Abstract
2025–2026년 소프트젤 연구는 (i) 쉘 소재(변성 전분, carrageenan, pullulan, agar 및 기타 폴리머)의 „친환경화” 및 다양화와 이러한 변화가 제조 과정 중의 소재 거동 및 제품 안정성에 미치는 영향을 평가하는 데 동시에 집중하고 있습니다.[1] 두 번째 강력한 방향은 많은 후보 약물의 낮은 수용성 및 가변적인 생체이용률 문제를 해결하기 위해 소프트젤 충전용으로 특별히 설계된 지질 기반 및 자기 유화 제형(SNEDDS)의 개발입니다.[2] 이와 동시에, 활성 성분 유형, 필요 규모 및 저장 조건에 따라 공정 엔지니어링 및 기술 선택(예: 액적법에 의한 심리스 캡슐 제조 대 분무 건조 미세 캡슐화)에 대한 강조가 높아지고 있습니다.[3] 중요한 품질 트렌드는 수분 흡수에 따른 쉘 안정성 및 „누출(leakage)” 현상의 모델링과 Arrhenius 및 일반화된 Eyring 모델을 사용한 기계적 파손 시간 예측이며, 이는 수개월의 유통 기한 평가를 며칠간의 연구로 단축하는 것을 목표로 합니다.[4]
Innovations in Capsule Shell Materials
2025년의 연구 및 리뷰에 따르면 시장과 문헌은 클래식한 젤라틴에서 전분, carrageenan, pectin을 비롯하여 alginates, pullulan, 셀룰로오스 유도체, PVA, chitosan, gellan gum, agar 기반 시스템 등 대체 쉘로 체계적으로 전환되고 있으며, 이러한 대체재들은 단일 겔화제 또는 조합으로 고려될 수 있습니다.[1] 이러한 트렌드는 „식물성 기원” 관점뿐만 아니라 호환성, 제조 가능성, 안정성 및 방출 제어, 그리고 비용 및 지속 가능성 측면에서도 유익한 것으로 설명됩니다.[1]
Modified Pea Starch as a Plant-Based Shell
2026년 보고서에 따르면 변성 완두 전분 기반 쉘(전분/carrageenan 프리믹스, LYCAGEL®)은 표준 소프트젤 장비에서 젤라틴 쉘과 함께 제조될 수 있으며, 결과물인 캡슐은 환경적 스트레스(열, 수분)에 대해 동시에 더 높은 안정성을 가지면서 „유사한 성능”을 나타냅니다.[5] 안정성 테스트에서 젤라틴과 전분 캡슐 모두 블리스터에 넣어 3개월간 보관한 후 경도가 감소한 것으로 보고되었으며, 40°C/75% RH 조건에서 그 효과가 더 강하게 나타났습니다.[5] 동시에, 젤라틴 캡슐의 붕해는 테스트된 조건에서 <5 min이었던 반면, 전분 캡슐은 10 min을 초과하지 않았습니다(40°C/75% RH의 블리스터에서는 추가로 단축됨).[5] 40°C/75% RH의 병 보관 시 젤라틴 캡슐은 용융/변형 및 부착으로 인해 경도를 측정할 수 없었던 반면, 전분 캡슐은 측정이 가능한 상태로 유지되었으며, 이는 높은 습도/온도에서 공정-물류적 탄력성의 실질적으로 유의미한 징후입니다.[5]
