오랜 기간 지속되고 있는 COVID-19 팬데믹은 일상생활에 대한 전반적인 불확실성으로 인해 공포와 불안감을 증가시키고 있다. 이로 인한 사회적 혼란은 개인과 가족, 친구들의 건강을 걱정하게 하며, 건강식품의 급격한 소비 증가 현상으로도 나타나고 있다.

전문가들은 이러한 건강식품에 대한 관심은 질병에 대한 사후조치보다는 예방적 건강관리의 인식이 커졌기 때문이며, 건강식품에 대한 소비자의 관심이 뜨거운 만큼 건강식품 제조회사들은 제품의 품질과 차별성을 위한 더 많은 연구와 개발이 필요한 시점이라고 강조하고 있다.

특히 최근에는 건강식품의 섭취 효과와 직접적으로 관련이 있는 생체이용률 개선이 가능한 나노기술에 주목하고 있다.

사람은 비타민 및 영양소와 같은 생리 활성 화합물을 적절히 섭취함으로써 이러한 제제를 통해 유익한 건강 효과를 제공받는다.

하지만, 그 동안 많은 임상연구를 통해서 확인된 사실은 우리가 섭취하는 생리 활성 화합물이 기대만큼 효과로 이어지지 못한다는 것이다. 그것은 생체이용률과 관련이 있다. 주요 약동학적 매개변수가 되는 생체이용률은 제품에서 활성 화합물이 흡수돼 표적 부위에서 이용 가능하게 되는 정도와 비율을 정의한다.

경구 섭취는 약이나 건강식품과 같은 치료 및 예방 효과가 있는 생리 활성제에 대한 최상의 경로이다. 하지만, 경구용 생리 활성제는 위장관(GI)의 가혹한 소화 환경을 거치면서 용해도, 안정성 및 흡수를 감소시킬 수 있다. 특히, 화학적 및 효소적 분해는 흡수량을 감소시키고, GI 막은 전신 순환으로의 분산을 방지하고, 수용성이 낮은 분자는 GI관에서 쉽게 용해되지 않는다. 이러한 모든 요인은 경구 약물의 낮은 생체 이용률과 생체 활성에 기여하게 된다.

그래서 관련 산업계와 과학자들은 경구용 제제의 문제 극복을 위해, 물리적 안정성을 개선하고 활성 성분이 소화과정에서 분해되지 않도록 보호하고, 효과적인 제어와 방출을 통한 흡수와 생체 이용률 개선에 대한 많은 연구와 노력을 해오고 있다. 그 결과, 마이크로 크기 또는 나노 크기의 캡슐화 제제로 구성된 콜로이드 전달 시스템이 경구 생리 활성제의 흡수 및 생체이용률을 향상시킬 수 있다는 것을 발견했고, 특히 약동학적으로 나노 미터 범위의 약물 제형이 마이크로미터 범위의 약물보다 더 우수하다는 것을 확인했다.

나노에멀전은 나노 입자를 만들고 유화제를 사용해 액체 속에 고정시키는 나노 기술이다.

에멀전이란 혼합할 수 없는 물과 기름 같은 화학 물질의 균질한 혼합물을 말한다. 균질하다는 것은 서로 섞이지 않음에도 불구하고 입자를 육안으로 구별할 수 없는 상태를 의미한다. 에멀전에는 입자의 부유상태를 유지하기 위해, 물과 기름에 모두 연결되는 친수성 측면과 소수성 측면을 가지고 있는 유화제를 사용한다. 이것은 화학적 ‘반응’이 아니라 전하(電荷) 수준에서 발생되며, 만약에 화학적 결합이 발생한다면, 더 이상 에멀전이 아니다.

지질 나노 에멀전이란 일종의 인간 세포와 같이, 화학 물질을 작은 지질 코트로 포장한 상태, 즉 지질코트가 있고 거기에 나노 크기의 화학 물질이 들어 있는 지질 나노입자로 생성된 액체이다. 지질은 친수성 측면과 소수성 측면을 갖는 분자의 두 층이다. 친수성 면은 외부에 있으며 지질을 물에 현탁 상태로 유지하는 역할을 한다.

지질 나노입자는 다양한 메커니즘을 통해 경구 투여된 생리 활성 약제의 생체이용률을 향상시킨다. 또한 지질 나노 입자 내에 포함된 지질로 인해 가용화 및 용해가 빠르게 향상되고 담도 및 췌장 분비를 활성화할 수 있으며, 중성지방에 대한 용해도가 높은 지질은 림프 수송을 거쳐 초회 통과 대사를 거치지 않기 때문에 생체이용률이 증가한다.

지질 나노 에멀전은 수용성이 낮은 생물 활성제의 생체이용률 문제를 극복할 수 있으며, 부형제로 사용되는 유화제나 계면활성제 역시 생체이용률을 향상시킬 수 있다.

지질 나노영양제 이점

지질 나노 입자 기술은 단순한 에멀젼이나 용액보다 생체 가용성 측면에서 훨씬 낫다. 나노 입자의 영양소뿐만 아니라 이미 지질(리포솜)에 포장돼 있기 때문이다. 지질 나노영양소는 장에서 훨씬 더 잘 흡수된다. 일반 영양소는 장의 세포벽에서 ‘리포솜화’돼야 흡수가 된다. 반면에 지질에 이미 포장돼 있는 것은 영양소를 흡수하는 세포로 바로 공급되기 때문이다.

