TOC 분석기 교정의 실제 운용 방식과 제약용수 품질관리 관련 공정서 공유

TOC 분석기 교정의 실제 운용 방식과 제약용수 품질관리

TOC

 

제약용수 시스템에서 TOC 측정이 필요한 이유

제약 현장에서 사용되는 정제수와 주사용수는 제조 공정 전반에서 직간접적으로 활용되기 때문에, 이 물이 어느 정도의 유기물 오염 상태에 있는지 정확히 파악하는 과정이 품질관리의 기반이 된다. 유기물 농도가 증가하면 미생물 성장 가능성이 커지고, 장비 내 바이오필름 형성이나 제품 오염으로 이어질 수 있어 주기적인 TOC 분석은 단순한 모니터링을 넘어서 GMP 품질보증 체계의 한 축을 담당한다. 이 분석값이 신뢰할 수 있으려면 장비가 일정한 기준에 따라 교정되고 검증되어야 하므로 TOC 분석기의 교정 절차는 매우 중요한 품질 시스템 활동에 속한다.

TOC 분석기의 작동 원리와 교정

TOC 분석기는 시료 속 유기물이 산화되면 이 과정에서 이산화탄소가 생성되는 특성을 이용해 유기탄소 총량을 측정한다. 일반적으로 비분산 적외선 검출 방식이 사용되며, 산화 효율과 검출 감도의 영향을 받기 때문에 표준물질을 통한 검정이 필수적이다. 여기서 사용되는 두 가지 물질은 수크로오스와 벤조quinone이며, 각각 산화가 용이한 유기탄소와 시스템 적합성을 평가하기 위한 기준물질 역할을 한다. 교정의 목적은 장비가 표준물질에 대해 예측 가능한 반응을 보이는지를 확인하는 과정이며, 결국 실제 제약용수 시료 측정에서 얻어지는 데이터 신뢰성을 보장하는 체계적 검증 절차라고 볼 수 있다.

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교정에 사용하는 표준물질과 준비

총탄소 500 ppb 수준의 수크로오스 용액은 산화가 잘 이루어지는 대표적인 유기물로, 분석기에서 스팬 설정을 위한 기준점 역할을 한다. 벤조퀴논은 유기 구조가 산화 과정에서 다소 어려움을 주기 때문에 시스템 적합성 시험의 지표로 활용되며 동일하게 500 ppb 탄소 농도로 준비된다. 두 용액 모두 인증된 표준물질을 기반으로 조제해야 하며, 조제 시 사용되는 물은 TOC가 거의 검출되지 않는 고순도 물이어야 한다. 교정에서 가장 기본적인 요소는 블랭크의 안정성인데, 이는 장비가 외부 오염 없이 기본 베이스라인을 유지하고 있는지를 확인하는 절차이기 때문에 교정의 첫 단계로 반드시 수행된다.

실제 교정 절차

장비 전원을 켜고 일정 시간 동안 안정화가 이루어지면 첫 번째로 블랭크를 주입하여 베이스라인이 안정적으로 유지되는지를 확인한다. 이후 스팬 교정을 위해 수크로오스 용액을 주입해 장비가 이 값을 고정된 기준점으로 인식할 수 있도록 설정한다. 여기서 발생하는 신호값은 장비가 이후 분석 시 비교 기준으로 삼는 중요한 지점이다. 시스템 적합성 시험 단계에서는 수크로오스와 벤조퀴논을 각각 주입해 생성되는 신호를 비교하게 되며, 두 값의 비율을 통해 회수율을 산출한다. 회수율은 벤조퀴논 신호를 수크로오스 신호로 나누어 산출하며, 일반적으로 85~115 퍼센트 범위를 충족해야 적합한 시스템으로 인정된다. 이 과정에서 회수율이 기준에서 벗어나면 장비 상태를 점검하거나 유지보수 이후 교정을 다시 수행해야 한다.

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직선성 검증과 장비 신뢰성

TOC 분석기의 교정은 단일점 보정으로 끝나는 것이 아니라 다양한 농도대의 표준용액을 측정해 검출기의 직선성을 평가하는 절차까지 포함된다. 100 ppb에서 1000 ppb 사이의 여러 농도를 측정해 반응 신호가 농도에 비례하는 직선 형태를 유지하는지 확인하는 과정이며, 이 단계가 충족되어야 분석기 전체의 동작이 정상 범위라는 결론에 도달할 수 있다. 직선성 평가를 생략할 경우 특정 농도대에서 신호 왜곡이 발생할 수 있어 장비의 검출 한계나 정확도 평가에 오류를 남길 수 있다.

교정 주기와 품질 시스템의 일관성

TOC 분석기는 처음 설치되었을 때 초도 교정을 반드시 수행해야 하며 이후 제조사 권장 주기 또는 GMP 기준에 따라 정기적으로 교정을 실시한다. 많은 제약 시설에서는 보통 분기 또는 반기 단위로 교정을 진행하며, 장비의 주요 부품을 교체하거나 오작동이 발생한 경우, SST가 반복적으로 실패하는 경우에는 즉시 교정을 다시 수행한다. 교정 기록은 장비 사용 이력과 함께 품질 문서로 관리되며, 이는 Data Integrity의 핵심 요소인 Audit Trail과도 직접적인 연결성을 갖는다.

TOC 분석기 교정 의미

정제수와 주사용수의 품질은 제조 공정 전체의 기반이 되기 때문에 TOC 교정 절차는 단순한 장비 점검 이상의 의미를 가진다. 교정 결과는 장비 신뢰성의 증명 자료이며, 분석 시스템이 안정적으로 작동하고 있다는 객관적 근거가 된다. 교정 자체가 분석값을 보장하는 체계적 활동이므로 제약 현장에서 물 관리 시스템을 운영하는 모든 담당자에게 핵심적인 절차로 자리 잡는다.

 

References 정보 및 다운로드

USP <643> – Total Organic Carbon
EP 2.2.44 – Total Organic Carbon in Water for Pharmaceutical Use
ICH Q7 – Equipment Calibration 

2.2.44. Total organic carbon in water for pharmaceutical use.pdf

0.09MB

 

133_643 Total Organic Carbon.pdf

0.19MB

 

 

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