Comparison of Liposomal Formation and Storage Stability of Vitamin D₃ According to Lecithin Concentration

레시틴 함량에 따른 비타민 D₃의 리포좀 형성공정 및 저장 안정성 비교

Abstract

Purpose : Vitamin D₃ plays a crucial role in calcium homeostasis, skeletal maintenance, immune modulation, and anti-inflammatory processes. However, its poor aqueous solubility and limited bioavailability pose significant challenges for effective oral administration. Liposomal encapsulation has become as a promising strategy for enhancing the physicochemical stability and intestinal absorption of lipophilic compounds. This study aimed to optimize the formulation of liposomal Vitamin D₃ by assessing the effects of lecithin concentration and preparation methods on key physicochemical parameters and storage stability. Methods : Liposomal Vitamin D₃ was prepared using sunflower-derived lecithin at four concentrations (0.0075, 0.0150, 0.0225, and 0.0300 wt %) and was fabricated through three techniques: the Bangham method, homogenization method, and diffusion method. Each formulation was evaluated over a 28-day storage period (days 1, 14, and 28) for particle size, zeta potential, encapsulation efficiency, and pH. The encapsulated Vitamin D₃ content was quantitatively analyzed using high-performance liquid chromatography. Results : Both the lecithin content and fabrication technique significantly influenced the physical stability of liposomal Vitamin D₃. The Bangham method with 0.0150 wt % lecithin yielded the most stable formulation, maintaining a particle size below 200 nm, zeta potential values lower than -45 ㎷, and an encapsulation efficiency exceeding 97 % throughout the study period. Liposomes prepared by homogenization exhibited substantial particle growth (>750 nm), reduced zeta potential (<-30 ㎷), and a marked decreases in encapsulation efficiency (<55 %). Diffusion-based liposomes demonstrated intermediate stability that improved with increasing lecithin concentration. All formulations maintained pH values within a stable range (5.5~5.9). Conclusion : Lecithin concentration and manufacturing method significantly influence the stability and encapsulation efficiency of liposomal vitamin D₃. The Bangham method, particularly at 0.0150 wt %, provides a highly effective approach to produce stable and bioavailable liposomal vitamin D₃. These findings provide a scientific basis for the development of advanced delivery systems for functional foods and targeted nutritional supplementation.

Ⅰ. 서론

1. 연구의 배경 및 필요성

비타민 D는 체내 칼슘과 인의 흡수를 조절하여 뼈 건강을 유지하는 데 핵심적인 역할을 하는 지용성 비타민이다. 최근 연구에서는 면역 조절, 염증 억제, 유전자 발현 조절 등 다양한 생리기능과의 연관성도 보고되고 있다(Carlberg 등, 2023; Johnson & Thacher, 2023; Wimalawansa, 2023). 비타민 D 결핍은 뼈엉성증, 근감소증, 구루병과 같은 근육뼈대계 질환뿐만 아니라, 제2형 당뇨병, 심혈관 질환, 고혈압, 우울증, 자가면역질환, 일부 암 등과도 관련이 있는 것으로 알려져 있다(Carlberg, 2019; Kennel 등, 2010). 특히 고령자와 임산부에게는 비타민 D가 골연화증과 뼈엉성증, 근력 저하, 면역 기능 저하를 예방하는 데 중요하며, 태아의 형성과 산후 회복에도 기여한다(Pludowski, 2023; Yang 등, 2024). 일부 연구에서는 임신 중 비타민 D 보충이 산후 우울증 위험을 감소시킬 수 있다는 보고도 있다(Gould 등, 2022).

비타민 D는 흔히 6가지 형태로 분류되며, 인체에서는 비타민 D₂(ergocalciferol)과 비타민 D₃(colecalciferol)가 사용된다(Ziani 등, 2012). 특히 비타민 D₃ 형태는 체내에서 활성 대사체로 전환되어 생리적 기능을 수행하지만, 낮은 수용성과 생체이용률이라는 한계를 지니고 있어 경구 보충 시 흡수 효율이 제한된다(McClements, 2015). 위장관 내에서의 불균일 분포와 점막 장벽 통과의 어려움, 그리고 입자 크기가 약 500 ㎚를 초과할 경우 흡수가 현저히 저하되는 점이 특히 문제로 지적된다(Cone, 2009; Guo 등, 2017).

