JP6603817B1 - シ−ムレスカプセルならびにこれを含むフィルターおよび喫煙器具 - Google Patents
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Abstract
Description
また、カプセル皮膜におけるゲル化剤成分の含有率を増やすことで破壊強度の増加を抑制しつつ皮膜を厚くすることが考えられるが、この場合、皮膜成分が高粘度となり、カプセル製造が困難になってしまう。
本発明は、下記の実施形態を含む。
油性成分を含む内容物と、前記内容物を封入するカプセル皮膜とを有し、
前記カプセル皮膜は、多糖類を含み、
前記カプセル皮膜の厚さが、60μm以上であり、
温度25℃、相対湿度40%の環境下に静置した際の4時間での前記内容物の揮発量(VC)が、配合された前記内容物の総重量に対して3.0重量%以上であり、
カプセル直径当たりの破壊強度が3〜8N/mmである、カプセル。
[2] 前記多糖類は、ゲル化能を有する多糖類を含む、[1]に記載のカプセル。
[3] 前記カプセル皮膜は、前記カプセル皮膜の総重量に対して、
20〜80重量%のゲル化能を有する多糖類と、
4〜20重量%のグリセリンと、
0〜40重量%の、デンプン、デキストリン類、および還元デンプン加水分解物から選択される少なくとも一種と、
を含む、[1]または[2]に記載のカプセル。
[4] 前記内容物の揮発量(VC)に対する前記カプセル皮膜の厚さ(TH)の比(TH(μm)/VC(重量%))が8以上である、[1]〜[3]のいずれかに記載のカプセル。
[5] 前記カプセル皮膜の厚さが、60〜110μmである、[1]〜[4]のいずれかに記載のカプセル。
[6] 前記カプセル皮膜は、ゼラチンをさらに含む、[1]〜[5]のいずれかに記載のカプセル。
[7] 前記多糖類は、ジェランガム、カラギーナン、寒天、グアーガム、グアーガム誘導体、グアーガム酵素分解物、アルギン酸またはその塩、デンプン、およびデキストリン類からなる群より選択される少なくとも一種を含む、[1]〜[6]のいずれかに記載のカプセル。
[8] 前記ゲル化能を有する多糖類は、ジェランガム、カラギーナン、および寒天からなる群より選択される少なくとも一種を含む、[2]または[3]に記載のカプセル。
[9] 前記油性成分は、香料を含む、[1]〜[8]のいずれかに記載のカプセル。
[10] 前記香料は、スペアミント、メントール、ペパーミント、およびベリー類らなる群より選択される少なくとも一種である、[9]に記載のカプセル。
[11] カプセルの皮膜率が、9.0〜18.0重量%である、[1]〜[10]のいずれかに記載のカプセル。
[12] [1]〜[11]のいずれかに記載のカプセルを含む、喫煙器具用フィルター。
[13] [1]〜[11]のいずれかに記載のカプセルまたは[12]に記載のフィルターを含む、喫煙器具。
本発明のカプセルは崩壊可能なシームレスカプセルである。
カプセル3は、崩壊可能であり、指で圧力を加えることにより、カプセル皮膜2が破裂して内容物1がカプセルの外部に放出される。具体的には、カプセル3は、喫煙器具(例えば喫煙器具中のフィルター内)に内包された後、使用時には、指で圧力を加えることにより、カプセル皮膜2を破ることができる。カプセル皮膜2が破れることにより、内容物1の香料等が放出され、香りを楽しむことができる。
本発明において、カプセル直径当たりの破壊強度は、3〜8N/mmである。8N/mmを超えると、指でカプセルを潰すことが困難になり好ましくない。3N/mm未満であると、カプセルが割れやすく、取り扱い性が悪化する。特に、喫煙器具やフィルターへの封入時や搬送時にカプセルが割れる場合がある。カプセル直径当たりの破壊強度は、3.5〜7.5N/mmが好ましく、4〜7N/mmがより好ましい。このような範囲にあると、指で適度な力を加えた際により容易に割ることができ、割れ感が良い。
