CARATTERIZZAZIONE CHIMICO-FISICA DI DISPERSIONI SOLIDE DI PREDNISOLONE 21-TRIMETILACETATO E PVA PER LO SVILUPPO DI UN NUOVO SISTEMA DI SOMMINISTRAZIONE DEL PRINCIPIO ATTIVO

Prednisolone 21-trimethylacetate is a markedly lipophilic steroid ester with poor water solubility. This study describes its solid-state physicochemical characterization using DSC, TGA, XRPD, FT-IR, hot-stage microscopy, and scanning electron microscopy, as well as the development of multicomponent systems aimed at improving its biopharmaceutical properties. The starting drug was found to be highly crystalline, melting at 234.6°C, a process preceded by the onset of degradation (maximum mass loss rate at 197°C); upon cooling, the melt vitrifies rather than recrystallizing, exhibiting a glass transition around 103°C—an indication (requiring confirmation, given the partial degradation of the melt) of the molecule's ability to form an amorphous phase. In systems with palmitic acid, obtained via solution crystallization and slurry treatment, the active ingredient retains its crystalline phase; however, diffractometry reveals reproducible peaks in the product patterns that cannot be attributed to the starting materials and instead point to a third crystalline phase. Switching to the ionic form of the co-former yielded the most distinct result: in systems with sodium palmitate, DSC, XRPD, and FT-IR analyses consistently describe a salt lacking crystalline order, whereas the drug remains crystalline, exhibiting a melting point approximately 11°C lower and a degradation temperature about forty degrees higher. In the PVA/drug solid dispersion system, with a theoretical loading of 1.96% w/w, diffractometry detects the active ingredient present as macroscopic crystals formed through precipitation upon mixing the two solutions. None of the strategies explored resulted in a molecular dispersion. However, the work identifies two areas requiring attention: the use of ionic co-formers—the only instance where a genuine interaction was observed—and the mixing conditions of the polymer system.

Il prednisolone 21-trimetilacetato è un estere steroideo marcatamente lipofilo e scarsamente solubile in acqua. Il presente lavoro ne descrive la caratterizzazione chimico-fisica allo stato solido mediante DSC, TGA, XRPD, FT-IR, microscopia con tavolino riscaldante e microscopia elettronica a scansione, e lo sviluppo di sistemi multicomponente volti a migliorarne le proprietà biofarmaceutiche. Il farmaco di partenza è risultato altamente cristallino, con fusione a 234,6 °C preceduta dall'inizio della degradazione (massima velocità di perdita di massa a 197 °C); in raffreddamento il fuso vetrifica anziché ricristallizzare, con transizione vetrosa intorno ai 103 °C, indizio — da confermare, perché il fuso è in parte degradato — della capacità della molecola di formare una fase amorfa. Nei sistemi con acido palmitico, ottenuti per cristallizzazione da soluzione e per trattamento in slurry, il principio attivo conserva la propria fase cristallina, ma la diffrattometria individua nei pattern dei prodotti picchi riproducibili non attribuibili ai materiali di partenza, riconducibili a una terza fase cristallina. Il passaggio al co-formatore in forma ionica ha prodotto il risultato più netto: nei sistemi con palmitato di sodio DSC, XRPD e FT-IR concordano nel descrivere un sale privo di ordine cristallino, mentre il farmaco resta cristallino, con un punto di fusione più basso di circa 11 °C e una temperatura di degradazione più alta di circa quaranta gradi. Nel sistema a dispersione solida PVA/farmaco, con un carico teorico dell'1,96 % p/p, la diffrattometria rileva il principio attivo, presente come cristalli macroscopici originati dalla precipitazione al momento della miscelazione delle due soluzioni. Nessuna delle strategie esplorate ha condotto a una dispersione molecolare. Il lavoro identifica tuttavia i due punti su cui intervenire: l'impiego di co-formatori ionici, unico caso in cui si è osservata una reale interazione, e le condizioni di miscelazione del sistema polimerico.