멸균기(Autoclave) F0(F₀ ) 계산방법
습열 멸균기 (autoclave, 스팀멸균기 등)에서 멸균효과를 정량적으로 평가할 때 쓰이는 대표적인 지표예요.
🔷 F₀ (F-zero) 값이란?
📌 정의:
F₀ 값은 121.1°C (250°F)를 기준 온도로 하여, 실제 온도에서의 멸균 효과를 환산한 등가 멸균 시간입니다.
✅ 쉽게 말해:
어떤 온도에서 멸균을 하더라도, 그 멸균 효과를 "121.1°C에서 멸균했을 경우 몇 분에 해당하냐?"로 환산해주는 거예요.
🔢 F₀ 계산 공식:
🔍 예시:
- 어떤 멸균 공정이 126.1°C에서 1분간 유지됐다면:
즉, 126.1°C에서 1분 멸균은 121.1°C에서 약 3.16분 멸균한 것과 같다는 뜻!
✅ F₀ 값 기준:
- 일반적으로 F₀ ≥ 12분을 목표로 해요.
이건 미생물(Bacillus stearothermophilus)의 D-value와 관련된 멸균 기준으로, 약 **10⁻⁶ 멸균 보증 수준(SAL)**을 만족시킴.
📌 F₀의 활용:
| 멸균 유효성 평가 | 멸균이 충분히 이뤄졌는지 수치적으로 입증 |
| Cycle Development | 멸균 사이클 설계 및 밸리데이션에 사용 |
| 가장 차가운 지점(cold spot) | 그 위치의 F₀를 기준으로 전체 멸균성 판단 |
| BI 테스트 해석 | Biological Indicator의 사멸 여부와 F₀를 비교 |
🔄 관련 개념
| D-value | 특정 온도에서 미생물 수를 1/10로 줄이는 데 걸리는 시간 |
| Z-value | D-value를 10배로 만들기 위한 온도 차이 |
| Fh 값 | 건열 멸균에서 F₀처럼 쓰이는 지표 (기준 온도 170°C) |
🔷 F₀ 값 관련 주요 가이드라인 요약
1. WHO TRS 981 Annex 7
제목: Guidelines on the validation of pharmaceutical processes
기관: 세계보건기구 (WHO)
🔗 원문 PDF 링크
📌 주요 내용 발췌 및 번역:
"The F₀ concept may be used to compare the lethality of moist heat sterilization cycles conducted at different temperatures, where z = 10°C is assumed."
✔️ 번역:
"F₀ 개념은 서로 다른 온도에서 수행된 습열 멸균 사이클의 치사력을 비교할 때 사용될 수 있으며, 일반적으로 z값은 10°C로 가정된다."
2. PDA Technical Report No. 1
제목: Validation of Moist Heat Sterilization Processes
기관: PDA (Parenteral Drug Association)
🔗 공식 설명 페이지
📌 주요 내용 요약:
- F₀ 값은 실제 온도 프로파일을 기준 온도 121.1°C에서의 등가 멸균 시간으로 변환한 값.
- z-value는 일반적으로 10°C 사용.
- 멸균 공정은 최소 F₀ ≥ 12분 확보가 필요 (SAL 10⁻⁶ 확보를 위한 기준).
✔️ 이 기준은 특히 멸균된 주사제(parenteral drug products)나 병입 제품의 멸균 공정에서 엄격하게 적용돼요.
3. EU GMP Annex 1 (2022 개정)
제목: Manufacture of Sterile Medicinal Products
🔗 원문 링크
📌 관련 문구:
"The process should be validated to ensure that the required F₀ value is achieved at the cold spot of the load."
✔️ 번역:
"멸균 공정은 제품 적재물의 가장 차가운 지점(cold spot)에서 필요한 F₀ 값이 달성되었는지 검증되어야 한다."
✅ 정리된 표: F₀ 관련 가이드라인 비교
| WHO TRS 981 | F₀는 멸균 사이클의 치사력 비교 지표 | 121.1°C | z값 = 10°C |
| PDA TR #1 | 습열 멸균 공정 밸리데이션 기준 | 121.1°C | 최소 F₀ ≥ 12분 권장 |
| EU GMP Annex 1 | cold spot 기준 F₀ 확인 필요 | 121.1°C | 품질보증 필수 |
📌 참고 사항
- F₀ ≥ 12분 기준은 비생물학적 제품용기 (예: 주사제 바이알, 앰플 등)에 주로 적용돼요.
- z-value는 미생물 종류에 따라 달라질 수 있지만, 습열 멸균에서는 z = 10°C를 관례적으로 사용합니다.
- cold spot은 열침투시험(HPT)을 통해 식별되며, 이 위치의 F₀ 값이 가장 중요합니다.
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지캣 GMP 컨설팅 및 밸리데이션
www.gmpcat.com