CN107233297A - 含有难溶性避孕药物的可溶性微针及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种含有难溶性避孕药物的可溶性微针及其制备方法。该可溶性微针包括基底和针尖，所述针尖由环糊精包合物、微针骨架材料和溶剂制备而成，所述环糊精包合物由难溶性避孕药物、β‑环糊精和溶剂制备而成，所述难溶性避孕药物和β‑环糊精的摩尔比为1:1～40；所述微针骨架材料选自右旋糖酐、透明质酸和壳聚糖中的至少一种；所述微针骨架材料与环糊精包合物的质量比为1:0.2～5。该可溶性微针机械性能良好，透皮吸收效果好，与传统的透皮贴剂相比，该可溶性微针极大地提高了药物的经皮渗透效率，与口服制剂的作用效果相似，同时避免了药物对胃肠道的刺激作用。

Description

含有难溶性避孕药物的可溶性微针及其制备方法
技术领域
本发明涉及药物制剂技术领域，特别是涉及一种含有难溶性避孕药物的可溶性微针及其制备方法。
背景技术
避孕药特别是紧急避孕药是目前常用的避孕方法之一，该类药物的剂型主要以单药或者复方制剂为主，常见剂型有片剂、滴丸剂和植入剂等，其中片剂的应用最多。但片剂在使用的过程会对胃肠道产生刺激性引发呕吐反应，需要反复多次给药，导致顺应性较低。国内外科研工作者一直致力于改进传统剂型中所存在的缺点以满足不同人群的避孕需求。
在众多剂型之中，透皮给药制剂用于避孕药物的传递具有广阔的应用前景。与口服给药方式相比较，透皮给药方式具有以下优点：(1)能够提供长时间平稳可控的有效药物治疗浓度，避免血药浓度波动过大带来的副作用；(2)不经过胃肠道吸收，没有肝脏“首过效应”，药物的生物利用度高；(3)使用安全、方便，可随时撤药，增强了使用者的依从性。
国外已经将透皮制剂应用于避孕药经皮传递。但是目前已经上市的透皮制剂以贴剂为主，由于贴剂的药物透皮速率慢，难以在短时间内传递大量药物，故只能通过延长贴片的使用时间来增加药物的渗透量，这在一定程度上带来了不便。
发明内容
基于此，本发明提供了一种含有难溶性避孕药物的可溶性微针。
具体技术方案如下：
一种含有难溶性避孕药物的可溶性微针，包括基底和针尖，所述针尖由环糊精包合物、微针骨架材料和溶剂制备而成，所述环糊精包合物由难溶性避孕药物、β-环糊精和溶剂制备而成，所述难溶性避孕药物和β-环糊精的摩尔比为1:1～40；所述微针骨架材料选自右旋糖酐、透明质酸和壳聚糖中的至少一种；所述微针骨架材料与环糊精包合物的质量比为1:0.2～5。
在其中一些实施例中，所述难溶性避孕药物选自炔诺酮、甲地孕酮、左炔诺孕酮、去氧孕烯、孕二烯酮、屈螺酮、炔雌醇、醋酸甲地孕酮、炔雌醚、炔诺酮、18-甲基炔诺酮、氯地孕酮、炔酮肟中的至少一种。
在其中一些实施例中，所述β-环糊精选自羟丙基-β-环糊精、β-环糊精、磺丁基醚-β-环糊精、磺丙基醚-β-环糊精中的至少一种。
在其中一些实施例中，所述微针骨架材料为右旋糖酐。
在其中一些实施例中，所述溶剂为去离子水。
在其中一些实施例中，所述难溶性避孕药物为左炔诺孕酮，所述β-环糊精为羟丙基-β-环糊精，所述微针骨架材料为右旋糖酐。
在其中一些实施例中，所述难溶性避孕药物和β-环糊精的摩尔比为1:5～40；所述微针骨架材料与环糊精包合物的质量比为1:1.5～4。
在其中一些实施例中，所述难溶性避孕药物和β-环糊精的摩尔比为1:5～20；所述微针骨架材料与环糊精包合物的质量比为1:1.5～3。
在其中一些实施例中，所述难溶性避孕药物和β-环糊精的摩尔比为1:10～15；所述微针骨架材料与环糊精包合物的质量比为1:1.8～2.2。
