Estudio de la permeabilidad bucal ex vivo de micelas de núcleo lipídico (LCMs) y carriers lipidicos nanoestructurados (NLCs) asociados a un modelo de fármaco peptídico

Abstract

El objetivo de esta investigación fue la síntesis de carriers (portadores) lipídicos nanoestructurados (NLC) y micelas de núcleo lipídico (LCM) asociadas a angiotensina II, un péptido con actividad vasoactiva, con el propósito de evaluar su capacidad de permeación a través de mucosa bucal porcina, considerando que esta vía de administración representa una alternativa prometedora para péptidos bioactivos al evitar el metabolismo de primer paso, mejorando su biodisponibilidad. Las nanopartículas se obtuvieron mediante emulsificación en estado fundido combinada con una técnica de inyección, sin requerir alta energía, lo que permitió obtener partículas nanométricas, homogéneas y de polidispersidad moderada, con una eficiencia de encapsulación superior al 85 % al asociarlas al péptido. Se caracterizaron parámetros fisicoquímicos como tamaño hidrodinámico, índice de polidispersión y potencial zeta, con el fin de evaluar la estabilidad coloidal de las formulaciones a lo largo del tiempo, observándose que las NLC presentaron mayor estabilidad a 4 °C en comparación con las LCM, mientras que ambas mostraron una mayor variabilidad fisicoquímica a temperaturas elevadas. La liberación del activo se evaluó in vitro, evidenciando en ambos sistemas perfiles de liberación similares, con una liberación rápida que superó el 60 % tras una hora de estudio, sin lograr un control sostenido del perfil de liberación del péptido libre. La permeación se estudió mediante celdas de Franz utilizando mucosa bucal porcina, observándose que las NLC incrementaron significativamente la permeación de angiotensina II en comparación con su forma libre, mientras que las LCM presentaron fluctuaciones en la permeabilidad acumulada, sin resultados suficientemente consistentes para determinar con precisión los parámetros de permeabilidad. Estos hallazgos sugieren que las NLC representan una opción viable para mejorar la administración transmucosa de péptidos vasoactivos, aunque se recomienda continuar con la optimización de su perfil de liberación. En conjunto, los resultados evidencian que las nanopartículas lipídicas pueden presentar distintas propiedades fisicoquímicas y de estabilidad según el sistema empleado, manteniendo perfiles de liberación similares, además de demostrar su potencial utilidad para la administración de péptidos bioactivos a través de tejidos biológicos desfavorables.

The objective of this research was the synthesis of nanostructured lipid carriers (NLC) and lipid core micelles (LCM) associated with angiotensin II, a peptide with vasoactive activity, with the purpose of evaluating their permeation capacity through porcine buccal mucosa, considering that this administration route represents a promising alternative for bioactive peptides by avoiding first-pass metabolism and improving their bioavailability. The nanoparticles were obtained by melt emulsification combined with an injection technique, without requiring high energy input, which enabled the production of nanometric, homogeneous particles with moderate polydispersity and an encapsulation efficiency above 85% when associated with the peptide. Physicochemical parameters such as hydrodynamic size, polydispersity index, and zeta potential were characterized to assess the colloidal stability of the formulations over time. It was observed that NLC exhibited greater stability at 4 °C compared to LCM, while both systems showed increased physicochemical variability at higher temperatures. The release profile was evaluated in vitro, revealing similar release patterns in both systems, with a rapid release exceeding 60% after one hour of study and without achieving sustained control over the free peptide’s release profile. Permeation was assessed using Franz diffusion cells with porcine buccal mucosa, where NLC significantly enhanced the permeation of angiotensin II compared to its free form, while LCM exhibited fluctuations in cumulative permeability, yielding results that were not sufficiently consistent to accurately determine permeability parameters. These findings suggest that NLC represent a viable option for improving the transmucosal delivery of vasoactive peptides, although further optimization of their release profile is recommended. Overall, the results demonstrate that lipid-based nanoparticles can display different physicochemical properties and stability profiles depending on the system employed, while maintaining similar release profiles and highlighting their potential usefulness for the administration of bioactive peptides through challenging biological tissues.