또한 일부 영양소(예: 비타민C)의 경우, 흡수 경로가 제한돼 있기 때문에 장이 하루에 흡수할 수 있는 양에 제한이 있다(비타민C의 경우 하루 약 1.200mg). 그러나 지질(리포솜), 특히 지질 나노 입자 기술을 사용하면 흡수 능력이 현저히 상승한다. 따라서 인체에서 더 잘 활용하거나 더 빨리 흡수될 뿐만 아니라, 처음에는 훨씬 더 많이 흡수하게 된다.

지질 나노에멀전은 고가의 성분이지만 흡수율이 매우 낮은 커큐민 또는 레스베라트롤과 같은 제품에 특히 유용하다. SNLP(고체 지질 나노입자)를 사용하면 생체이용률이 약 90%에 도달하는 것으로 나타나고 있다. 따라서 우리는 일반 제품의 섭취량과 비교해 10%의 양만을 섭취해도 동일한 효과가 가능하다.

그것은, 또한 비타민C의 경우와 같이 투여하고자 하는 만큼 장에서의 흡수가 어려운 영양소에 특히 바람직하다. 암 환자와 같이 다량의 비타민C의 투여가 필요한 경우는 나노 기술이 적용된 SLNP 제품이나 정맥 주사를 통해서만 필요치에 도달할 수 있기 때문이다.

지질 나노입자의 사용은 보다 안정적이고 지속 방출을 제공할 수 있고 다른 조직을 표적화할 수 있으며, 증가된 생체이용률을 제공하기 때문에 비타민 투여나 항산화 영양소 등, 다른 생리 활성을 위한 기존 제제보다 많은 이점이 있다. 낮은 용해도 및 빈약한 상피 투과와 같은 기존 제제의 몇 가지 중요한 한계를 지질 나노에멀전을 사용해 해결할 수 있다.

영양보충제를 포함한 건강식품 산업이 호황을 누리고 있는 가운데, 소비자들은 자신에게 필요한 성분과 기능을 가진 제품을 선호하는 브랜드 및 가격 등을 확인하고 비교한 후 구매하는 것이 일반적이다.

일반 경구용 제형의 제조과정에서 흔히 사용되는 불필요한 합성 부형제와 첨가제, 인공감미료, 효모, 밀, 옥수수, 통, 글루텐, 소금, 필러, 왁스 등도 제품 선택 기준에서 간과할 수 없는 내용이다.

이제는 우리가 그동안 간과해왔던 효과와 직결되는 섭취 후의 생체이용률과 생물학적 접근성을 감안한 제형의 중요성을 인식하고, 섭취가 아니라 흡수, 생체 가용성이 필수 선택 기준이 되는 패러다임의 전환이 필요한 시기이다.

나노기술 접목, 생체이용률 높여 효과를 극대화한 나노영양제 출시…내년 100억 목표 (주)테라파마프로덕트 이장환 대표 항암 면역치료 분야에 집중하고 있는 (주)테라파마프로덕트는 최근, 관련 성분에 나노기술을 접목해 생체이용률을 높인 건강식품을 선보여 주목받고 있다. (주)테라파마프로덕트 이장환 대표는 “암 환자들에게 면역 관련 주사제를 공급하면서 환자들에게 좀 더 사용이 편리하면서 도움이 될 수 있는 제품을 제공할 수 없을까 하는 고민을 했다”고 설명을 시작했다. “그러던 중, 최근 미국 및 유럽을 비롯한 의약 선진국들을 중심으로 경구용 제약 및 영양제에 나노캐리어 기술을 접목해 90% 이상의 생체이용률이 가능한 나노 제품의 개발과 상품화에 대한 소식을 접하게 됐습니다. 우리는 미국의 과학기반, 나노전문회사인 NANO9 LABS와 1년 이상의 공동개발 프로젝트를 통해 테라 나노 셀레늄을 작년 연말에 출시했고, 이번에 업그레이드된 품질의 스프레이 용기를 사용한, 추가 4종의 제품을 출시하게 됐습니다. 특허받은 Nanzorb 기술로 제조된 테라 나노 영양제는 소화관을 우회해 나노 캡슐화된 유효 성분이 혈류로 즉시 흡수됨으로써 90% 이상의 생체이용율로 일반 제품과 달리 월등한 효과로 이어질 수 있습니다. 주사제를 사용하기 어려운 환자들도 구강내 스프레이 분사로 충분한 효과가 가능합니다.” 이 대표는 “그동안 암 환자 위주로 영업을 해왔지만, 코로나 펜데믹 이후 일반 소비자들도 면역력 및 건강에 관심이 높아졌고, 차별화된 더 좋은 품질의 제품을 찾고 있습니다. 이러한 시류에 맞춰서, 우리는 수많은 임상 논문들로 항암, 항염 및 항산화 효능이 확실히 입증됐지만, 경구 섭취의 문제점으로 인해 효과로 이어지지 못하는 대표적 식물 화합물인 커큐민, 레스베라트롤, 미슬토을 원료로 한 제품과 항산화 및 면역력 증진에 효과가 있는 비타민C+아연제품을 나노 액상 제품으로 출시하게 됐고, 약국 및 일반 판매를 포함한 영업 확장을 실행하고 있습니다. 내년에는 본격적으로 매출 확대에 나서 100억을 달성할 계획”이라고 밝혔다. 한편 (주)테라파마프로덕트가 새롭게 선보인 제품은 ‘테라 미슬토’, ‘테라 커큐베라트롤’, ‘테라 레스베라-X’, ‘테라 비타민C+아연’ 등 4종이다.