在其中一些实施例中，所述难溶性避孕药物和β-环糊精的摩尔比为1:13；所述微针骨架材料与环糊精包合物的质量比为1:2。
在其中一些实施例中，所述基底由右旋糖酐的水溶液制备而成。
在其中一些实施例中，所述右旋糖酐的水溶液中右旋糖酐的浓度为0.2～1g/mL。
在其中一些实施例中，所述含有难溶性避孕药物的可溶性微针的针尖的形状为四棱锥，底面边长为280～320μm，高度为750～850μm，可溶性微针贴片的大小为1～10cm2。
本发明还提供了上述含有难溶性避孕药物的可溶性微针的制备方法。
具体技术方案如下：
一种上述的含有难溶性避孕药物的可溶性微针的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备环糊精包合物：将β-环糊精溶解于溶剂中，得β-环糊精溶液，然后加入难溶性避孕药物，搅拌，进行包合反应，反应结束后将所得混合溶液冻干，得到环糊精包合物的冻干粉；
(2)可溶性微针的制备：将微针骨架材料和环糊精包合物的冻干粉分别溶解于溶剂中，然后混合均匀，得微针针尖制备液；再将所得微针针尖制备液加入到制备可溶性微针的模具中，离心，使微针针尖制备液填充模具的微孔，然后进行第一次干燥；再加入不含药物的基底溶液，离心，使基底溶液平铺在模具上，然后进行第二次干燥，即得所述含有难溶性避孕药物的可溶性微针。
在其中一些实施例中，所述β-环糊精溶液中，β-环糊精的浓度为0.5～1.5g/mL。
在其中一些实施例中，所述微针针尖制备液中微针骨架材料和环糊精包合物的总浓度为0.4～1.2g/mL。
在其中一些实施例中，所述基底溶液为右旋糖酐的水溶液。
在其中一些实施例中，所述右旋糖酐的水溶液中右旋糖酐的浓度为0.2～1g/mL。
在其中一些实施例中，所述包合反应的反应时间为0.5～6h。
在其中一些实施例中，所述包合反应的反应时间为1.5～2.5h。
在其中一些实施例中，所述冻干的时间为24～48h。
在其中一些实施例中，所述离心的转速为2800～3200rpm，时间为5～10min。
在其中一些实施例中，所述第一次干燥的时间为4～8h，所述第二次干燥的时间为20～28h。
本发明的含有难溶性避孕药物的可溶性微针及其制备方法具有以下优点和有益效果：
本发明的发明人通过大量实验研究发现，将难溶性避孕药物与特定种类的环湖精以一定配比制备成包合物，再与特定种类的微针骨架材料按一定配比配合可以制备得到机械性能良好，透皮吸收效果好的可溶性微针。药物被制备成环湖精包合物克服了难溶性避孕药物由于溶解度低所导致的微针载药量低以及透皮吸收效果差的问题。选用合适种类的环湖精再配合特定种类的微针骨架材料使制备得到的微针具有良好机械强度的同时，可以有效提高微针的载药量以及药物的经皮传递效率，从而提高药物的生物利用度。
本发明的含有难溶性避孕药物的可溶性微针可以在皮肤表面形成许多微米级的机械孔道，药物能通过这些孔道渗透进入皮肤。微针插入皮肤后针尖溶解，装载的避孕药物通过机械孔道渗透进入皮肤，这可以在短时间内经皮传递大量药物，被毛细血管吸收进入血液发挥药效，与传统的透皮贴剂相比，该可溶性微针极大地提高了药物的经皮渗透效率，与口服制剂的作用效果相似，同时避免了药物对胃肠道的刺激作用。
附图说明
图1为实施例1制备得到的载有左炔诺孕酮可溶性微针的扫描电镜图；
图2为实施例4中各种可溶性微针机械强度测定结果图；
图3为实施例5中可溶性微针针尖含药量测定结果图；
图4为实施例6中的体外透皮实验结果图；
