새로운 GMP 무균 원료 생산에 사용되는 여과, 세척 및 건조 기능을 갖춘 "3-in-1" 장비의 특징 및 기능

새로운 GMP 무균 원료 생산에 사용되는 여과, 세척 및 건조 기능을 갖춘 "3-in-1" 장비의 특징 및 기능

최근 몇 년 동안 여러 의약품 관련 사건 발생으로 인해 우리나라의 의약품 규제 시스템과 제조업체들은 무균 의약품 생산에 더욱 큰 관심을 기울이고 있습니다. 특히 최근 제정된 새로운 GMP 기준은 EU 기준과 기본적으로 일치하며, 생산 설비에 대한 요구 사항 또한 더욱 강화되었습니다. 일반적으로 무균 원료 생산은 최종 제품 정제와 무균 공정을 생산 공정 내에서 하나의 작업 단위로 통합하여 진행됩니다. 무균 원료와 비무균 원료를 구분하는 두 가지 주요 특징은 무균 상태와 불용성 입자 오염 여부입니다. 따라서 무균 원료 생산을 위한 "3-in-1" 장비(기존 여러 장비의 기능을 하나의 장비로 통합 및 최적화한 것)는 생산 공정과 제품 품질에 직접적인 영향을 미치며, 무균 원료 생산에 있어 핵심적인 장비 보증 요소입니다.

멸균 원료 생산에 사용되는 여과, 세척 및 건조 기능을 갖춘 "3-in-1" 장비 소개

여과, 세척 및 건조 장치는 일반적으로 "3-in-1" 장비라고 불리며, 원료 생산에 흔히 사용되는 핵심 장비입니다. 탱크형 "3-in-1" 장비의 탱크 본체는 대형 흡입 필터와 유사합니다. 섀시는 금속 소결로 제작되며, 필터 스크린(주로 스테인리스강과 티타늄)과 지지판, 가열판이 결합되어 있습니다. 탱크 본체에는 가열 및 냉각용 재킷이 있으며, 탱크 내부에는 상하 이동이 가능한 교반기가 있습니다. 이 교반기는 중공 구조로, 매체를 가열 및 냉각에 사용하여 건조 단계에서 중요한 역할을 합니다. 용기는 불활성 가스로 보호할 수 있으며, "입/출력" 인터페이스 시스템, 작동 시스템, 샘플링 시스템, CIP 및 SIP 시스템으로 구성됩니다.

멸균 원료 생산에 사용되는 여과, 세척 및 건조의 "3-in-1" 공정은 다음과 같이 간략하게 설명할 수 있습니다.

(1) 먼저 전체 유닛 시스템을 밀봉하고 보호를 위해 멸균 불활성 가스(N2 가스 등)를 채운 다음 자동 밸브를 통해 결정화기에서 처리할 결정화액을 "3-in-1"에 추가하고 일정량에 도달한 후 공급 밸브를 닫습니다.

(2) 불활성 가스를 통과시켜 가압하고, 하단의 큰 금속 필터판을 통해 결정화액의 고체-액체 분리를 실현합니다.

(3) 결정화 용액의 고액 분리 후, 여과 케이크를 분무 세척합니다.

(4) 세척 후, 교반 장치를 유압 장치에 의해 아래로 내려 교반을 진행하고, 동시에 교반기 내부의 가열 파이프라인 시스템을 이용하여 재료층을 가열하며, 건조 공정의 온도를 엄격하게 제어하여 약물의 분해 및 실패를 방지한다. 가열 및 건조하는 동안 시스템을 진공 상태로 만들어 용매를 빠르게 증발시키고, 동시에 집진기를 자동으로 작동시켜 진공 시스템의 정상적인 환기를 보장한다.

(5) 재료층이 건조되고 적합되면(샘플 테스트 또는 자동 공정 분석을 사용할 수 있음) 진공을 중지하고 자동 배출 프로그램에 들어갑니다.

