스왑(Swab) Recovery 시험

 

스왑(Swab) Recovery 시험

쿠폰의 건조가 완료되면 본격적으로 스왑(Swab) 샘플링을 실시합니다. 스왑 샘플링은 제조장비 표면에 남아 있는 잔류물을 일정한 방법으로 회수하는 과정이며, Recovery 시험에서 가장 중요한 단계라고 할 수 있습니다.

Recovery 시험은 단순히 스왑을 문지르는 시험이 아닙니다. 스왑에 사용하는 매질의 종류, 스왑봉의 재질, 샘플링 방향, 스왑 횟수, 스왑 압력, 추출조건 등이 모두 결과에 영향을 미칩니다. 이러한 변수들을 적절하게 관리하지 않으면 시험자마다 서로 다른 회수율이 나타날 수 있으며, 세척 밸리데이션 결과의 신뢰성도 떨어질 수 있습니다.

따라서 Recovery 시험에서는 모든 시험자가 동일한 절차를 수행할 수 있도록 표준화된 시험방법(SOP)을 마련하는 것이 매우 중요합니다.

스왑 매질은 어떻게 선택할까?

Recovery 시험에서 사용하는 매질(Wetting Solution)은 시험물질의 용해도를 고려하여 선정합니다.

매질의 선택이 중요한 이유는 잔류물이 스왑에 얼마나 잘 용출되는지에 직접적인 영향을 주기 때문입니다.

이번 시험에서는 대상 물질인 주성분의 용해도를 고려하여 메탄올을 주 매질로 선정하였으며, 비교를 위해 물(Purified Water)도 함께 평가하였습니다.

주성분 예시눈 물에는 매우 녹기 어렵고 메탄올에는 상대적으로 잘 용해되는 특성을 가지고 있습니다. 따라서 메탄올을 사용할 경우 잔류물이 보다 쉽게 용출되어 높은 Recovery를 기대할 수 있습니다.

하지만 실제 제조현장에서는 제품 특성, 안전성, 작업성 등을 함께 고려하여 적절한 매질을 선정해야 합니다. 경우에 따라서는 물과 유기용매를 혼합하여 사용하는 사례도 있습니다.

스왑봉을 적실 때에도 주의가 필요합니다.

매질이 너무 많으면 표면에서 시료가 번질 수 있으며, 너무 적으면 잔류물을 충분히 회수하지 못할 수 있습니다. 따라서 스왑봉이 충분히 젖어 있으면서도 용매가 흘러내리지 않을 정도의 상태를 유지하는 것이 가장 중요합니다.

스왑봉 선정

Recovery 시험에서는 일반 면봉을 사용하는 것이 아니라 세척 밸리데이션 전용 스왑을 사용합니다.

이번 시험에서는 Texwipe사의 Alpha Sampling Swab(TX715)를 사용하였습니다.

TX715는 폴리에스터 재질의 헤드를 사용하며, 입자 발생이 적고 용매에 대한 내성이 우수하여 제약 및 바이오 산업의 세척 밸리데이션에서 널리 사용되고 있습니다.

스왑봉 자체에서 이물질이 발생하면 분석 결과에 영향을 줄 수 있으므로 시험물질의 특성과 분석법에 적합한 스왑을 선정하는 것이 중요합니다.

스왑 면적의 표준화

Recovery 시험은 항상 일정한 면적에서 수행되어야 합니다.

일반적으로 5 × 5 cm(25 cm²) 면적을 가장 많이 사용하며, 이번 시험에서도 동일한 면적을 적용하였습니다.

시험 시에는 스테인리스 템플릿을 쿠폰 위에 올려 일정한 면적을 확보한 후 스왑을 진행하였습니다.

템플릿을 사용하면 시험자에 따른 면적 편차를 줄일 수 있으며, 회수율의 재현성을 높일 수 있습니다.

스왑 방법 비교

Recovery 시험에서는 스왑 방향에 따라서도 회수율이 달라질 수 있습니다.

이번 시험에서는 세 가지 스왑 방법을 비교하였습니다.

1. 상하 스왑

가장 단순한 방법으로 스왑봉 한 면을 이용하여 상하 방향으로 5회 스왑한 후, 반대 면으로 다시 상하 방향 5회를 실시하였습니다.