图5为实施例7中的血药浓度曲线图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的含有难溶性避孕药物的可溶性微针及其制备方法作进一步阐述。
实施例1
本实施例提供了一种含有难溶性避孕药物的可溶性微针及其制备方法，其制备方法包括以下步骤：
1)基底溶液的制备
称取1g右旋糖酐40溶解于2mL去离子水中，溶胀过夜后得到基底溶液。
2)左炔诺孕酮环糊精包合物的制备
称取2g羟丙基-β-环糊精(1.3×10^-3mol)溶解于2mL去离子水中，搅拌至完全溶解后，加入0.03g左炔诺孕酮(9.6×10^-5mol)，左炔诺孕酮与羟丙基-β-环糊精的摩尔比为1:13，磁力搅拌反应2h，然后将该溶液冻干48h，即得左炔诺孕酮环糊精包合物。
3)针尖溶液的制备
称取1g右旋糖酐40，溶解于2mL去离子水中，溶胀过夜得到右旋糖酐溶液；称取1g左炔诺孕酮环糊精包合物溶解于1mL去离子水中，得到含药溶液。将右旋糖酐溶液和含药溶液以1:1(v/v)比例混合均匀，得针尖溶液。
4)载有左炔诺孕酮的可溶性微针的制备
将针尖溶液加入到制备可溶性微针的模具中，3000rpm离心5min，使针尖溶液填充模具的微孔，刮去多余的针尖溶液，将模具放入常温干燥器中干燥6小时；然后再加入不含药物的基底溶液，再次离心(3000rpm，5min)使基底溶液平铺在模具上，再次将模具放入常温干燥器中干燥24h，然后脱模即得载有左炔诺孕酮的可溶性微针。该微针的针尖的形状为四棱锥，底面边长为300μm，高度为800μm，可溶性微针贴片大小为10cm2(如图1所示)。
实施例2
本实施例提供了一种含有难溶性避孕药物的可溶性微针及其制备方法，其制备方法包括以下步骤：
1)基底溶液的制备
同实施例1。
2)左炔诺孕酮环糊精包合物的制备
称取6g羟丙基-β-环糊精(3.9×10^-3mol)溶解于6mL去离子水中，搅拌至完全溶解后，加入0.03g左炔诺孕酮(9.6×10^-5mol)，左炔诺孕酮与羟丙基-β-环糊精的摩尔比为1:40，磁力搅拌反应2h，然后将该溶液冻干48h，即得左炔诺孕酮环糊精包合物。
3)针尖溶液的制备
同实施例1。
4)载有左炔诺孕酮的可溶性微针的制备
同实施例1。
实施例3
本实施例提供了一种含有难溶性避孕药物的可溶性微针及其制备方法，其制备方法包括以下步骤：
1)基底溶液的制备
同实施例1。
2)左炔诺孕酮环糊精包合物的制备
同实施例1。
3)针尖溶液的制备
称取1g右旋糖酐40，溶解于2mL去离子水中，溶胀过夜得到右旋糖酐溶液；称取1g左炔诺孕酮环糊精包合物溶解于1mL去离子水中，得到含药溶液。将右旋糖酐溶液和含药溶液以1:2(v/v)比例混合均匀，得针尖溶液。
4)载有左炔诺孕酮的可溶性微针的制备
同实施例1。
对比例1
本对比例提供了一种含有难溶性避孕药物的可溶性微针及其制备方法，其原料种类、配比以及制备方法基本同实施例1，不同在于将羟丙基-β-环糊精替换为α-环糊精。
对比例2
本对比例提供了一种含有难溶性避孕药物的可溶性微针及其制备方法，其原料种类、配比以及制备方法基本同实施例1，不同在于将右旋糖酐40替换为聚乙烯吡咯烷酮K90。
对比例3
本对比例提供了一种含有难溶性避孕药物的可溶性微针及其制备方法，其制备方法包括以下步骤：
1)基底溶液的制备
同实施例1
2)左炔诺孕酮环糊精包合物的制备
称取0.1g羟丙基-β-环糊精(6.4×10^-5mol)溶解于0.1mL去离子水中，搅拌至完全溶解后，加入0.03g左炔诺孕酮(9.6×10^-5mol)，左炔诺孕酮与羟丙基-β-环糊精的摩尔比为1.5:1，磁力搅拌反应2h，然后将该溶液冻干48h，即得左炔诺孕酮环糊精包合物。