(6) 자동 배출: 교반 장치를 낮추고 교반 속도와 교반 날개의 하강 속도를 제어하여 긁어내기 및 공급 동작을 수행하여 분말 재료가 배출 밸브를 통해 사일로로 빠르게 들어가도록 하고 교반이 금속 필터판 층에 가까워지면 교반을 멈추고 하강한 다음 불활성 가스를 즉시 주입하여 바닥의 모든 재료를 사일로로 불어 넣습니다.

고압의 멸균 불활성 가스(예: 질소 가스)를 배출구 근처에 주입하고 사일로를 연결하면 진공 흡입 및 계량을 동시에 수행하여 의약품의 여과, 세척, 건조 및 포장 전 과정을 실현할 수 있습니다.

중국에서 대부분의 "3-in-1" 장비는 많은 문제를 해결했지만 실제 적용에는 몇 가지 결함이나 불완전한 점이 있습니다. (1) 장비 내 재료 잔류물: 각 배치 재료 배출 시 5%~10%의 재료가 장비에서 자동으로 배출되지 않습니다. 에어 나이프나 배럴을 기울여도 이 문제는 해결되지 않습니다. 이것이 이 "3-in-1"의 가장 큰 문제입니다.

(2) 여과와 건조의 기능을 통합하지만 여과와 건조의 효율은 원심분리기와 건조기보다 낮으며 이는 현재 대부분의 국내 제조업체가 극복하지 못하는 문제이기도 합니다.

우시 장화 기계 유한회사는 상기 3-in-1 문제의 주요 원인을 해결하기 위해 해외 선진 기술을 접목하여 설계 및 개발에 심혈을 기울인 결과, 여과, 세척, 건조 기능을 통합한 다기능 원통형 반응 여과 건조기를 성공적으로 개발하고 특허(특허 번호: ZL201721560677.6)를 취득했습니다. 이 장비는 구조 설계부터 적용까지 제약 산업의 관련 규제 요건 및 새로운 GMP 요건을 철저히 준수합니다. 본 장비는 여과, 세척, 건조의 세 가지 주요 기능 외에도 반응, 추출, 결정화, 농축, 증발, 혼합, 분쇄 등 다양한 기능을 갖춘 개선된 다기능 장비입니다.

우시에 위치한 장화기계(ZhangHua Machinery)에서 멸균 원료 생산에 사용하는 "3-in-1" 여과, 세척 및 건조 장치의 주요 기술적 특징

1. 통합 장비에서 다중 장치 작동 기능을 완수할 수 있습니다. 여과, 세척 및 건조 기능을 갖춘 "3-in-1" 장비는 기존의 여과 장비를 대체하여 세척 작업과 건조 기능을 모두 수행할 수 있습니다. 또한 분쇄, 체질 및 계량 기능을 갖춘 "3-in-1" 서브 포장 장비는 밀폐 시스템 내에서 연속 작동이 가능하여 "3-in-1" 장비의 실용적인 의미를 완벽하게 보여줍니다.

2. 우시 장화 기계에서 무균 원료 생산에 사용하는 여과, 세척 및 건조 "3-in-1" 장비는 별도의 샘플링 시스템을 갖춘 밀폐형 시스템입니다. 의약품과 접촉하는 부품은 316 스테인리스강으로 제작되었으며, 냉각수와 윤활유는 자체적인 독립 작동 시스템을 통해 의약품과 완전히 분리되어 있습니다. 샤프트 부분의 기계식 밀봉에는 가스 밀봉 장치와 입자 포집 장치 또는 미국에서 수입한 립 씰이 적용되어 있습니다.

