평판형 카세트는 안전하게 사용할 수 있나요?
안녕하세요 여러분, 바이오의약품 제조, 식품 및 음료 가공 또는 여과 기술을 사용하는 모든 분야에서 일하고 있다면 아마도 어느 시점에서 플랫 시트 카세트 여과를 우연히 발견했을 것입니다. 이는 많은 사람들을 위한 구식 접선유동여과(TFF) 설정보다 큰 발전입니다. 하지만 제가 가장 많이 받는 질문이 하나 있습니다. "평평한 시트 카세트를 사용해도 안전한가요?"
수년에 걸쳐 수백 명의 생물공정 엔지니어, 실험실 관리자 및 운영 책임자와 대화를 나눈 플랫 시트 카세트 공급업체로서 저는 그 질문이 왜 남아 있는지 이해합니다. 값비싼 제품, 엄격한 규제 규칙, 제품 오염 또는 배치 실패의 위험을 처리할 때 절차를 생략할 여유가 없습니다. 전문 용어는 사용하지 않고 10년 이상 카세트를 판매하면서 본 내용과 카세트 제작에 사용된 과학을 바탕으로 안전에 대한 실제 이야기를 나누겠습니다.
먼저, 플랫 시트 카세트가 실제로 무엇인지 명확히 합시다. 왜냐하면 여기에서의 혼란은 많은 불필요한 걱정을 낳기 때문입니다. 함께 단단히 포장된 튜브인 중공사 카트리지와는 달리, 플랫 시트 카세트는 두 개의 견고한 프레임 사이에 밀봉된 얇고 평평한 멤브레인 시트로, 여과액과 잔류물이 쉽게 막히지 않고 흐를 수 있는 공간이 있습니다. 이것은 일종의 한외여과(UF) 카세트입니다. 그렇죠? 따라서 크기에 따라 분자를 분리하도록 설계되었습니다. 작은 물질은 막을 통과하고 큰 물질은 남게 됩니다. 이러한 단순성은 이 제품이 인기 있는 이유 중 하나이지만 사람들이 안전에 대해 궁금해하는 이유이기도 합니다. "그렇게 단순하다면 부서지거나 내 배치를 오염시킬 수 있지 않을까?"
사람들이 일반적으로 갖고 있는 가장 큰 안전 문제인 제품 오염부터 시작해 보겠습니다. 카세트의 멤브레인이 누출되거나 카세트 자체의 입자가 공정에 떨어져 나가면 문제가 됩니다. 그렇다면 우리와 다른 유명 제조업체는 이를 어떻게 방지할 수 있을까요? 우선, 멤브레인 선택은 협상할 수 없습니다. 우리는 플랫 시트 카세트에 바이오의약품 및 식품 사용의 표준인 폴리에테르술폰(PES) 및 재생 셀룰로오스와 같은 FDA 및 USP 준수 재료만을 사용합니다. 이러한 재료는 L&E(침출물 및 추출물) 기준에 따라 테스트를 거쳤으며, 이는 제품에 유해한 화학 물질을 방출하지 않는다는 것을 의미합니다. 우리가 판매하는 모든 단일 카세트 모델에 대한 전체 L&E 데이터를 게시하므로 고객은 원할 경우 추측 없이 자체 테스트를 실행할 수 있습니다.
잠깐, 그런데 실제 카세트 어셈블리는 어떻습니까? 멤브레인이 올바르게 밀봉되지 않으면 사용 중에 균열이 생겨 누출이 발생할 수 있습니다. 이는 제품이 여과액 흐름과 혼합되거나 그 반대가 될 수 있기 때문에 안전 위험이 있습니다. 따라서 우리의 제조 공정에서는 프레임 씰에 접착제가 아닌 레이저 용접을 사용하므로 훨씬 더 안정적입니다. 접착제도 침출될 수 있으며 때로는 높은 압력에서 실패할 수 있습니다. 고객이 접착제로 밀봉된 카세트가 공정 중간에 터져 $500,000 배치를 망쳐버리는 끔찍한 이야기를 들려주도록 했습니다. 레이저 용접은 이를 제거합니다. 또한 우리는 모든 카세트가 창고를 떠나기 전에 예외 없이 모든 카세트에 대해 100% 무결성 테스트를 수행합니다. 즉, 압력 유지 테스트와 기포점 테스트를 실행하여 멤브레인이 손상되지 않았는지, 구멍이나 틈이 없는지 확인합니다. 카세트에 오류가 발생하면 배송되지 않고 폐기됩니다. 이것이 고객이 다시 돌아오는 큰 이유입니다. 고객은 마지막 순간의 배치 실패에 대해 걱정할 필요가 없습니다.
