여과멸균 (filtration sterilization)
쉽게 풀면
여과멸균은 열을 가하지 않고 미생물을 제거하는 방법으로, 세균이 통과할 수 없을 만큼 작은 구멍(보통 0.22마이크로미터)을 가진 필터에 용액을 통과시켜 균을 걸러냅니다. 열에 약한 단백질 의약품이나 항암제 용액처럼 고온 멸균이 불가능한 제제에 필수적으로 사용됩니다.
왜 중요한가
높은 온도에 노출되면 성분이 분해되는 열에 약한 주사제나 생물학적제제의 경우 열을 가하는 멸균법을 쓸 수 없어, 물리적으로 미생물을 걸러내는 여과멸균이 대안으로 무균제제 생산에서 다뤄집니다. 여과멸균은 필터를 통과한 여과액 자체는 무균이라도 이후 충전 과정에서 재오염될 수 있어, 무균제조공정과 결합해 청정 환경에서 충전까지 마쳐야 최종 제품의 무균성이 보장됩니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
열을 견디지 못하는 단백질 약물을, 미세한 구멍의 필터에 통과시켜 세균만 걸러내는 방식으로 무균 상태를 만들었다는 설명입니다.
열처리에 취약한 시료의 경우 물리적으로 세균을 걸러내는 여과멸균 방식이 대안으로 활용됨을 보여주는 결과이다.
조금 더 깊게 보면
여과멸균은 세균은 제거할 수 있지만 바이러스나 일부 초미세 오염물질까지 완전히 걸러내지 못할 수 있어, 필터의 기공 크기 검증과 함께 이후 무균공정 전체의 오염 관리가 병행되어야 합니다. 여과멸균은 필터에 흡착되는 특정 약물 성분의 손실 가능성도 함께 검토해야 하며, 일부 저농도 활성성분이나 보존제는 필터 통과 중 흡착으로 농도가 낮아질 수 있습니다. 필터의 최대 허용 사용시간과 처리 부피도 규정되어 있어, 장시간 사용 시 필터 성능이 저하되지 않았는지 별도로 확인해야 합니다. 한 연구는 서로 다른 공극 크기의 필터를 비교하여 세균 여과 효율과 여과 속도 사이의 관계를 분석하였고, 공극이 작을수록 여과 효율은 높아지지만 여과 속도는 느려지는 상충 관계를 확인하였다.
주의할 점
여과멸균은 바이러스처럼 세균보다 훨씬 작은 병원체는 걸러내지 못할 수 있어 다른 무균 보증 수단과 함께 검토해야 합니다.
여과멸균은 필터 자체의 완전성을 사전·사후에 버블포인트시험 등으로 검증해야 하며, 필터가 미세하게 손상되면 걸러지지 않은 미생물이 통과할 위험이 있습니다.