탱크나 용기에 이물질이 유입되어 장비를 오염시키는 것을 방지하여 오염 가능성을 효과적으로 줄입니다. 장비 설계는 오염, 교차 오염, 혼동 및 오류를 줄이는 기능을 하며, 장비 재질, 사용 윤활유, 냉각수 등 여러 측면에서 제품 오염을 증가시키지 않도록 합니다. 또한, 반출입 자재, 샘플링, 기계식 씰의 설계 및 마모, 이물질 유입 방지 및 차단 등을 통해 탱크나 용기에 이물질이 유입되어 장비를 오염시키는 것을 효과적으로 방지하고 오염 가능성을 크게 줄입니다.

3. 우시 장화 기계에서 무균 원료 생산에 사용하는 "3-in-1" 여과, 세척 및 건조 장치는 수동 및 자동 작동 절차, 터치식 조작 화면을 갖추고 있어 조작이 간편하며, 자동 고장 진단 기능으로 유지 보수가 용이합니다. 생산 공정 비교가 가능하며, 성숙하고 안정적인 제품으로 프로그래밍 제어가 가능하고, 공압식 또는 전기식 밸브를 장착하여 원터치 작동이 가능합니다.

이는 잘못된 조작으로 이어져 생산 손실을 초래할 수 있는 번거로운 작업 절차를 줄여주고, 편리한 유지보수 작업을 통해 유지보수 중 장비 오염 가능성을 줄여줍니다.

4. 우시의 장화기계(ZhangHua Machinery)에서 무균 원료 생산에 사용되는 "3-in-1" 여과, 세척 및 건조 설비는 철저한 CIP(현장 세척) 및 SIP(현장 세척)를 용이하게 하며, 의약품과 접촉하는 부품은 분해하여 세척 및 멸균해야 합니다. 또한 배치별 경계를 설정하여 오염을 방지하고, 배치 잔류물이 다음 배치에 유입되어 의약품 품질 저하 사고를 예방하는 데 편리합니다. 현재 무균 원료 생산에 사용되는 "3-in-1" 설비는 탱크의 현장 세척 및 멸균, 배출 밸브 및 샘플링 밸브의 분리 및 세척, 그리고 현장 멸균 기능을 갖추고 있습니다. 필터 플레이트가 있는 베이스는 탱크 본체와 함께 분해 세척 및 증기 멸균이 가능하며, 의약품과 직접 접촉하는 모든 부품은 현장에서 세척 또는 분해 후 조립하여 현장에서 증기 멸균할 수 있습니다.

5. 우시 장화 기계(Wuxi ZhangHua Machinery)의 무균 원료 생산에 사용되는 "3-in-1" 여과, 세척 및 건조 장비는 316L 스테인리스강으로 제작되며, 대부분 CNC 기계 절단, 자동 용접, 기계 연마, 세척 및 부동태화 공정을 거칩니다. 장비 표면은 매끄럽고 부드러워 세척 및 소독이 용이하며 부식에 강합니다. 또한 의약품과 화학적으로 반응하거나 흡수되지 않으며, 제품 품질에 영향을 미치거나 유해한 물질을 의약품에 방출하지 않아 의약품에 어떠한 손상도 주지 않습니다.

무균 원료 생산 공정에서 생산 시스템이 청결 요건을 충족하고 사용 전까지 무균 상태를 유지하도록 보장하는 방법은 무균 원료 생산에 있어 핵심적인 문제입니다.

무균 생산 공정은 일반적으로 최종 멸균 공정보다 공기 청정도, 생산 환경의 온도 및 습도, 작업자의 무균 작업 습관, 포장재 및 멸균복의 멸균 상태 등 다양한 변수가 존재합니다. 이러한 변수들은 무균 생산 공정을 매우 어렵게 만듭니다. 비밀폐 생산 공정에서는 여러 단계가 장비 외부에 노출되어 있어 수작업으로 처리해야 합니다. 오염이 발생할 경우 어느 단계에서 오염이 발생했는지 찾아내고 확인하기가 매우 어렵습니다.