本明細書において、「カプセル直径当たりの破壊強度」とは、カプセルの破壊強度(N)をカプセルの直径(D)(mm)で除することにより算出される。破壊強度(N)は、カプセル粒子に対し、崩壊するまで垂直方向に連続的に荷重をかけることにより測定される。カプセルが破壊する瞬間の最大荷重がカプセルの破壊強度(N)である。破壊強度(N)は、例えば、レオメーター(例えば、レオメーターCR−3000EX、(株)サン科学製)を用いて測定され、レオデーターアナライザー(Rheo Data analyzer for Win、物性データ自動解析ソフト、(株)サン科学製)により分析される。カプセルの直径(mm)は、長径(mm)と短径を測定し、その平均とした。
カプセルの全重量は、例えば直径約3.5mmのカプセルの場合は、好ましくは17〜25mgであり、より好ましくは18〜24mg、さらに好ましくは19〜23mgである。
カプセルの形状は、特に限定されないが、例えば、球状であってもよく、フットボール状であってもよい。好ましくは球状であり、より好ましくは真球状である。真球状とする場合に、より詳細には、カプセルの短径/長径の比は、特に限定されないが、0.90〜1.00が好ましく、0.95〜1.00がより好ましい。前記の比にすることにより、適切な破壊強度を有し、保存性に優れ、かつ外圧をかけた際に割れやすい上、喫煙器具のフィルターに用いる場合に喫煙器具のフィルターへの封入性に優れる。
本明細書において、「喫煙器具」には、従来の紙巻きタバコ、葉巻、パイプ、電子タバコ等が挙げられる。
内容物は、油性成分を含む。内容物は、油性成分を主成分として含むことが好ましく、油性成分のみで構成されていてもよい。「油性成分を主成分として含む」とは、具体的には、内容物の全重量に対し、油性成分が、例えば50重量%以上、好ましくは60重量%以上、より好ましくは70重量%以上、さらに好ましくは80重量%以上を占めることをいうものとする。
ルサム、トンカ、ナッツ、ナツメ、ナツメグ、ナンテン、ニアウリ、ニンジン、バイオレット、パイナップル、ハイビスカス、ハチミツ、ハッカ、パッションフルーツ、バニラ、ローズ、コーヒー、ヒソップ、ヒノキ、フーゼル油、ブチュ、ペピーノ、ベルベナ、ボアドローズ、ポポー、ボルドー、ボロニア、マツ、マンゴー、ミツロウ、ミモザ、ミルフォイル、ムスク、メープル、メリッサ、メロン、モモ、ヤラヤラ、ラベンダー、リツェア、リンデン、ルー、レンブ、ローズマリー、ロベージ、バニラ、コーヒー、チョコレート等のオイルが挙げられる。
充填剤は、内容物の比重の調節を目的として添加され得る。充填剤としては、例えば、エステル樹脂型のダンマー樹脂、木材樹脂、イソ酪酸酢酸スクロース(SAIB)又は臭素化植物油が挙げられるがこれらに限定されない。これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
甘味料は、エタノール溶液又は懸濁液の形態で添加され得る。甘味料の例としては、アスパルテーム、サッカリン、NHDC、スクラロース、アセスルファム、ネオテーム等が挙げられるがこれらに限定されない。これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
清涼剤や温熱剤は、口腔内に清涼感や温熱感をもたらす目的で添加され得る。清涼剤としては、コハク酸メンチル及びその誘導体などが挙げられるが、これらに限定されない。温熱剤としては、バニリルエチルエーテルが挙げられるが、これに限定されない。これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
