무균시험법(Sterility Test)에 사용되는 주요 배지와 세정액은 각각의 목적과 시험 조건에 따라 다르게 선택된다. 제약 QC 실무에서는 배지의 조성, 배양 조건, 적용 시료 특성을 정확히 이해해야 시험 결과의 신뢰성을 확보할 수 있다. 아래는 대한약전(KP), 일본약전(JP), 미국약전(USP)에서 공통적으로 언급되는 대표 배지와 세정액의 특성 및 사용 목적을 정리한 내용이다.
1. 액상티오글리콜산배지 (Fluid Thioglycollate Medium, FTM)
FTM은 주로 혐기성 세균(anaerobic bacteria) 및 일부 호기성 세균의 오염 여부를 확인하기 위해 사용되는 배지다. 티오글리콜산(thioglycolic acid) 또는 L-시스테인(cysteine)이 포함되어 있어 산화환원전위를 낮춰주며, 배양 중 산소 농도가 층상으로 분포되도록 만들어 다양한 대사형의 세균이 자랄 수 있다.
일반적으로 30~35°C에서 14일간 배양하며, 수은 함유 방부제(티오메르살, thiomersal)가 포함된 백신처럼 항균력이 있는 시료의 경우에도 불활성화 기능을 통해 미생물의 성장을 방해받지 않게 한다. 또한 일부 규정에서는 20~25°C에서 배양하여 미세한 오염 검출 능력을 확인하기도 한다.
2. 대두카제인소화액체배지 (Tryptic Soy Broth, TSB)
TSB는 세균, 효모, 사상균 등 광범위한 미생물의 증식이 가능한 범용 배지로, 무균시험법의 기본 배지로 지정되어 있다. 대두단백(soybean meal)과 카제인(casein)을 펩톤 형태로 분해한 성분을 포함하며, 대부분의 비특이적 세균 성장에 적합하다.
주로 20~25°C에서 14일간 배양하며, 고온보다는 비교적 낮은 온도에서 장기간 배양하여 진균류와 세균을 동시에 검출할 수 있다.
곰팡이나 효모 검출에는 감자한천배지(PDA)나 사부로포도당한천배지(SDA)가 더 효과적이지만, 국제약전 간 조화 과정에서 배지 종류를 단일화하기로 함에 따라 TSB가 기본 표준으로 유지되고 있다.
3. 대두카제인소화한천배지 (Tryptic Soy Agar, TSA)
TSA는 TSB에 한천(agar)을 첨가한 고체 배지로, 표면 배양(surface culture) 및 균집락(colony)의 형태 관찰에 적합하다. 일반적인 미생물 배양실에서 사용되는 표준 고체배지이며, 공기 중 낙하균 검사, 작업대 청결도 평가, 또는 시료를 직접 도말하여 균 수를 확인하는 시험에서 활용된다.
TSA는 30~35°C에서 24~48시간 배양하는 경우가 많으며, 무균시험 자체의 직접 배양용보다는 보조적 검증용(예: 배지 성능시험, growth promotion test)에 자주 사용된다.
4. 사부로포도당한천배지 (Sabouraud Dextrose Agar, SDA)
SDA는 진균, 특히 효모와 사상균(fungi) 의 배양에 특화된 배지로, 고농도의 포도당(dextrose)과 낮은 pH(약 5.6)를 통해 세균의 성장을 억제하고 진균의 증식을 촉진한다.
곰팡이 오염이 우려되는 시료나, 화장품, 원료약 등에서 진균 검출 시험 시 사용된다.
무균시험에서는 일반적으로 TSB와 FTM이 기본으로 사용되지만, 필요에 따라 SDA를 추가적으로 사용하여 진균 오염을 구체적으로 확인하기도 한다.
5. 세정액 (Fluid A)
Fluid A는 주로 세척 및 희석용 액체배지로 사용된다. 시료의 표면 세균을 제거하거나, 필터 멤브레인 시험법에서 여과 후 필터를 헹구는 용도로 활용된다.
성분은 일반적으로 1리터당 펩톤 1g, 폴리소르베이트 80(Tween 80) 0.1g을 포함하며, pH는 7.1 ± 0.2로 조정되어 있다. 항균성분이 없어 세균 생존에 영향을 주지 않으므로, 미생물 회수율 시험이나 멸균 여과법에서 시료의 잔류물 영향을 최소화하는 데 적합하다.
이들 배지는 각각의 역할이 명확히 구분되어 있으며, 실제 제약 QC 현장에서는 시료의 성상과 시험법에 따라 조합하여 사용한다. 예를 들어, 수액이나 주사제 같은 투명한 액상제제는 필터 멤브레인법을 사용해 TSB와 FTM에 각각 배양하고, 항생제나 방부제 함유 시료는 불활성화 조건을 병행하여 시험한다. 반면, 연고나 크림형 제제처럼 점성이 있는 시료는 직접법을 사용하여 TSB 또는 TSA에 접종한다.
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무균시험의 핵심은 단순히 배지를 준비하는 것이 아니라, 배지의 선택 근거와 배양 조건을 이해하고 시험 환경의 청정도, 시료의 특성, 배지 성능시험 결과까지 종합적으로 고려하는 것이다. 이러한 일련의 관리 체계가 GMP 품질보증의 기반이 되며, COFFEEPHARM QC LAB에서도 제약 QC 경험을 바탕으로 커피 QC 분석에 동일한 관리 원칙을 적용하고 있다.
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