따라서 무균 원료 생산 공정에서 완전 밀폐형 설비 생산 방식은 다른 개방형 생산 방식보다 외부 환경으로부터 제품 오염을 더욱 효과적으로 방지할 수 있습니다. 이론적으로 "3-in-1" 완전 밀폐형 생산 시스템은 원료 반입과 완제품 수출을 제외하고는 전체 생산 시스템에 개방된 부분이 전혀 없습니다. 따라서 다음과 같은 장점을 가지고 있습니다.

1. 오염 가능성을 줄이고 제품의 무균 상태를 보장하는 데 도움이 됩니다.

세척, 여과, 건조와 같은 여러 공정을 하나의 밀폐된 장치에 통합하여 여러 작업을 동시에 수행함으로써 장치 간 오염 전파 위험을 줄일 수 있습니다. 또한 질소(N2)와 같은 보호 가스를 장치에 통과시켜 외부 환경과의 접촉을 차단함으로써 제품 오염 가능성을 크게 낮추고 제품의 무균성을 보장할 수 있습니다.

2. 온라인 CIP 및 SIP 구현이 가능하여 세척 및 멸균 또는 분해 후 세척 및 멸균에 편리합니다.

현재의 "3-in-1" 장비는 기존 원심분리, 여과 또는 오븐 방식의 단점을 개선하여 온라인 세척 및 멸균에 적합하지 않았던 문제를 해결했습니다. 스프레이 볼 설치, 순수 스팀 연결, 필요에 따라 세척 용액 첨가 등을 통해 특정 조건 하에서 분해 없이 자동으로 세척 및 멸균 기능을 완료할 수 있어 무균 생산을 위한 장비 보증을 제공합니다. 일부 해외 국가에서는 분리형 "3-in-1" 장비로 CIP(현장 세척) 및 SIP(공장 세척)를 구현하고 있지만, 중국에서는 아직 불가능하며 대부분 분해 후 세척 및 멸균을 진행하고 있습니다.

3. 오염 없는 샘플링이 가능합니다.

대부분의 "3-in-1" 장비는 안전하고 오염이 없는 샘플링 밸브 장치를 갖추고 있습니다. 샘플링 시 장비 덮개나 캐비닛 문을 열 필요가 없어 샘플링 도구에 유입되는 불순물로 인한 의약품 오염을 방지할 수 있습니다.

4. 생산 효율을 향상시키고 운영 비용을 절감합니다.

(1) 여러 공정에서 여러 장비 조작으로 완료되는 작업이 하나의 장비로 완료되므로 작업 시간이 단축되고 생산 주기가 단축됩니다. (2) 현장에서 클린 구역이 차지하는 공간이 절약되어 건설 비용이 절감됩니다. (3) 또한 냉난방 등의 운영 비용이 절감되어 비용 절감, 효율 증대, 에너지 절약에 일정 효과가 있습니다.

5. 인건비를 절감할 뿐만 아니라 제품 품질 안정화에도 도움이 됩니다.

생산 공정이 간소화되고 자동화 수준이 향상되며 노동력이 절감될 뿐만 아니라 직원의 작업 중 오류 및 오염 가능성도 감소하여 의약품의 배치 간 균일하고 안정적인 품질 유지에 도움이 됩니다.

6. 세계적인 청정 생산 발전 추세에 발맞춰

의약품 생산에 있어 완전 밀폐형 생산 공정은 제약 제조업체들이 항상 추구해 온 최상의 생산 방식입니다. 이러한 방식을 통해 의약품 생산 공정은 외부 또는 인위적인 불순물, 오염 등의 영향을 받지 않아 의약품 품질을 가장 효과적으로 보장할 수 있으며, 환경에 미치는 영향 또한 최소화할 수 있습니다.

이러한 생산 방식은 세계적인 청정 생산 추세에 부합합니다.

7. 우시 장화 기계에서 무균 원료 생산에 사용하는 "3-in-1" 여과, 세척 및 건조 공정은 에너지 절약 측면에서 고객의 특정 요구 사항에 중점을 두고 있습니다.