제약산업에도 연속공정 도입 바람…'PAT'가 핵심

• 얀센·릴리·버텍스·화이자 '빅파마' 연구 활발…FDA 2015년 첫 생산 승인
• [4차 산업혁명 의약품 지능화제조공정 도입을 위한 심포지엄]

성균관대학교 박은석 교수가 연속공정 국내 도입 전략에 대해 발표하고 있다.

자동차 등 주요 산업에서 도입한 연속제조공정을 해외 선진 제약국가에서도 도입해 의약품 생산에 활용하면서 주목받고 있다.

국내도 연속제조공정을 도입하려는 준비 작업에 착수한 가운데 실시간 공정분석(이하 PAT)을 위한 장비와 데이터 분석 소프트웨어를 핵심적으로 갖춰야 한다는 주장이 나왔다.

박은석 성균관대학교 교수는 8일 서울 노보텔앰버서더 동대문에서 식품의약품안전처가 개최한 '4차 산업혁명 대비 의약품 지능화제조공정 도입을 위한 심포지엄'에서 연속제조공정 도입 전략을 이 같이 밝혔다.

연속제조공정은 제조기간 연속으로 투입한 원료와 혼합물을 통해 제품이 계속 만들어지도록 하는 생산법이다. 전체 또는 일부 제조 공정에 적용이 가능하다.

제약산업은 자동차나 항공, 컴퓨터, 소비재산업과 비교해 비용과 품질, 민첩성면에서 각 제조공정 간 품질 확인에 매우 긴 시간이 소요돼 비효율적인 관리 체계를 갖추고 있다는 지적을 받고 있다. 이는 120일에서 180일이라는 낮은 생산 효율성으로 이어지고 있다.

제약업계에서는 생산 효율성을 높이고 제조비용을 절감하기 위한 방안으로 '연속공정'을 도입하고 있다. 앞서 다국적사들은 연속공정을 선제적으로 연구해 도입했다. 미FDA를 통해 신약 생산을 승인받고 시판 중이다.

박은석 교수는 국내에서도 연속공정 도입 필요성을 전하며 여기에는 PAT를 위한 하드웨어와 소프트웨어가 핵심이라고 주장했다.

연속공정을 도입하면 어떠한 단계에 있든지 실시간으로 무게를 측정하고 제형의 강도 등을 확인할 수 있는 장점이 있는데 이를 위한 장비와 소프트웨어가 핵심이라는 얘기다.

특히 PAT 분석 소프트웨어는 혼합균일성, 건조감량 실시간 모니터링, 과립 입도, 정제 경도 등을 수집해 결과를 내놓는다. 연속공정에서 PAT가 절대적으로 필요한 이유다.

박 교수는 "연속공정을 도입하면서 전체적인 장점을 설계기반 품질고도화(Qbd)에 적용하려는 것을 염두에 놓고 한 부분이 많다. 데이터를 정확히 해석할 수 있는 소프트웨어가 있어야 한다"며 핵심 조건이라고 강조했다.

그러나 박 교수는 PAT 도입을 위한 비싼 비용은 국내 제약사에 부담이 될 수 있어 신중히 검토해야 한다는 입장도 전했다.

박 교수는 "(연속공정에 있어)PAT라는 실시간 공정분석은 굉장히 중요하지만 비즈니스 측면에서 배보다 배꼽이 큰 경우가 될 수도 있다. 비용 인계점이 어딘지 신중히 검토가 필요하다"고 설명했다.

그는 "(소프트웨어 등을 운용할)인력을 확보하는 것 또한 중요하다. 기존 사람 업무 영역을 확대하는 차원이 아니라 새로운 개념에서 해야 한다"고 말했다.

아울러 박 교수는 "국내에서도 연속공정 도입 준비를 위해 무엇보다 산업계가 참여해야 하고, 대학연구소 연구를 통해 가능성을 보여줄 수 있는 협의가 형성돼야 한다"며 정부와 산업계, 학계가 모여 경제적인 대규모 투자와 공정변환에 따른 여러 리스크에 대한 이견을 조율하는 협의체를 만들어야 한다고 제언했다.

또한 "우리나라 특성상 규제기관 방향과 가이던스가 중요할 것으로 본다. 규제기관에서는 앞서 지적했던 설비나 소프트웨어 등 PAT를 검증하려는 노력이 있어야 하고, Qbd 연계한 활성화 방안을 논의해야 한다"고 말했다.

얀센의 연속공정 개념도

얀센 '프레지스타' 2016년 FDA 연속공정 허가, 생산 기간 2주→1주 단축

글로벌 제약사들의 연속공정 도입은 발빠르게 이뤄지고 있다.

푸에르토리코에 전체 연속공정 설비를 만든 얀센은 2016년 4월 미FDA로부터 프레지스타(Prezista)에 대해 배치공정에서 연속공정으로 변경 생산을 승인받았다. 얀센은 생산 공간을 7실에서 2실로 줄이고, 생산 기간은 2주에서 1일로 단축할 수 있었다.

릴리도 2017년 9월 버제니오(Verzenio)를 신약으로서 연속공정을 승인받았다.

무엇보다 버텍스는 연속공정을 처음으로 도입해 가장 주목받고 있다. 전체 공정의 연속공정화와 직타, 습식 과립, 건식 과립 모두 연속공정화에 성공했다. 2015년 7월 버텍스 오캄비(Orkambi)가 연속공정으로 첫 생산한 신약으로 FDA 승인을 받았다. 2018년 2월 심데코(Symdeko)가 연속공정 신약 승인을 받았다.

노바티스는 MIT와 협력해 연속제조공정 프로토타입을 만들었으며 여기에는 2007년부터 2017년까지 6500만달러가 투자됐다. 화이자는 GEA나 G-CON과 협업해 이동식 GMP 모듈 PCMM(Portable, Continuos, Miniature and Modular)을 만들었다. GSK는 스프린트 프로젝트(Secondary Process Intensification)를 실시하고 싱가폴에 연속공정공장을 설립했다. 미국에는 연속공정 파일럿 플랜트를 만들었다.

글로벌 제약사들이 연속공정을 속속 도입하면서 규제기관들도 선도적으로 나서고 있다.

미FDA는 ETT(Emerging Technology Team)을 신설해 연속공정과 Qbd, PAT를 담당하고 있다. 유럽EMA는 ITF(Innovation Task Force)를 만들어 연속공정을 담당하게 하고 PAT TEAM이 별도로 구성돼 있다.

옆나라인 일본도 적극적으로 나서고 있다. 일본은 2016년 7월 IMT-WG(Innovation Manufacturing Technology Working Group)를 신설했다. 박 교수는 "일본은 ICH에 (연공공정 등)규제와 관련해 많은 의견을 내려고 한다"고 말했다.