방법은 간단하지만 표면 전체를 다양한 방향으로 접촉하지 못하기 때문에 다른 방법보다 Recovery가 낮게 나타나는 경우가 있습니다.

2. 가로·세로 스왑

가로 방향으로 5회 스왑한 후 스왑봉을 뒤집어 세로 방향으로 다시 5회 실시하는 방법입니다.

두 방향에서 잔류물을 회수하기 때문에 상하 스왑보다 일반적으로 높은 회수율을 기대할 수 있습니다.

실제 많은 제약회사에서도 가장 많이 사용하는 방법 중 하나입니다.

3. 가로·세로·양 대각선 스왑

가장 정교한 스왑 방법입니다.

가로 방향 5회, 세로 방향 5회, 이후 45° 양 대각선 방향으로 각각 5회씩 스왑한 후 스왑봉을 뒤집어 동일한 방법을 반복합니다.

이 방법은 표면을 거의 모든 방향에서 접촉하기 때문에 미세한 홈이나 표면 결 방향에 남아 있는 잔류물까지 회수할 가능성이 높습니다.

다만 작업 시간이 길어지고 시험자 간 편차가 발생할 수 있으므로 충분한 교육과 숙련이 필요합니다.

스왑 후 추출

스왑이 완료되면 스왑 헤드 부분을 절단하여 미리 준비한 추출용 용액에 넣습니다.

이번 시험에서는 40 mL의 완충용액을 사용하여 추출을 진행하였습니다.

추출 과정에서는 시험물질이 스왑에서 충분히 용출될 수 있도록 일정 시간 동안 교반 또는 초음파 추출을 실시한 후 HPLC 분석을 수행합니다.

추출 효율이 낮으면 Recovery 역시 낮아질 수 있으므로 추출조건 또한 반드시 검증되어야 합니다.

Recovery 시험 결과는 어떻게 해석할까?

Recovery 시험은 단순히 높은 숫자가 나왔다고 끝나는 시험이 아닙니다.

시험 결과는 반복성, 재현성, 표준편차 등을 함께 검토해야 합니다.

일반적으로 Recovery가 높고 반복시험 간 편차가 작을수록 신뢰성이 높은 시험방법으로 판단합니다.

또한 실제 제조공정에서 예상되는 가장 불리한 조건(Worst Case)에서도 충분한 Recovery가 확보되는지 확인해야 합니다.

건조시간이 길어졌을 때 Recovery가 크게 감소한다면 Dirty Hold Time을 단축하거나 세척방법을 변경하는 등의 추가 검토가 필요할 수 있습니다.

Recovery 시험에서 자주 발생하는 실수

실무에서는 다음과 같은 원인으로 Recovery가 낮게 나타나는 경우가 있습니다.

• 스왑봉에 용매를 과도하게 적신 경우
• 스왑 압력이 일정하지 않은 경우
• 스왑 방향이 시험자마다 다른 경우
• 건조시간 관리가 일정하지 않은 경우
• 스왑 후 추출시간이 일정하지 않은 경우
• 쿠폰이 시험 전 오염된 경우
• 분석법의 감도가 충분하지 않은 경우

Recovery 시험은 여러 단계가 연결된 시험이므로 한 단계의 작은 차이도 최종 결과에 영향을 줄 수 있습니다.

 

Recovery 시험은 세척 밸리데이션의 핵심 과정입니다.

아무리 우수한 HPLC 분석법을 사용하더라도 장비 표면에 남아 있는 잔류물을 제대로 회수하지 못하면 세척의 적합성을 정확하게 평가할 수 없습니다.

따라서 쿠폰 선정부터 Challenge 시험, 건조조건, 스왑 매질, 스왑 방법, 추출조건, 분석법까지 모든 과정이 과학적인 근거를 바탕으로 검증되어야 합니다.

실제 제약회사에서도 Recovery 시험은 단순한 형식적인 절차가 아니라 세척 공정의 신뢰성을 확보하고 제품의 품질과 환자의 안전을 보장하기 위한 필수 과정으로 관리되고 있습니다.