이러한 한계를 극복하기 위해 나노에멀젼(nanoemulsion), 고형지질나노입자(solid lipid nanoparticles), 마이크로캡슐화(microcapsulation) 등 다양한 약물 전달 시스템이 개발됐다. 그중 리포좀(liposome)은 비교적 단순한 제조성, 우수한 생체적합성, 그리고 소수성·친수성 물질을 동시에 포집할 수 있는 장점으로 다양한 연구에서 검토되어 왔다(Caritá 등, 2019; Omri 등, 2002). 인지질 이중막(phospholipid bilayer)을 갖는 리포좀은 비타민 D₃를 산화, 위산, 소화 효소로부터 보호하고 전달 효율을 높일 수 있는 제형으로 보고되었다(Guo 등, 2015; Hofheinz 등, 2005).

리포좀의 물리·화학적 특성은 인지질인 레시틴 조성과 제조 공정에 따라 크게 달라진다. 특히 레시틴은 입자 크기, 안정성, 캡슐화 효율, 저장성 등에 직접적인 영향을 미치며, 그 조성과 함량 변화에 따라 물리·화학적 특성이 변동한다(Kaoru 등, 2024; Pasarin 등, 2023). 이러한 레시틴 조성 변화는 제조 공정과 상호작용하여 최종 제형의 품질이 결정되므로, 두 요인을 함께 고려하는 접근이 필요하다. 대표적 공정으로는 뱅햄(Bangham)법(지질을 유기용매로 녹여 얇은 필름으로 건조 및 수화하여 리포좀을 형성), 균질화(homogenization)법(수화된 지질 분산액을 고압 균질기로 리포좀을 형성), 확산(diffusion)법(유기용매에 녹인 지질을 수상에 주입하여 용매 확산으로 리포좀을 형성)이 있다. 제조 공정별로 입자 크기 분포 및 균일도, 캡슐화 효율, 저장 안정성에서 상이한 결과를 보인다(Akbarzadeh 등, 2013; Bangham 등, 1965; Vinchhi 등, 2021).

기존 연구에서 비타민 D₃의 리포좀화 가능성과 보호·전달 이점은 다수의 연구에서 제시되었으나(Chaves & Pinho, 2020; Fan 등, 2023; Park 등, 2016), 레시틴 함량과 제조 공정을 함께 고려해 형성 특성과 저장 안정성을 비교한 연구는 부족하다. 기존 보고의 상당수는 단일 공정 또는 단일 조성에 초점을 두어, 두 요인의 상호작용에 따른 리포좀 비타민D₃의 물리·화학적 특성을 제시하지 않았다. 따라서, 레시틴 조성과 제조 공정에 따른 리포좀 비타민D₃의 물리·화학적 특성과 장기 안정성 검증은 이러한 공백을 메우고, 비타민 D 보충의 제형적 한계를 줄일 수 있다.

2. 연구의 목적

레시틴 함량에 따른 비타민 D₃의 리포좀 형성 및 저장 안정성을 비교하였다. 기존의 비타민 D 보충 방법이 가진 한계를 극복하고, 체내 흡수율과 생체이용률을 최적화한 맞춤형 리포좀 제형을 개발함으로써 통합의학에서 강조하는 질병 예방과 전인적 건강 증진에 기여하고자 하였다.

