무균 공정의 수문장, 필터 무결성 시험(FIT)과 PUPSIT 완벽 정리

무균 공정의 수문장, 필터 무결성 시험(FIT)과 PUPSIT 완벽 정리

 

안녕하세요!

오늘은 의약품 제조 공정에서 제품의 안전성을 결정짓는 마지막 관문,

필터 무결성 시험(Filter Integrity Test)에 대해 깊이 있게 살펴보겠습니다.

특히 최근 유럽 수출을 준비하는 기업들이 가장 까다로워하는 PUPSIT의 실무 포인트까지 짚어 드립니다.

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1. 필터 무결성 시험의 4대 핵심 원리

필터를 파괴하지 않고도 기공($0.22\ \mu\text{m}$)의 이상 여부를 확인하는 과학적 원리들입니다.

 

 

① Bubble Point Test (버블 포인트)

가장 널리 쓰이는 방법으로, 모세관 현상을 이용합니다.

필터 기공에 가득 찬 액체를 밀어내고 기포가 처음 발생하는 최소 압력을 측정합니다.

 

• 수식 원리: $P = \frac{4\gamma \cos \theta}{d}$ (Young-Laplace equation)
• ($\gamma$: 액체 표면장력, $\theta$: 접촉각, $d$: 기공 지름)
• 포인트: 측정된 압력이 제조사 사양(Spec)보다 낮다면 기공이 커졌거나 필터가 손상되었음을 의미합니다.

 

② Diffusion Test (확산 시험 / Forward Flow)

젖어 있는 필터 멤브레인을 통해 가스가 확산되는 양을 측정합니다.

대면적 필터(멀티 카트리지)에서 버블 포인트보다 더 정밀하게 무결성을 확인할 수 있습니다.

 

 

③ Water Intrusion Test (WIT, 물 침투 시험)

소수성(Hydrophobic) 가스 필터 전용 시험입니다.

물이 침투하지 않으려는 성질을 이용해 압력을 가했을 때 침투하는 미세한 물의 양을 측정합니다.

 

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2. PUPSIT: 논란의 중심이자 필수 조건

PUPSIT(Pre-Use Post-Sterilization Integrity Test)는 필터를 고온 스팀 멸균(SIP)한 후,

제품을 여과하기 직전에 수행하는 무결성 시험입니다.

 

• 왜 하는가? 멸균 공정 중 발생하는 열 충격이나 압력 변화로 인해 필터에 미세한 크랙이 생길 수 있기 때문입니다.
• EU GMP Annex 1의 입장: 2023년부터는 PUPSIT가 '원칙적 필수'입니다. 이를 생략하려면 "매우 정당한 기술적 사유"와 "철저한 위험 평가(Risk Assessment)"가 뒷받침되어야 합니다.

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3. 글로벌 리딩 FIT 장비 비교

신뢰성 있는 데이터를 위해 검증된 장비 사용은 필수입니다.

 

브랜드	주요 모델	특징
Pall	Integritest® 5	업계 표준, 직관적인 UI와 강력한 데이터 인테그리티
Sartorius	Sartocheck® 5 Plus	사용자 편의성 극대화, 다양한 필터 백(Bag) 시험 지원
Merck	Integritest® 4	견고한 내구성과 오랜 기간 검증된 정밀도

 

 

 

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4. 실무자를 위한 FIT 실패 시 체크리스트 (Troubleshooting)

만약 "Fail" 결과가 나왔다면, 당황하지 말고 다음 3가지를 먼저 확인하세요.

 

1. Wetting 불충분: 필터가 제대로 젖지 않으면 가스가 그냥 통과합니다. 충분한 유량과 시간으로 다시 적셔보세요.
2. 시스템 Leak: 필터 자체의 문제가 아니라 하우징 오링(O-ring)이나 연결 부위에서 가스가 새는 경우가 50% 이상입니다.
3. 온도 불일치: 테스트 액체나 주변 온도가 급격히 변하면 확산량(Diffusion) 값에 오류가 생깁니다.

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5. 필터 무결성 시험 가이드라인 근거 및 정보

제약용 필터 관리는 규제 기관이 '무균성 보증(Sterility Assurance)'의 핵심 지표로 삼는 부분입니다.

 

📜 EU GMP Annex 1 (2022년 개정)

• 명칭: Manufacture of Sterile Medicinal Products
• 시행일: 2023년 8월 25일
• 핵심 섹션: Section 8.87 & 8.88 (Filtration of medicinal products which cannot be sterilised in their final container)
• 가이드라인 원문 요약:

"8.87: The integrity of the sterilised filter assembly should be verified by testing before use (pre-use post-sterilisation integrity testing or PUPSIT), to check for damage during sterilisation and installation... and confirmed by testing immediately after each use."

• 해석: 멸균된 필터 어셈블리는 사용 전(PUPSIT)과 사용 직후 모두 무결성을 확인해야 하며, 이는 멸균 및 설치 과정에서의 손상을 감지하기 위함입니다.

 

📜 FDA Guidance for Industry (2004)

• 명칭: Sterile Drug Products Produced by Aseptic Processing — cGMP
• 발행일: 2004년 9월
• 핵심 섹션: Section IX. Filtration, B. Filtration Effectiveness
• 가이드라인 원문 요약:

"The integrity of the microbial retentive filter should be precluded from damage... Testing should be conducted before use and after filtration is complete."

• 특이사항: FDA는 사용 후(Post-use) 시험은 필수, 사용 전(Pre-use) 시험은 강력 권장 및 위험 평가 기반으로 접근합니다.

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💡 전문가의 한마디

"필터 무결성 시험은 단순히 종이 한 장의 리포트를 만드는 과정이 아닙니다.

그것은 환자에게 전달될 의약품의 '무균성 보증'에 대한 과학적 증거입니다.

특히 PUPSIT 도입은 공정 설계 단계부터 고려되어야 하는 복합적인 과제임을 잊지 마십시오."

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자료 참고: 지캣(GCAT) GMP 컨설팅 및 밸리데이션 (www.gmpcat.com)

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www.gmpcat.com 

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