또 다른 일반적인 걱정은 공정 안전입니다. 때때로 더 높은 압력에서 작동하는 TFF에는 플랫 시트 카세트가 사용됩니다. 그렇죠? 카세트가 너무 약하면 변형되거나 멤브레인이 압축되어 여과 효율성이 저하되고 심지어 구조적 결함이 발생할 수도 있습니다. 우리는 최대 60psi를 처리할 수 있는 견고한 폴리프로필렌 프레임으로 카세트를 설계했는데, 이는 대부분의 생물공정 및 식품 응용 분야에 충분합니다. 또한 멤브레인을 평평하게 유지하기 위해 카세트 내부에 지지 그리드를 추가하여 압력이 가해져도 처지지 않습니다. 고객이 30psi에서 변형되는 더 저렴한 짝퉁 플랫 시트 카세트를 사용하는 것을 본 적이 있습니다. 그들은 전체 실행을 다시 실행해야 했는데, 이는 처음부터 고품질 카세트를 구입하는 것보다 훨씬 더 많은 비용이 듭니다.
이제 카세트를 사용하는 용도에 따라 안전이 달라질 수 있으므로 특정 용도에 대해 이야기해 보겠습니다. 단클론 항체(mAb) 또는 유전자 치료법을 처리하는 경우 위험이 매우 높습니다. FDA와 같은 규제 기관은 오염이 있어도 아무런 여유를 갖지 않습니다. 당사의 플랫 시트 카세트는 제약 제조의 표준인 ICH Q7 지침을 충족합니다. 우리는 또한 맞춤형 기공 크기를 제공하므로 귀하는 제품에 필요한 정확한 크기를 선택할 수 있습니다. 예를 들어, 작은 불순물을 제거하는 경우 10kd 한외여과 카세트가 작동하지만 큰 단백질을 농축하는 경우 300kd 한외여과 카세트가 적합합니다. 사양을 확인하고 싶다면 당사 사이트에 이러한 모든 항목에 대한 페이지가 있습니다. 전체 세부 정보를 보려면 당사 웹사이트에서 플랫 시트 카세트, UF 카세트 또는 한외여과 필터 및 장치를 검색하세요.
잠깐, 음식과 음료는 어떻습니까? 주스나 맥주, 유제품을 만드는 사람들에게도 안전한 여과가 필요하겠지요? 당사의 카세트는 FDA 식품 접촉 표준을 준수하므로 식료품점 선반에 진열되는 모든 처리 작업에 안전합니다. 오렌지 주스에 이상한 화학물질이 들어가지 않고, 맥주에 플라스틱 조각이 들어가지 않습니다. 우리는 이를 위해 모든 재료를 테스트합니다.
물론 100% 위험이 없는 제품은 없습니다. 그것은 사실입니다. 그러나 평판이 좋은 공급업체를 이용하고 기본 취급 및 보관 규칙을 따르면 플랫 시트 카세트의 위험을 거의 완전히 피할 수 있습니다. 많은 안전 문제는 제품 자체가 아닌 사용자 오류에서 발생하므로 이러한 모범 사례에 대해 이야기해 보겠습니다.
첫째, 저장. 직사광선이 닿는 곳이나 덥고 습한 창고에 카세트를 두지 마십시오. PES 멤브레인은 극한의 온도에 너무 오랫동안 노출되면 파손될 수 있습니다. 당사의 카세트는 완충액과 함께 멸균된 봉지에 밀봉되어 제공되므로 사용할 준비가 될 때까지 서늘하고 건조한 곳에 보관하십시오. 가방이 찢어지면 카세트를 사용하지 마세요. 간단합니다. 오염물질이 들어갈 수 있습니다.
둘째, 사용 전 처리입니다. 카세트를 떨어뜨리거나 딱딱한 표면에 부딪치지 마십시오. 멤브레인이 얇아서 눈에 띄지 않는 작은 균열이라도 나중에 누수의 원인이 될 수 있습니다. TFF 시스템에 설치할 때 시스템에 대한 제조업체의 지침을 따르고 개스킷이 올바르게 장착되었는지 확인하십시오. 카세트와 시스템 사이의 씰 불량은 카세트 자체가 아니라 누출의 또 다른 일반적인 원인입니다.
셋째, 사용 후 청소입니다. 카세트를 제대로 청소하지 않으면 막힐 수 있고, 이로 인해 고압이 발생하여 멤브레인이 손상될 수 있습니다. 40~50°C의 순한 가성 용액(예: 0.1M NaOH)을 사용하고 매 사용 후 30분 동안 카세트를 통해 실행하는 것이 좋습니다. 정제수로 깨끗이 헹구고, 멤브레인의 수분을 유지하기 위해 소량의 완충액에 담아 보관합니다. 해당 단계를 건너뛰면 멤브레인이 건조해져 다음에 사용할 때 부서지기 쉽고 갈라지기 쉽습니다.