Ⅱ. 연구방법

1. 원료재료

비타민 D₃(Colecalciferol, ≥98.0 %)는 Merck사(Darmstadt, Germany)에서, 해바라기 유래 레시틴(Sunflower Lecithin, ≥99.0 %)은 Xi’an Xuanqing Import & Export Co., Ltd.(China)에서 구매하였다. 리포좀 제조에 사용된 용매는 2차 증류수(double distilled water)와 에탄올(99.5 %, Samchun Chemicals Co., Ltd., Korea)이다. 비타민 D₃ 정량 분석에 사용된 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)용 시약으로는 메탄올(99.9 %, Samchun Chemicals Co., Ltd., Korea), 아세토니트릴(99.9 %, Samchun Chemicals Co., Ltd., Korea), 디메틸설폭사이드(99.9 %, Samchun Chemicals Co., Ltd., Korea)가 사용되었다

2. 리포좀 제조방법

본 연구에서는 세 가지 방법(뱅햄법, 균질화법, 확산법)을 적용하였다. 각 공정에서 에탄올은 10.0000 wt %으로, 비타민 D₃는 0.0025 wt %로 고정하였다. 또한, 제조 방법과 레시틴 함량을 0.0075, 0.0150, 0.0225, 0.0300 wt %로 조절하였다. 정제수는 공정별로 총 합이 100 wt %이 되도록 첨가하여, 총 12개 조성의 리포좀을 제조하였다. 뱅햄법의 경우, 비타민 D₃와 레시틴을 에탄올에 용해한 후, 초음파 분산(50 ℃, 10 min)을 거쳐 회전 증발기(N-1200BV, EYELA, Japan)를 이용해 55 ℃에서 감압 건조하여 얇은 지질막(thin lipid film)을 형성하였다. 이후 정제수를 천천히 첨가하여 수화시키고, 리포좀을 제조하였다. 균질화법의 경우, 비타민 D₃와 레시틴을 에탄올에 녹인 후, 초음파 처리(50 ℃에서 10 min)를 실시하였다. 정제수에 혼합물을 첨가한 후 500 rpm으로 교반(실온에서 10 min, 50 ℃에서 60 min)하였으며, 마지막으로 고속 균질기(T25 Digital Homogenizer, IKA, USA)를 이용해 10,000 rpm으로 5 min 처리하여 리포좀을 제조하였다. 확산법의 경우, 비타민 D₃와 레시틴을 에탄올에 용해 후 초음파 처리한 뒤, 낙하 깔때기를 통해 정제수에 1초당 1방울씩 점적하였다. 혼합액은 회전 증발기를 이용해 에탄올을 제거한 뒤 리포좀으로 제조하였다.

Table 1. Formulations of Liposomal Vitamin D₃ according to preparation method and lecithin concentration

Manufacturing formula for 10 repeated measurements under identical conditions, BM; Bangham method, HM; homogenization method, DM; diffusion method, ¹Lecithin (wt %); Lecithin content (weight %)

3. 리포좀 안정성 평가

리포좀 안정 평가를 위해 입자 크기, ζ-전위, 포집 효율 및 pH 측정을 실시하였다. 입자 크기 및 ζ-전위를 측정하기 위해 나노입자 분석기(Nano Zetasizer, Malvern Panalytical Ltd., UK)가 사용되었다. 측정 조건은 25 ℃에서 굴절률 1.330, 점도 0.8872 m·Pas, 측정 시간은 회당(run) 50 s 이였다(Yang 등, 2022). 각 샘플은 증류수로 희석 후 제타 셀에 주입하여 입자 크기(㎚) 및 ζ-전위(㎷)를 10회 반복 측정하였다. 포집 효율 측정을 위해 한외 여과(Ultrafiltration, 10 kDa membrane) 및 원심분리기(Labogene, Denmark)를 이용해 비 포집 비타민 D₃를 제거한 후, HPLC(Agilent 1200) 분석으로 캡슐화된 비타민 D₃의 함량을 정량하였다(Maione-Silva 등, 2019). 칼럼은 C18 Capcell Pak(4.6 ㎜ × 150 ㎜), 이동상은 MeOH:ACN = 80:20 (v/v), 유속은 1.5 ㎖·min^-1, 검출 파장은 265 ㎚로 하였다(Tijerina 등, 2024). pH 측정의 경우, pH meter(pH 7110, WTW, Germany)를 이용하여 각 시료의 pH를 측정하였다. 모든 항목은 1일, 14일, 28일에 측정하여 저장 안정성을 평가하였다.