3)针尖溶液的制备
同实施例1。
4)载有左炔诺孕酮的可溶性微针的制备
同实施例1。
对比例4
本对比例提供了一种含有难溶性避孕药物的可溶性微针及其制备方法，其制备方法包括以下步骤：
1)基底溶液的制备
同实施例1
2)左炔诺孕酮环糊精包合物的制备
同实施例1。
3)针尖溶液的制备
称取1g右旋糖酐40，溶解于2mL去离子水中，溶胀过夜得到右旋糖酐溶液；称取1g左炔诺孕酮环糊精包合物溶解于1mL去离子水中，得到含药溶液。将右旋糖酐溶液和含药溶液以1:5(v/v)比例混合均匀，得针尖溶液。
4)载有左炔诺孕酮的可溶性微针的制备
同实施例1。
实施例4 机械强度测试实验
用质构仪探究可溶性微针在外力作用下针尖的受力情况，以此来评价可溶性微针的机械强度。对实施例1～3，对比例1～4所制备得到的可溶性微针进行机械强度测试。测定时，将含有100个针尖的载药可溶性微针放在质构仪的平台上，实验开始时，探头以2mm/s的速度下降，当探头接触到针尖开始施加压力且达到触发压力0.05N时压力传感器开始记录压力的变化情况，探头的下降速度变为0.5mm/s继续施加压力，直到压缩形变量达到80％时，探头停止下压，保持5s后探头上升，离开微针。以时间为横坐标，探头所受的压力为纵坐标绘制机械强度曲线。
结果如图2所示，可溶性微针在测试过程中所承受的压力随着压缩距离的增加而增加。其中，实施例1的机械强度曲线较为平滑，没有明显的拐点，表明可溶性微针在测试过程中针尖没发生断裂，其机械强度较好。对比例2和对比例4的可溶性微针的压力曲线上均存在着一个明显的突变点，此突变点表明可溶性微针在被压缩的过程中针尖被压断了，从而导致压力瞬间下降，而随着压缩继续不断进行，压力继续增加，说明对比例2和对比例4的可溶性微针的机械强度较差，不能满足有效刺破皮肤的要求。对比例2的可溶性微针是由聚乙烯吡咯烷酮K90为骨架材料制备而成的，这样的结果表明以聚乙烯吡咯烷酮为骨架材料制备得到的载有左炔诺孕酮的可溶性微针的机械强度远差于以右旋糖酐40为骨架材料制备得到的载有左炔诺孕酮的可溶性微针。对比例4的可溶性微针，其处方中右旋糖酐溶液和含药溶液的体积比为1:5，所制备得到的微针中骨架材料右旋糖酐的含量减少导致了其机械强度的下降。其他实施例和对比例的可溶性微针在测试过程中没有发现针尖断裂的情况，表明其机械强度良好。
实施例5 载药量的测定
用手术刀片将可溶性微针贴片上的针尖从基底上分离出来，然后将针尖溶解于去离子水中，用高效液相色谱仪对其含量进行测定，计算可溶性微针的针尖含药量。
结果如图3所示，实施例1～3，对比例2和对比例4所制备得到的可溶性微针针尖载药量较高，而对比例1和对比例3的针尖载药量很低。其中，对比例1中所采用的环糊精是α-环糊精，α-环糊精对难溶性药物左炔诺孕酮包合之后的增容效果不明显，从而导致其针尖载药量很低。而对比例3中左炔诺孕酮和羟丙基-β-环糊精的摩尔比为2:1，体系中药物的分子数量多于羟丙基-β-环糊精的分子数量，有一部分的药物分子没有被羟丙基-β-环糊精分子包合，导致针尖的载药量低。实验结果显示，当羟丙基-β-环糊精的摩尔量大于药物的摩尔量时，对药物的增容效果良好，所制备得到的可溶性微针针尖载药量较高。但是羟丙基-β-环糊精的摩尔量过高时，会导致针尖的机械强度下降。对比图2中实施例1和实施例2的机械强度图可以发现，实施例1中药物与环糊精的摩尔比为1:13，其机械强度曲线平滑无任何拐点，表明在测试过程中针尖没有发生断裂；而实施例2中药物与环糊精的摩尔比为1:40，其机械强度曲线中存在一个微小的拐点，表明在测试过程中存在部分针尖发生断裂，实施例2的可溶性微针的机械强度差于实施例1。
