특정 요일에 TOC 수치가 급격히 상승했다면, 그 날에 진행된 공정 단계에서 오염이 발생될 수 있음을 예측할 수 있게 되며, 이를 즉시 해결함으로써 전체 공정의 품질을 유지할 수 있다.
셋째, 정기적인 시스템 점검과 청소를 수행한다. 예를 들어, 제조용수 저장 탱크와 배관 시스템의 정기적인 청소를 통해 유기물 축적을 방지하는 것이다. 또한, 제조 공정에서 사용하는 모든 재료와 용기의 청결을 유지함으로써 유기물 오염을 최소화할 수 있다.