4. 자료 분석

제조 방법, 레시틴 함량, 입자 크기, ζ-전위, 포집 효율 및 pH가 리포좀의 안정성에 미치는 영향의 자료 분석은 IBM SPSS Statistics 25.0(SPSS Inc., USA)를 사용하여 일원배치분산분석(One-way ANOVA)을 수행하였으며, 집단 간 평균의 다중 비교를 위해 Tukey HSD으로 사후검정을 수행하였다. 유의수준은 .05로 적용하였다.

Ⅲ. 결과

1. 리포좀 비타민 D₃의 저장기간에 따른 입자 크기 및 ζ-전위 변화

입자 크기는 뱅햄법에서 평균적으로 가장 작고 저장 중 변동도 작았다. 균질화법에서는 레시틴 함량이 증가할수록 감소 경향을 보였다. 확산법에서는 레시틴 함량이 일정 수준까지는 증가할수록 점진적으로 감소하되, 그 수준을 넘으면 다시 증가하는 U자형 경향이 나타났다(Fig 1). ζ-전위는 뱅햄법이 상대적으로 높은 절댓값을 유지했지만, 균질화법과 확산법은 대부분 절댓값 30 ㎷ 이하로 분산 안정성 저하가 관찰되었다(Fig 2)

Fig 1. Results of particle size changes in liposomal Vitamin D₃ according to manufacturing method, lecithin content, and storage period

BM; Bangham method, HM; homogenization method, DM; diffusion method

1; 0.0075 wt %, 2; 0.0150 wt %, 3; 0.0225 wt %, 4; 0.0300 wt %

*p<.05 vs. Day 1, ⁺p<.05 vs. Day 14, ^#p<.05 vs. Day 28

뱅햄법으로 제조한 리포좀 비타민 D₃의 입자 크기는 전반적으로 가장 안정적이었다(Fig 1). 특히 레시틴 함량이 0.0150 wt %인 BM-2 조성의 경우 초기 크기(179.4±11.0 ㎚)가 28일 차(179.4±11.8 ㎚)에도 유사하게 유지되었다. 레시틴 함량이 가장 낮은 BM-1에서는 초기 크기(234.4±7.3 ㎚)가 14일 차까지 안정적으로 유지(232.5±7.2 ㎚)되었으나, 28일 차에는 254.1±9.2 ㎚로 증가하였다. BM-3은 14일 차(191.7±6.0 ㎚)에 비해 28일 차(198.1±7.1 ㎚)에는 증가하였다. BM-4의 경우 초기(250.4±5.3 ㎚)보다 14일 차(254.5±9.4 ㎚)에 증가하였으나, 이후 28일 차(254.5±8.4 ㎚)에는 유지되었다. ζ-전위는 레시틴 함량이 0.0300 wt %인 경우 28일 차에 유의미한 변화(p<.05)를 보였으나, 여전히 안정적인 범위 내에 있었다(Fig 2). 균질화법으로 제조된 리포좀은 입자 크기의 변동이 가장 크고 전반적으로 큰 입자 크기를 나타냈다(Fig 1). 특히, 레시틴 함량이 가장 낮은 HM-1은 초기 입자 크기(634.5±6.6 ㎚)가 14일 차(692.4±6.1 ㎚)를 거쳐 28일 차(765.1±5.8 ㎚)까지 지속적으로 증가하였다. HM-2도 초기 크기(716.8±5.0 ㎚)에서 28일 차(833.6±5.5 ㎚)까지 현저히 증가했다. HM-3과 HM-4 역시 저장기간에 따라 입자 크기가 꾸준히 증가하는 경향을 보였으며, ζ-전위 절댓값도 모든 조건에서 30 ㎷ 이하로 낮아 저장 안정성이 떨어졌다(Fig 2). 확산법으로 제조한 리포좀은 입자 크기의 변동성이 중간 수준이였으며, 레시틴 함량이 높아질수록 입자 크기도 커졌다(Fig 1). DM-1은 초기 크기(411.6±7.2 ㎚)보다 28일 차(498.5±6.9 ㎚)에서 유의하게 증가하였다. DM-2에서도 초기(326.5±6.2 ㎚)보다 28일 차(382.6±13.8 ㎚)에 입자 크기가 증가하였다. DM-3의 경우 14일 차에 다소 감소하였다가 28일 차에 다시 증가(317.5±12.2 ㎚)하였다. DM-4는 저장 기간 동안 지속적으로 증가하여 28일 차(444.8±5.9 ㎚)에 가장 큰 증가 폭을 나타냈다(Fig 1). 또한 모든 확산법 조건에서 ζ전위 절댓값은 28일 차에 30 ㎷ 이하로 감소하여 분산 안정성은 다소 낮아졌다.

