2. Conventional particle size reduc

2. Conventional particle size reduction techniques
Particle size reduction is one of the oldest strategies for improving solubility of drugs since solubility of drugs is intrinsically related to drug particle size. When the particle size is decreased, the larger surface area of the drug allows the increase in the surface area to volume ratio thus increasing the surface area available for solvation. Particle size reduction technologies are therefore routinely used to increase the bioavailability of poorly soluble drugs [2]. Many strategies like polymorphism, salt formation, co–crystal formation and addition of excipients also marginally increase the solubility of the insoluble drugs but their use is mainly limited due to low success rates for increasing bioavailability and in some cases, being undesirable due to production of toxic side effects [18]. Because of this reason, particle size reduction remains to be a safe method to increase solubility of drug substances without altering the chemical nature of the drug. It is well known that decrease in particle size and corresponding increase in the surface area of the particles, increases the dissolution rate of that substance as described by the famous Noyes–Whitney equation back in the late nineteenth century [19]. However, as compared to the effect on dissolution properties, decrease in particle size has comparatively little effect on the solubility of the drug substances as it does not alter the solid-state properties of the particles. Williams et al. (2013) and Sun et al. (2012) have separately reported that particle size reduction indeed has effects on the kinetic solubility of the substance and according to Ostwald-Freundlich Equation (Equation (1)), the solubility increases significantly on reducing particle size below 1 μm (0.5 μm in radius) [2] and [20]. This is because the reduction of size below 1 μm increases solvation pressure, giving rise to an increase on solubility and also causes disruption of solute–solute interaction which eases the solubilization process [21].

equation[1]
View the MathML source
Turn MathJax on

where, Cs is saturated solubility, C∞ is solubility of solid consisting of large particles, V is molar volume of particles, R is gas constant, T is absolute temperature, ρ is density of solid, and r is particle radius.
Although reduction of particle size below 1 μm is suitable to improve the solubility, the particle technologies have now been developed to reduce the particle size to the nanometer-size range. The conventional particle size reduction still remains a basic size reduction procedure but particle size reduction techniques now involve nanotechnology and nanosization, which are being widely studied for the formulation approaches to drugs with poor aqueous solubility [18] and [22]. According to Williams et al., particle size reduction to nanosize range involves two processes namely ‘bottom-up’ and ‘top-down techniques’. The bottom-up technologies such as ‘controlled crystallization’ and ‘precipitation after solvent evaporation’ start from the molecules which are dissolved and then precipitated by adding a solvent to a non-solvent. Similarly, top–down technologies like ‘pearl milling’ and ‘high-pressure homogenization’ are disintegration methods involving wet milling that provide more efficient size reduction than the conventional size reduction techniques [2] and [23]. The particle size reduction techniques involving powder and particle technology are discussed in this review.

Kết quả (Việt) 1:

2. kỹ thuật giảm kích thước hạt thông thườngParticle size reduction is one of the oldest strategies for improving solubility of drugs since solubility of drugs is intrinsically related to drug particle size. When the particle size is decreased, the larger surface area of the drug allows the increase in the surface area to volume ratio thus increasing the surface area available for solvation. Particle size reduction technologies are therefore routinely used to increase the bioavailability of poorly soluble drugs [2]. Many strategies like polymorphism, salt formation, co–crystal formation and addition of excipients also marginally increase the solubility of the insoluble drugs but their use is mainly limited due to low success rates for increasing bioavailability and in some cases, being undesirable due to production of toxic side effects [18]. Because of this reason, particle size reduction remains to be a safe method to increase solubility of drug substances without altering the chemical nature of the drug. It is well known that decrease in particle size and corresponding increase in the surface area of the particles, increases the dissolution rate of that substance as described by the famous Noyes–Whitney equation back in the late nineteenth century [19]. However, as compared to the effect on dissolution properties, decrease in particle size has comparatively little effect on the solubility of the drug substances as it does not alter the solid-state properties of the particles. Williams et al. (2013) and Sun et al. (2012) have separately reported that particle size reduction indeed has effects on the kinetic solubility of the substance and according to Ostwald-Freundlich Equation (Equation (1)), the solubility increases significantly on reducing particle size below 1 μm (0.5 μm in radius) [2] and [20]. This is because the reduction of size below 1 μm increases solvation pressure, giving rise to an increase on solubility and also causes disruption of solute–solute interaction which eases the solubilization process [21].phương trình [1]Xem mã nguồn MathMLBật MathJaxở đâu, Cs là bão hòa hòa tan, C∞ độ hòa tan của rắn bao gồm các hạt lớn, V là thể tích mol của hạt, R là hằng số khí, T là nhiệt độ tuyệt đối, ρ là mật độ của chất rắn và r là bán kính của hạt.Mặc dù giảm kích thước hạt dưới 1 μm là phù hợp để cải thiện độ hòa tan, các công nghệ hạt bây giờ đã được phát triển để giảm kích thước hạt khoảng kích cỡ nanomet. Giảm kích thước hạt thông thường vẫn là một thủ tục giảm kích thước cơ bản nhưng kỹ thuật giảm kích thước hạt bây giờ liên quan đến công nghệ nano và nanosization, đang được nghiên cứu rộng rãi cho các phương pháp tiếp cận xây dựng cho các loại thuốc với độ hòa tan dung dịch nước nghèo [18] và [22]. Theo Williams và ctv., giảm kích thước hạt nanosize phạm vi liên quan đến hai quy trình cụ thể là 'dưới lên' và 'top-down kỹ thuật'. Công nghệ bottom-up như 'kiểm soát tinh' và 'lượng mưa sau khi bốc hơi dung môi' bắt đầu từ các phân tử được giải tán và sau đó kết tủa bằng cách thêm một dung môi không dung môi. Tương tự, công nghệ top-down như 'Ngọc nghiền' và 'áp lực cao homogenization' tan rã phương pháp liên quan đến ẩm ướt phay cung cấp hiệu quả hơn kích thước giảm hơn so với các kỹ thuật giảm kích thước thông thường [2] và [23]. Kỹ thuật giảm kích thước hạt liên quan đến công nghệ bột và bột hạt được thảo luận trong này xem xét.