이 소스의 핵심 설계 결론은 포장 및 수분 차단막의 영향입니다. 쉘의 수분 함량은 모든 캡슐의 안정성 시험 중에 증가했으며, 병보다는 블리스터에서, 25°C/60% RH보다는 40°C/75% RH에서 더 많이 증가했습니다. 저자들은 젤라틴과 전분(LYCAGEL®) 캡슐 모두에 대해 적절한 수분 차단력을 갖춘 포장재를 선택해야 할 필요성을 강조합니다.[5] 동시에, 이 자료는 업계가 표준 장비에서 „전속력”으로 제조 가능하며 충전 물질의 선택지가 넓고 안정성이 뛰어난, 젤라틴과 „유사하거나 더 높은” 기술 효율성을 가진 식물성 대체재를 찾고 있음을 시사합니다.[5]
Carrageenan as a Gelatin Substitute
2025년 리뷰에 따르면 iota-carrageenan(홍조류 유래)은 가공, 저장 및 투여 중 쉘의 기계적 무결성에 필수적인 유연하고 탄력 있는 겔을 형성하는 능력 때문에 kappa-carrageenan보다 소프트젤에 더 적합한 것으로 간주됩니다.[6] 그러나 동일한 리뷰에서 iota-carrageenan의 소프트젤 쉘 적용 시 낮은 용해도, 높은 점도, 젤라틴 대비 느린 붕해 등 기술적 과제를 강조하고 있습니다.[6] 개선 전략으로는 구조적 수정(발효 또는 해중합), 가소제 사용, carrageenan 필름의 기계적 및 기능적 특성을 강화하기 위한 다른 폴리머(예: 변성 전분)와의 혼합 등이 포함되었습니다.[6] 저자들은 제형 및 공정 최적화 후 carrageenan이 halal 인증이 가능하고 환경 친화적이며 경쟁력 있는 소재로서 잠재력을 가지고 있으며, carrageenan 쉘이 상업용 소프트젤 쉘과 대등한 특성을 달성할 수 있다고 결론지었습니다.[6]
또한, 2025년 7월에 발표된 kappa-carrageenan 기반 „해조류” 쉘에 대한 실험 연구에 따르면 붕해제 선택이 붕해 메커니즘(wicking 대 swelling)을 크게 조절하며 식물성 시스템에서 붕해/팽윤 파라미터의 표적 개선을 가능하게 함을 보여주었습니다.[7] 특히 Primogel은 가장 낮은 팽윤도(949.944%)와 가장 빠른 붕해(36 min 21 s)를 보인 반면, NaCMC와 PVP는 각각 47 min 02 s와 48 min 26 s의 더 긴 붕해 시간을 기록했습니다(목표치인 <30 min을 달성한 제형은 없었음).[7] 저자들은 이러한 차이를 Primogel의 wicking 메커니즘 덕분으로 돌렸으며, SEM 분석 결과 구조적 차이(예: Primogel의 큰 과립 대 PVP의 더 매끄러운 표면)가 드러났고, 이는 첨가제 선택을 통한 식물성 쉘의 „미세 구조 엔지니어링” 접근 방식을 뒷받침합니다.[7]
아래 표는 R&D 벤치마킹에 직접적으로 유용한 대체 쉘의 선택된 결과들을 수치적으로 요약합니다.