Fig 2. Results of ζ-potential changes in liposomal Vitamin D₃ according to manufacturing method, lecithin content, and storage period

BM; Bangham method, HM; homogenization method, DM; diffusion method

1; 0.0075 wt %, 2; 0.0150 wt %, 3; 0.0225 wt %, 4; 0.0300 wt %

*p<.05 vs. Day 1, ⁺p<.05 vs. Day 14, ^#p<.05 vs. Day 28

2. 리포좀 비타민 D₃의 저장기간에 따른 포집 효율 변화

리포좀의 포집 효율은 저장 기간 동안 제조 방법과 레시틴 함량에 따라 뚜렷한 차이를 나타냈다(Fig 3). 뱅햄법으로 제조된 리포좀은 모든 레시틴 함량에서 가장 우수한 포집 효율을 보였다. 특히 BM-2와 BM-3의 포집 효율은 28일 차에도 각각 97.0 % 이상을 유지하였다. BM-1과 BM-4의 포집 효율은 각각 81.3 %, 88.0 %로 감소하였다. 균질화법으로 제조된 리포좀은 가장 낮은 포집 효율을 나타냈으며, 저장 기간이 지남에 따라 급격히 감소하였다. 특히 HM-1과 HM-2는 28일 차에 각각 45.8 %, 54.5 %로 현저히 감소했다. HM-3과 HM-4의 포집효율도 각각 53.6 %, 55.2 %로 감소하였다. 확산법으로 제조된 리포좀의 포집 효율은 중간 수준이였으며, 레시틴 함량이 높을수록 안정성이 증가하였다. DM-1은 28일 차에 52.2 %까지 감소했지만, DM-3은 72.3 %, DM-4는 77.5 %로 높은 효율을 유지하였다.

Fig 3. Results of encapsulation efficiency changes in liposomal Vitamin D₃ according to manufacturing method, lecithin content, and storage period

BM; Bangham method, HM; homogenization method, DM; diffusion method

1; 0.0075 wt %, 2; 0.0150 wt %, 3; 0.0225 wt %, 4; 0.0300 wt %

*p<.05 vs. Day 1, ⁺p<.05 vs. Day 14, ^#p<.05 vs. Day 28

3. 리포좀 비타민 D₃의 저장기간에 따른 pH 변화

저장 기간 동안 리포좀의 pH 값은 전반적으로 높은 안정성을 나타냈다(Fig 4). 뱅햄법과 균질화법으로 제조된 리포좀은 저장 기간 동안 pH가 안정적으로 유지되었다. 뱅햄법의 경우 초기 pH는 5.6-5.8 범위였고, 28일 차에도 약 5.7로 유의한 변화가 없었다. 균질화법에서도 시간 경과에 따라 유의한 변화는 없었다. 확산법은 다른 두 방법보다 상대적으로 더 큰 pH 변화가 관찰되었으나, 안정적인 범위(5.6-5.8)를 유지하였다. 특히 DM-4 그룹에서는 28일 차에 pH가 5.6으로 감소하였다. 레시틴 함량 변화에 따른 유의한 pH 변화 경향은 나타나지 않았으며, 모든 그룹이 저장 기간 동안 pH 변화 폭 <0.3으로 안정적이였다.

