기존대비 생산성 10%이상 증가

생산시간도 83%나 획기적 감축

작업자 방사선노출 시간도 줄어

미국과 유럽에서는 의약품 제조 시 QbD(Quality by Design, 설계 기반 품질고도화) 적용을 의무화하고 있다. 이에 원자력연구원이 국내 최초로 방사성의약품에 QbD 기법을 적용하고 제조 공정 최적화에 성공해 화제다.

QbD는 의약품의 품질을 미리 계획하고 설계해 최적의 결과물을 만들어 내는 기법이다. 이는 GMP(의약품제조품질관리기준)보다 발전된 개념으로 의약품 개발 초기부터 제품에 대한 철저한 분석과 과학적 지식에 근거한 위험평가를 진행해 환자에게 적합한 약품을 제조함으로써 안전성과 효율성을 높일 수 있다. 또한 제품의 품질을 일관되게 유지하고, 불필요한 시간과 비용을 줄인다.

▲ 한국원자력연구원 방사성의약품지원센터 연구진이 소아암 치료제인 캐리엠아이비지(I-131 mIBG) 최적 공정 값을 찾았다. / 사진=원자력연구원

한국원자력연구원은 국내 최초로 방사성의약품 제조 공정에 QbD를 도입해 소아암 치료제인 캐리엠아

이비지(I-131 mIBG)의 제조 공정을 최적화하는 데 성공했다고 14일 밝혔다.

공정 최적화로 기존 대비 생산 시간은 83%(30분→5분) 단축되고 원료량 기준 생산성은 10%(60%→67%) 이상 증가됐다. 작업 시간이 단축된 만큼 작업자가 방사선에 노출되는 시간도 줄어 방사선 작업 종사자의 안전도 지킬 수 있다. 안전과 효율 두 마리 토끼를 모두 잡은 셈이다. 

이번 연구는 한국원자력연구원 방사성의약품지원센터(센터장 조은하) 정유미 책임기술원의 주도로 국내 QbD 분야에서 최고의 전문가로 평가받는 한가람경영혁신연구소의 김종민 대표와 함께 2년간 수행했다. 

연구팀은 먼저 RRF(Risk Ranking & Filtering, 위해 순위 선별법), FMEA(Failure Mode and Effect Analysis, 고장특성 영향분석)와 같은 제품·공정 위험평가 도구를 이용해 의약품 제작 시 위험을 분석했다. 그 결과, 의약품에 방사성동위원소를 결합하는 ‘표지(radio-labeling) 공정’에서 시간과 온도가 중요하다는 것을 확인하고 생산 시간과 제품 생산량 두 가지 조건을 최적으로 충족하는 표지시간과 표지온도를 도출하는 데 성공했다.

▲ 연구진은 약 2년간 캐리엠아이비지 QbD 적용 연구에 참여해 성공적으로 임무를 완수했다. / 사진=한국원자력연구원

이번 성과를 기반으로 방사성의약품지원센터는 방사성의약품에 대한 QbD를 지속적으로 적용해 나갈 계획이다. 이를 통해 국내 의료 환경에 필요한 다양한 방사성의약품의 품질 향상도 기대된다.

이번 QbD 적용으로 대량생산이 가능해진 캐리엠아이비지는 개선 공정에 대한 식약처 변경 인허가를 2025년에 획득할 계획이다. 추후 기존 캐리엠아이비지 연간 생산량인 20Ci(퀴리, 약 100명분)에서 5배가 늘어난 100Ci의 생산이 예상된다. 이는 현재 국내 수요량인 2배 수준으로 여분의 의약품은 수출 추진도 고려 중이다.

연구를 주도한 정유미 책임기술원은 “이번 QbD 적용으로 의약품의 품질을 체계적으로 관리해 환자에게 안전한 의약품을 안정적으로 공급하게 될 것이다.”라며, “방사성의약품의 QbD의 적용 경험을 바탕으로 의료현장에서 필요한 방사성의약품 개발에 노력을 지속하겠다.”라고 말했다.

조은하 방사성의약품지원센터장은 “이번 연구를 통해 방사성의약품 제조 공정에 국제적인 품질 표준을 충족할 수 있는 기반을 마련했다.”라며, “향후 다양한 방사성의약품에 QbD를 적용해 국민 건강을 위한 지속 가능 생산 체계를 구축해 나가겠다.”라고 밝혔다.