Kết quả (Việt) 2:

2. kích thước hạt kỹ thuật giảm thông thường
hạt giảm kích thước là một trong những chiến lược lâu đời nhất để cải thiện khả năng hòa tan của thuốc vì độ hòa tan của thuốc được bản chất liên quan đến kích thước hạt thuốc. Khi kích thước hạt giảm, diện tích bề mặt lớn hơn của thuốc cho phép tăng diện tích bề mặt với tỷ lệ khối lượng như thế làm tăng diện tích bề mặt có sẵn cho solvation. Công nghệ giảm kích thước hạt do đó thường được sử dụng để làm tăng sinh khả dụng của thuốc hòa tan kém [2]. Nhiều chiến lược như đa hình, hình thành muối, hình thành đồng tinh thể và bổ sung các tá dược cũng nhẹ tăng độ hòa tan của thuốc không hòa tan, nhưng việc sử dụng chúng là chủ yếu là hạn chế do tỷ lệ thành công thấp để tăng khả dụng sinh học và trong một số trường hợp, việc không mong muốn do sản xuất tác dụng phụ độc hại [18]. Vì lý do này, việc giảm kích thước hạt vẫn còn là một phương pháp an toàn để tăng độ hòa tan của các chất ma túy mà không làm thay đổi tính chất hóa học của thuốc. Nó cũng được biết rằng giảm kích thước hạt và tăng tương ứng trong khu vực bề mặt của các hạt, làm tăng tốc độ tan rã của chất đó như được mô tả bởi các phương trình Noyes-Whitney nổi tiếng trở lại trong những năm cuối thế kỷ XIX [19]. Tuy nhiên, so với các hiệu ứng trên tính chất giải thể, giảm kích thước hạt có tương đối ít ảnh hưởng đến độ tan của các chất ma túy như nó không làm thay đổi các thuộc tính trạng thái rắn của các hạt. Williams et al. (2013) và Sun et al. (2012) đã báo cáo riêng biệt đó giảm kích thước hạt thực sự có tác dụng trên độ tan động học của các chất và theo Ostwald-Freundlich phương trình (phương trình (1)), độ hòa tan tăng đáng kể vào việc giảm kích thước hạt dưới 1 mm (0,5 mm trong bán kính ) [2] và [20]. Điều này là do việc giảm kích thước dưới 1 micron làm tăng áp lực solvation, dẫn đến sự gia tăng về độ hòa tan và cũng gây ra sự gián đoạn của sự tương tác chất tan-tan mà giúp giảm bớt quá trình hòa tan [21]. Phương trình [1] Xem nguồn MathML Bật MathJax trên ở đâu, Cs được bão hòa tan, C∞ là độ tan của chất rắn bao gồm những hạt lớn, V là thể tích mol của các hạt, R là hằng số khí, T là nhiệt độ tuyệt đối, ρ là mật độ rắn, và r là bán kính hạt. Mặc dù giảm kích thước hạt dưới 1 mm là phù hợp để cải thiện khả năng hòa tan, các công nghệ hạt hiện nay đã được phát triển để giảm kích thước hạt đến phạm vi nanomet kích thước. Việc giảm kích thước hạt thông thường vẫn còn là một thủ tục giảm kích thước nhưng giảm kích thước hạt cơ bản các kỹ thuật hiện liên quan đến công nghệ nano và nanosization, đang được nghiên cứu rộng rãi cho việc xây dựng phương pháp tiếp cận với thuốc có độ hòa tan kém [18] và [22]. Theo Williams et al., Hạt giảm kích thước khoảng nanosize bao gồm hai quá trình cụ thể là 'kỹ thuật trên xuống' 'từ dưới lên' và. Các công nghệ từ dưới lên như 'tinh kiểm soát' và 'kết tủa sau khi bay hơi dung môi' bắt đầu từ những phân tử bị giải thể và sau đó kết tủa bằng cách thêm một dung môi để một không dung môi. Tương tự như vậy, các công nghệ trên xuống như 'ngọc phay' và 'áp lực cao đồng nhất "là phương pháp phân rã liên quan đến phay ướt cung cấp giảm kích thước hiệu quả hơn so với các kỹ thuật giảm kích thước thông thường [2] và [23]. Các kỹ thuật giảm kích thước hạt liên quan đến bột và công nghệ hạt được thảo luận trong bài đánh giá này.