Fig 4. Results of pH changes in liposomal Vitamin D₃ according to manufacturing method, lecithin content, and storage period

BM; Bangham method, HM; homogenization method, DM; diffusion method

1; 0.0075 wt %, 2; 0.0150 wt %, 3; 0.0225 wt %, 4; 0.0300 wt %

*p<.05 vs. Day 1, ⁺p<.05 vs. Day 14, ^#p<.05 vs. Day 28

Ⅳ. 고찰

본 연구에서는 리포좀 비타민 D₃의 제조 공정 및 저장 안정성을 높이기 위해 세 가지 제조 방법(뱅햄법, 균질화법, 확산법)과 다양한 레시틴 함량이 비타민 D₃ 리포좀의 물리·화학적 특성(입자 크기, ζ-전위, 포집효율, pH)에 미치는 영향을 평가하였다. 선행연구에서 리포좀화의 이점은 알려져 있으나 동일 설계에서 조성–공정 상호작용을 일관 평가한 연구의 부족을 보완하고자 뱅햄법, 균질화법, 확산법과 다양한 레시틴 함량에 따라 비교하였다.

뱅햄법은 작은 입자 크기, 높은 ζ-전위 절댓값, 높은 포집 효율, 안정적인 pH를 보여 저장 안정성 우위를 보였다. 확산법은 중간 수준으로, 레시틴 함량이 적정 범위를 넘으면 크기 증가가 나타났다. 균질화법은 큰 입자 크기, 낮은 ζ-전위 절댓값, 낮은 포집 효율로 안정성 열위가 확인되었다. 따라서, 뱅햄법에서 레시틴 함량이 0.0150-0.0225 wt % 일 때 제형 안정성 측면에서 최적의 조건으로 확인되었다.

입자 크기 변화는 리포좀의 물리적 안정성을 평가하는 중요한 지표이다(Németh 등, 2022; Smith 등, 2017). 뱅햄법은 전반적으로 입자 크기의 변동이 작았고, BM-2는 저장 기간 동안 유의한 변화가 없었다. 이는 뱅햄법이 안정성 높고, 리포좀 구조가 견고하게 형성할 수 있음을 의미한다(Lombardo & Kiselev, 2022). 균질화법은 높은 물리적 에너지로 인해 유의한 변화가 관찰되었다. HM-1은 저장 28일 후 700 ㎚ 이상으로 증가하였으며, HM-2는 833.6±5.5 nm를 기록하였다. 이는 고속 혼합 공정으로 인해 리포좀 구조의 불안정성이 가중될 수 있음을 보여준다(Mehta 등, 2023; Tao 등, 2019). 확산법은 물리적 에너지보다 적정한 레시틴 함량이 중요한 것으로 보인다. DM-4에서 저장 기간 동안 입자 크기가 유의미하게 증가하였다. 이는 확산법의 특성상 시간이 지남에 따라 입자가 서로 뭉치거나 커지는 경향이 있음을 보여준다(Costa 등, 2016; Liu 등, 2022). 그러나 DM-3는 안정적인 크기를 유지해 적정 레시틴 농도에서는 확산법도 효과적일 수 있다는 가능성을 보여준다.

ζ-전위는 표면 전하를 반영해 분산 안정성을 예측하며, ζ-전위 절댓값이 클수록 전기적 반발력이 커져 분산 안정성이 높다(Németh 등, 2022; Smith 등, 2017). 뱅햄법으로 제조된 리포좀의 ζ-전위는 높은 절댓값을 유지했다. 따라서, 뱅햄법에서 레시틴 함량이 증가할수록 ζ-전위의 절댓값이 증가하여, 안정성이 높아진다는 것을 보여준다(Chibowski 등, 2016; Heath 등, 1985). 균질화법과 확산법에서 ζ-전위 절댓값은 전반적으로 30 ㎷ 이하로 측정되어 응집 가능성이 높았다. 저장 기간이 지남에 따라 ζ-전위 절댓값은 전반적으로 감소했으나, 감소폭은 뱅햄법이 가장 작았다. 따라서, 뱅햄법에서 레시틴 함량이 높을수록 리포좀의 표면 전하가 안정적으로 유지된다는 것을 보여준다(Ahmed 등, 2023; Mohammadi 등, 2014). 이러한 표면 전하의 안정성은 막 결함과 누출률을 낮춰 포집 효율 유지와도 연관된다(Danei 등, 2018).