实施例6
采用Franz扩散池进行可溶性微针体外药物透皮实验。先将冻存的西藏猪的离体皮肤解冻，然后用生理盐水清洗干净，用滤纸擦干，然后用剪刀修剪成适合用于扩散池的尺寸。把实施例1中制备得到的可溶性微针用50N的力按压在离体猪皮肤上，保持30s，然后将带有可溶性微针的皮肤固定在接收池上，另一实验组在皮肤上涂抹等剂量左炔诺孕酮凝胶(1mg左炔诺孕酮溶解于10mL乙酸乙酯中，加入5g泊洛沙姆407搅拌形成凝胶)。每个接收池加入PBS缓冲液(pH＝5.8)作为溶出介质，调节搅拌速度为150rpm，水浴温度为34℃。在设定的时间点上从扩散池中取出1mL接收液，并补充等体积预热好的PBS缓冲液。将取出的接收液用0.22μm微孔滤膜过滤，用液相色谱仪进行含量测定，绘制药物的透皮溶出曲线。
结果显示(图4)：可溶性微针组的透皮效率远大于凝胶的透皮效率，这是由于皮肤角质层的存在阻碍了凝胶制剂中的药物渗透进入皮肤，而可溶性微针是通过在皮肤上形成机械孔道，显著加速药物的渗透。凝胶透皮组在透皮实验进行10小时后，药物的经皮渗透量仍然不到10％，而可溶性微针组在透皮实验进行1小时后药物的传递量已经超过凝胶传递10小时的药物剂量，在实验进行10小时后，可溶性微针组的药物传递量已经达到80％。
实施例7
选取体重在160-200g区间的雌性SD大鼠18只，检疫3天后随机分成3组，分别给予实施例1制备的可溶性微针、市售产品和LNG凝胶(1mg LNG溶解于10mL乙酸乙酯中，加入5g泊洛沙姆407搅拌形成凝胶)。
微针组在大鼠腿部剃毛后进行微针给药，每片微针的剂量为50μg；市售产品组口服灌胃与微针组等剂量的毓婷混悬液(毓婷片研磨成粉末后取相当剂量的粉末溶于生理盐水中)；凝胶组大鼠先腹部剃毛，涂抹LNG凝胶，并以保鲜膜覆盖。
给药后，对大鼠进行颈静脉插管手术，以便连续取血。腹腔注射乌拉坦溶液(20％，w/v)对大鼠进行麻醉，麻醉剂量为0.6mL/100g。麻醉后将大鼠以仰卧位固定在固定板上，把颈部毛发刮净，开1cm小口，分离出颈静脉血管，用手术线结扎远心端，用针在颈静脉上挑出小口，插入导管，若导管插入顺利，会有少量血液回流，此时固定导管与颈静脉，缝合皮肤创口。于给药后15，30，45，60，120，180，240，360min采血0.5mL置于内壁涂有肝素钠的离心管中。每个时间点采血后补充等量的生理盐水。血样采集后5000rpm离心5min，分离出血浆，用液相色谱质谱联用仪进行血药浓度的测定，绘制血药浓度曲线(如图5所示)。
结果显示：凝胶透皮组未能够检测出明显的血药浓度含量，凝胶的透皮效率很低，与体外药物释放效果相一致，这是由于皮肤角质层的屏障作用，阻碍了药物的透皮渗透。而可溶性微针打开了皮肤角质层的屏障，极大地提高了药物的透皮渗透效率，所以可溶性微针组表现出明显的血药浓度随时间的变化情况，且与口服市售产品组的血药浓度曲线相似。