Formulations and Bioavailability
2026년 소프트젤 내 SNEDDS를 다룬 리뷰들은 이를 위장관액 내 완만한 혼합 시 미세한 수중유형(oil-in-water) 나노 에멀젼 생성을 가능하게 하는 제형 전략으로 설명하며, 많은 신약 후보 물질의 낮은 수용성 장벽과 그로 인한 낮고 가변적인 생체이용률 문제를 해결하는 것을 목표로 합니다.[2] 이러한 리뷰들은 SNEDDS를 소프트젤에 통합함으로써 용량 정확도를 높이고 환자 수용성을 개선하며 불안정한 물질을 보호할 수 있다고 강조하는데, 이는 캡슐 형태의 특성과 지질 제형을 위한 „폐쇄된” 환경에서 기인합니다.[2]
정성적 관점에서 리뷰 논문들은 „소프트젤용” SNEDDS 개발 방향을 부형제 선택 원칙과 핵심 품질 특성, 그리고 충진물-쉘 호환성, 안정성 및 생물약제학적 거동의 맥락에서 해석된 in vitro 및 in vivo 연구로 안내하고 있습니다.[2] 동시에 충진물-쉘 상호작용, 희석 시 침전 위험, 장기 안정성 문제 등 소프트젤 특유의 실질적인 제한 사항과 위험이 강조되었으며, 이와 병행하여 과포화 시스템, 지질 부형제의 혁신, 예측 가능한 in vitro–in vivo 상관관계(IVIVC) 접근법과 같은 개발 방향이 제시되었습니다.[2]
제조 이전 관점에서, 2026년 2월 15일에 발표된 전문 리뷰는 젤라틴 캡슐에 충전된 SNEDDS 제품의 산업적 scale-up 과제와 규제 기관의 기대 사항을 직접적으로 다루고 있으며, 이는 논의의 초점을 „제형 자체”에서 제품 수명 주기 전반의 CMC 및 품질 관리 영역으로 크게 전환시킵니다.[8]
Manufacturing Processes and Quality Control
Selection of Capsule Manufacturing Technology
2025년 간행물은 심리스 젤라틴 캡슐 제조를 위한 두 가지 주요 기술인 액적(coaxial)법과 분무 건조 미세 캡슐화를 비교하며 장치 설계 특징과 주요 공정 파라미터(캡슐 크기/모양, 쉘 구성, 충전 정확도 및 생산성 포함)를 설명합니다.[3] 분석 결론(기술 문서, 간행물 및 약전 표준 USP/EP 기준 기반)에 따르면, 액적법은 높은 충전 정확도와 액체 코어를 가진 큰 구형 캡슐의 매력적인 외관과 관련이 있는 반면, 분무 건조는 벌크 혼합물을 위한 미세 캡슐의 대량 생산과 민감한 성분의 안정성 유지에 유리합니다.[3] 저자들은 기술 선택이 활성 성분 유형, 필요 규모 및 저장 조건에 따라 달라져야 한다고 강조하며, 새로운 쉘 소재 및 더 완만한 건조 방식과 같은 향후 개선 가능성도 지적합니다.[3]
Prediction of Stability and Leakage Phenomenon
2025년 7월 2일 연구는 수분 흡수에 대한 설명과 기계적 파손 시간 예측을 결합하여 저장 중 젤라틴 소프트젤 쉘의 „누출(leakage)” 안정성을 추정하는 방법을 제안합니다.[4] 저자들은 누출 현상이 화학적 변화보다는 주로 수분 침투 후 젤라틴 팽윤으로 인해 발생한다고 보고했으며, 이는 FTIR 및 SEM 관찰을 통해 확인되었습니다(수분 흡수 후 새로운 구조의 출현이나 원래 구조의 소멸 및 형태 변화가 없음).[4] 수분 흡착 계수의 온도 의존성(예: 및 )에 대한 Arrhenius 방정식이 모델링에 도입되었습니다.[4]
기계적 부문에서는 파손 시간(천공 및 인장 테스트)을 추정하기 위해 일반화된 Eyring 모델이 적용되었으며, 상대 오차 수준 4.0%(천공) 및 3.1%(인장) 내에서 실험 결과와 일치하는 결과를 얻었습니다.[4] 예를 들어, 30°C 및 92.31% RH 조건에서 천공 테스트의 파손 시간은 7.29 h(측정치) 대 7.00 h(추정치)이었고, 인장 테스트에서는 9.54 h(측정치) 대 9.84 h(추정치)이었습니다.[4] 품질 관리 및 가속 제품 개발 관점에서, 저자들은 이 접근 방식을 통해 유통 기한을 „며칠”의 실험으로 추정할 수 있는 반면, 전통적인 가속 및 장기 테스트는 대개 6–12개월이 소요되므로 R&D의 의사 결정 주기를 단축하고 향후 품질 예측을 용이하게 할 수 있다고 강조합니다.[4]