포집 효율 측정 결과, 뱅햄법은 전 조건에서 높은 값을 보였고, BM-2와 BM-3는 28 일차에도 ≥97.0 % 을 유지했다. 이는 뱅햄법이 리포좀 안정성 유지에 효과적이며 포집 효율이 우수하다는 것을 보여주었다(Trucillo 등, 2019). 균질화법은 저장 기간이 경과함에 따라, 포집효율 감소가 두드러졌다. 균질화법은 물리적 압력에 의해 리포좀 구조가 불안정해질 수 있고, 낮은 레시틴 함량에서는 지질 이중층의 형성이 불완전하여 외부 환경에 의해 쉽게 파괴된 것으로 생각해 볼 수 있다(Barnadas-Rodriguez & Sabes, 2023).

리포좀의 pH는 약물의 안정성, 방출 속도 및 체내 반응성에 영향을 미치기 때문에 리포좀 제형의 품질 관리에서 중요하다(Yang 등, 2023). pH 값은 세 방법 모두 5.5-5.9 범위에서 큰 변동 없이 유지되었다. 일부 보고는 공정에 따른 pH 변동 값을 제시하지만(Zhang & Pawelchak, 2000), 부형제/방부제 미첨가 조건의 본 연구에서는 공정보다 조성 비율의 영향이 상대적으로 두드러졌을 가능성이 있다.

본 연구 결과를 종합하면 뱅햄법, 확산법, 균질화법 순으로 저장 안정성과 품질 지표가 우수하였다. 특히 뱅햄법에서 중·고 레시틴 영역에서 크기 안정성, 높은 ζ-전위 절댓값, 높은 포집 효율이 동시 달성되었다. 확산법에서는 DM-3에서 비교적 높은 안정성을 확보할 수 있었다. 균질화법에서는 레시틴 함량 최적화 및 보조지질/콜레스테롤 도입 등 추가 최적화 공정 없이는 장기 저장 안정성 확보가 어렵다고 판단된다,

본 연구의 한계점은 다음과 같다. 본 연구는 비타민 D₃가 포집된 리포좀의 물리적 특성 및 저장 안정성을 평가하였으나, 리포좀의 생체 내 효능에 대한 평가가 이루어지지 않아 실제 인체 내에서의 효과성 검증에는 한계가 있다. 향후 연구에서는 리포좀의 생체 내 흡수율, 생체 이용률, 약물 방출 속도 등을 평가하여 효과성을 검증할 필요가 있다. 또한, 본 연구는 레시틴 함량을 중심으로 분석을 진행하였으나, 리포좀의 구조와 안정성에 영향을 줄 수 있는 다양한 인자(예: 다른 인지질, 콜레스테롤, 방부제 등)의 영향을 고려하지 않았다.

Ⅴ. 결론

본 연구에서는 비타민 D₃의 전달 효율과 저장 안정성 향상을 목표로, 리포좀 제조 방법(뱅햄법, 균질화법, 확산법)과 레시틴 함량에 따른 물리·화학적 특성(입자 크기, ζ-전위, 포집효율, pH) 및 저장 안정성을 비교·분석하였다. 분석 결과, 제조 방법과 레시틴 함량은 다양한 품질 지표에서 유의한 차이를 보였다(p<.05). 뱅햄법은 가장 작은 입자 크기 높은 ζ-전위 절댓값, 우수한 포집 효율과 저장 안정성을 나타내어 비타민 D₃ 리포좀화에 가장 적합한 제조 공정으로 평가되었다. 또한, 레시틴 0.0150 wt %는 입자 안정성과 포집 효율이 균형을 이루는 최적 농도로 확인되었다. 이러한 연구 결과는 통합의학 분야에서 비타민 D₃의 임상적 활용 범위를 확대하고, 맞춤형 건강식품의 개발 및 예방 중심의 건강 관리 전략 수립에 중요한 과학적 근거를 제공할 것으로 기대된다.