나는 많은 고객들이 이러한 간단한 단계를 따르지 않았기 때문에 플랫 시트 카세트를 "안전하지 않다"고 무시하는 것을 보았습니다. 몇 년 전 한 고객이 달리는 동안 카세트가 터졌다고 말했고 그들은 제품을 비난했습니다. 우리가 그들의 메모를 살펴봤을 때 그들은 사용 전 2주 동안 카세트를 90°F 창고에 보관했고 마지막 실행 후에는 청소를 건너뛰었습니다. 막이 분해된 것이 분명했습니다. 그건 카세트의 잘못이 아니라 사용자의 실수입니다.
이제 상황을 이해하기 위해 플랫 시트 카세트를 다른 UF 옵션과 비교해 보겠습니다. 중공사 카트리지는 또 다른 일반적인 UF 제품이지만 자체적인 안전 문제가 있습니다. 섬유가 파손되면 감지하기 어려울 수 있고, 파손되면 전체 카트리지를 폐기해야 합니다. 플랫 시트 카세트는 버블 포인트 테스트가 간단하게 실행되므로 무결성 테스트가 더 쉽습니다. 고급 장비가 필요 없이 5분 안에 평면 카세트를 확인할 수 있습니다. 이는 많은 운영 팀에게 큰 안전 이점입니다.
또 다른 점은 확장성입니다. 많은 사람들은 실험실 규모에서 상업용 규모로 확장하면 안전이 보장되지 않을까 걱정합니다. 당사의 플랫 시트 카세트는 10cm²의 연구실 크기부터 최대 10m²의 상업용 크기까지 제공되며 모든 크기에서 동일한 레이저 용접, 동일한 무결성 테스트, 동일한 재료 등 동일한 제조 공정을 사용합니다. 따라서 실험실에서 얻는 안전은 생산 현장에서 얻는 안전과 동일합니다. 규모를 확장해도 놀랄 일이 아닙니다.
잠깐, 규정 준수는 어떻습니까? 제품을 해외로 배송하는 경우 EU GMP를 충족하는 카세트도 필요합니다. 당사의 플랫 시트 카세트는 멸균 제조에 대한 최신 지침인 EU GMP Annex 1을 준수합니다. 또한 배치 기록, L&E 데이터, 규정 준수 인증, 판매하는 모든 카세트에 대한 추적성까지 감사에 필요한 모든 문서를 제공합니다. FDA 또는 EU 검사를 받을 때가 되면 이는 어깨에서 엄청난 부담이 됩니다.
당신이 바쁘다는 것을 알고 있기 때문에 이만 마무리하겠습니다. 그렇다면 플랫 시트 카세트를 사용해도 안전한가요? 그렇습니다. 평판이 좋은 공급업체로부터 구입하고 기본 취급 및 보관 규칙을 준수하고 사용하기 전에 모든 카세트를 테스트하는 경우입니다. 올바르게 수행되면 위험은 관리 가능하며 다른 많은 필터링 옵션보다 훨씬 낮습니다.
여전히 확실하지 않거나 귀하의 응용 분야에 적합한 크기 또는 기공 크기에 대해 궁금한 점이 있으면 당사 팀에 문의하십시오. 우리는 카세트만 판매하는 것이 아닙니다. 저분자용 10kd 한외여과 카세트, 대형 단백질용 300kd 한외여과 카세트 또는 귀하의 요구에 맞는 기타 UF 카세트 등 고객이 공정에 적합한 여과 솔루션을 찾을 수 있도록 돕습니다. 당사의 플랫 시트 카세트 사양을 안내하고, 안전에 관한 질문에 답변해 드리며, 귀하의 정확한 분야에서 당사 카세트를 사용하고 있는 고객과 연결해 드릴 수도 있습니다.
잘못된 정보로 인해 기존 방법보다 더 효율적이고 유연하며 안전한 필터링 설정을 방해하지 마십시오. 우리 팀에 연락하여 프로젝트에 대해 이야기하세요. 압박감이나 판매 홍보 없이 바로 답변해 보세요.
참고자료
- FDA. (2023). 업계 지침: 인체 의약품 및 생물학적 제제 포장을 위한 용기 및 마개 시스템. 미국 식품의약청.
- USP <661>. (2022). 의료기기의 생물학적 평가. 미국 약전 협약.
- ICH Q7. (2020). 활성 의약품 성분에 대한 우수제조관리기준 가이드. 인체 사용을 위한 의약품 기술 요구 사항의 조화를 위한 국제 협의회.
- GE헬스케어. (2021). 접선 흐름 여과: 막 취급을 위한 안전 및 모범 사례. 바이오프로세스 인터내셔널.
- 유럽의약품청. (2022). 부록 1 멸균 의약품 제조. EMA/CHMP/QWP/158081/2012 개정판 1.