Therapeutic and Nutraceutical Applications
응용 분야에서 2025년의 한 연구는 Terminalia chebula 에탄올 추출물을 함유한 젤라틴 캡슐의 개발 및 평가를 다루며, „영양 결핍” 지원 및 일반적인 식이 건강을 위한 사용 목적을 제시하는 동시에 안정성, 균일성 및 품질에 관한 약전 표준 준수 필요성을 명시하고 있습니다.[9] 저자들은 물리적 특성, 용해도 프로파일, 건조 감량 및 황산사해와 같은 파라미터 평가를 포함하는 프리포뮬레이션 접근 방식을 보고한 후, 쉘(젤라틴, 글리세롤, 정제수)과 경화 식물성 유지, 대두 레시틴, 대두유 및 밀랍과 함께 추출물을 포함하는 충진물을 제형화했습니다.[9] 제조 후 평가 범위에는 투과성 및 누출 테스트, potency 시험, 투여 단위 균일성 및 함량, 붕해 시간, 수분 수준 및 미생물 한도 테스트 등이 포함되었으며, 이는 식물 추출물 제품에 대한 실질적인 품질 관리 요구 사항을 반영합니다.[9]
결과적으로 저자들은 제조된 배치 중 충진물 F4와 쉘 F2 조합이 주어진 저장 조건에서 더 나은 품질을 가지며 potency 수치가 한도 내로 유지되는 것으로 선택되었다고 밝히고 있습니다. 캡슐은 균일한 외관, 일관된 충전 중량, 적절한 경도 및 허용 가능한 붕해 특성을 특징으로 했습니다.[9] 저자들은 안정적이고 고품질의 Terminalia chebula 추출물 소프트젤을 얻었으며, 이 제형이 활성 물질을 분해로부터 보호하고 일관된 API 전달을 보장했다고 결론지었는데, 이는 건강기능식품 및 식물 의약품 부문에서 소프트젤의 전형적인 기능적 논거입니다.[9]
Future Directions and Conclusions
쉘 분야에서 수집된 2025–2026년 소스들은 „소재 대체”에서 „특성 엔지니어링”으로의 실무 중심적 전환을 시사합니다. 폴리머(예: 전분/carrageenan) 및 첨가제(예: 붕해제)의 선택은 붕해, 팽윤, 경도, 수분 흡수와 같은 측정 가능한 파라미터뿐만 아니라 수분 차단막을 제공하는 포장재 선택과 결합됩니다.[1, 5, 7] 특히 40°C/75% RH 조건에서 쉘 수분 증가 및 특성 저하에 관한 데이터는 소프트젤(젤라틴 및 식물성 모두)에 있어 포장이 단순한 물류 구성 요소가 아니라 „확장된 제형”의 일부라는 가설을 강화합니다.[5]
제형 분야에서 SNEDDS 리뷰는 지질 시스템 설계를 쉘-충진물 호환성뿐만 아니라 침전 위험 및 장기 안정성과 직접 연결시키며, 이는 산업 규모 및 규제 기대치에서의 핵심 품질 특성 및 위험 감소 전략으로 초점을 이동시킵니다.[2, 8] 공정 및 품질 관점에서 2025년 연구들은 소프트젤 기술 개발이 제품 요구 사항에 기반한 „공정군” 선택(액적법 대 분무 건조)과 온도 및 습도의 함수로서 쉘 파손(누출)을 정량적으로 예측하여 R&D의 유통 기한 평가 시간을 단축할 수 있는 예측 모델 개발을 모두 포함하고 있음을 보여줍니다.[3, 4]
구현 관점에서 제시된 소스들 중 가장 „산업적으로 즉시 적용 가능한” 솔루션은 (i) 표준 소프트젤 장비에서 작동하고, (ii) 안정성 조건 및 다양한 포장 시스템에서의 거동이 문서화되어 있으며, (iii) 품질 관리 및 위험 모델링 프레임워크(쉘-충진물 상호작용, 수분 흡수, 누출) 내에 통합된 솔루션들입니다.[2, 4, 5]