药动学参数表明可溶性微针组和市售产品组二者具有相同的达峰时间，两组SD大鼠的血药浓度均在0.5h左右达到最大浓度，可溶性微针组的峰浓度为189.27±57.46ng/mL，口服市售产品组的为224.71±55.23ng/mL，二者无统计学差异(P＞0.05)，表明可溶性微针组与口服市售产品组具有相同的达峰浓度。但是在给药45min之后，可溶性微针组一直保持着高于口服组的血药浓度(P＜0.05)，其血药浓度下降更为缓慢，波动范围更小。这是因为透皮制剂的药物传递是一个持续进行的过程，药物的吸收与代谢同时持续进行，所以血药浓度下降较为缓慢，血药浓度曲线更为平缓。另外，药物被制备成环糊精包合物之后提高了药物的溶解度，也提高了药物的经皮传递效率，从而使可溶性微针组与口服制剂组具有相似的血药浓度曲线。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种含有难溶性避孕药物的可溶性微针，其特征在于，包括基底和针尖，所述针尖由环糊精包合物、微针骨架材料和溶剂制备而成，所述环糊精包合物由难溶性避孕药物、β-环糊精和溶剂制备而成，所述难溶性避孕药物和β-环糊精的摩尔比为1:1～40；所述微针骨架材料选自右旋糖酐、透明质酸和壳聚糖中的至少一种；所述微针骨架材料与环糊精包合物的质量比为1:0.2～5。
2.根据权利要求1所述的含有难溶性避孕药物的可溶性微针，其特征在于，所述难溶性避孕药物选自炔诺酮、甲地孕酮、左炔诺孕酮、去氧孕烯、孕二烯酮、屈螺酮、炔雌醇、醋酸甲地孕酮、炔雌醚、炔诺酮、18-甲基炔诺酮、氯地孕酮、炔酮肟中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的含有难溶性避孕药物的可溶性微针，其特征在于，所述β-环糊精选自羟丙基-β-环糊精、β-环糊精、磺丁基醚-β-环糊精、磺丙基醚-β-环糊精中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的含有难溶性避孕药物的可溶性微针，其特征在于，所述微针骨架材料为右旋糖酐；及/或，所述溶剂为去离子水。
5.根据权利要求1-4任一项所述的含有难溶性避孕药物的可溶性微针，其特征在于，所述难溶性避孕药物为左炔诺孕酮，所述β-环糊精为羟丙基-β-环糊精，所述微针骨架材料为右旋糖酐。
6.根据权利要求1-4任一项所述的含有难溶性避孕药物的可溶性微针，其特征在于，所述难溶性避孕药物和β-环糊精的摩尔比为1:5～20；所述微针骨架材料与环糊精包合物的质量比为1:1.5～3。
7.一种权利要求1-6任一项所述的含有难溶性避孕药物的可溶性微针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备环糊精包合物：将β-环糊精溶解于溶剂中，得β-环糊精溶液，然后加入难溶性避孕药物，搅拌，进行包合反应，反应结束后将所得混合溶液冻干，得到环糊精包合物的冻干粉；
(2)可溶性微针的制备：将微针骨架材料和环糊精包合物的冻干粉分别溶解于溶剂中，然后混合均匀，得微针针尖制备液；再将所得微针针尖制备液加入到制备可溶性微针的模具中，离心，使微针针尖制备液填充模具的微孔，然后进行第一次干燥；再加入不含药物的基底溶液，离心，使基底溶液平铺在模具上，然后进行第二次干燥，即得所述含有难溶性避孕药物的可溶性微针。
8.根据权利要求7所述的含有难溶性避孕药物的可溶性微针的制备方法，其特征在于，所述β-环糊精溶液中β-环糊精的浓度为0.5～1.5g/mL。
9.根据权利要求7所述的含有难溶性避孕药物的可溶性微针的制备方法，其特征在于，所述微针针尖制备液中微针骨架材料和环糊精包合物的总浓度为0.4～1.2g/mL。
10.根据权利要求7-9任一项所述的含有难溶性避孕药物的可溶性微针的制备方法，其特征在于，所述包合反应的反应时间为0.5～6h；及/或，所述冻干的时间为24～48h。
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