薬理活性成分としては、特に限定されないが、例えば、グリチルリチン酸及びその誘導体並びにそれらの塩類(例えば、グリチルリチン酸二カリウム、グリチルリチン酸モノアンモニウム等)、セアプローゼ、セミアルカリプロティナーゼ、セラペプターゼ、トラネキサム酸、プロクターゼ、プロナーゼ、ブロメライン等の抗炎症剤等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
界面活性剤は、特に限定されず、公知のものを使用できる。
4時間での前記内容物の揮発量(VC)は、好ましくは、3.0〜25重量%であり、より好ましくは3.5〜20重量%であり、さらに好ましくは3.5〜15重量%である。
カプセル皮膜は、多糖類を含み、必要に応じて、ゼラチンのような多糖類以外の親水性コロイド、可塑剤、着色剤、甘味料、香料を含む。カプセル皮膜が多糖類を含むことにより、封入する内容物の揮発を抑制したカプセルを製造することができる。
(i)ジェランガム、
(ii)ジェランガムおよびカラギーナンの組合せ
(iii)ジェランガム、カラギーナン、および、デキストリン類の組合せ
(iv)ジェランガム、カラギーナン、およびデンプンの組合せ
(v)ジェランガム、カラギーナン、および寒天の組合せ
(vi)ジェランガム、カラギーナン、寒天、および、デキストリン類の組合せ
(vii)ジェランガム、カラギーナン、寒天およびデンプンの組合せ
(viii)カラギーナンとグアーガム、グアーガム誘導体および/またはグアーガム分解物との組合せ
(ix)カラギーナン、グアーガム、グアーガム誘導体および/またはグアーガム分解物、ならびに、デキストリン類の組合せ
(x)カラギーナン、グアーガム、グアーガム誘導体および/またはグアーガム分解物、ならびにデンプンの組合せ
(xi)ジェランガム、カラギーナン、寒天、ならびに、グアーガム、グアーガム誘導体および/またはグアーガム分解物の組合せ
(xii)ジェランガム、カラギーナン、寒天、グアーガム、グアーガム誘導体および/またはグアーガム分解物、ならびに、デキストリン類の組合せ
(xiii)ジェランガム、カラギーナン、寒天、グアーガム、グアーガム誘導体および/またはグアーガム分解物、ならびにデンプンの組合せ
ゼラチンを含む場合には、多糖類およびゼラチンの合計含有量が、カプセル皮膜の総重量に対して、70〜99重量%が好ましく、80〜98重量%がさらに好ましい。ゼラチンを含まない場合には、多糖類の含有量が、カプセル皮膜の総重量に対して、70〜99重量%が好ましく、80〜95重量%がさらに好ましい。
ゲル化能を有する多糖類の含有量は、本発明の効果を妨げない限り特に限定されないが、カプセルの破壊強度および皮膜強度の点から、カプセル皮膜の総重量に対して、50〜95重量%が好ましく、55〜95重量%がさらに好ましい。
アシル化ジェランガムの市販品としては、例えば、CPケルコ社製の、ケルコゲルHT、ケルコゲルLT100がある。脱アシル化ジェランガムの市販品としては、例えば、CPケルコ社製の、ケルコゲル、ケルコゲルFがある。
カラギーナンは、紅藻類のスギノリ科、ミリン科及びイバラノリ科等の全藻より、公知の手段、方法を用いて抽出して製造される。カラギーナンは市販品を使用することができる。市販品としては、ゲニュービスコ(イオタタイプ、三晶(株))、ゲニューゲル(カッパタイプ、三晶(株))、サチアゲル ME4SB(SATIAGEL ME4SB、カッパタイプ、(株)カーギルジャパン社)等が挙げられ、サチアゲル ME4(SATIAGEL ME4、カッパタイプ、(株)カーギルジャパン社)等が好適に挙げられる。また、カプセルを、透明又は半透明とし、商品のイメージに合わせたカラーリングを行う場合、カッパカラギーナンを使用するのが好ましい。
カラギーナンは、特に限定されないが、得られるカプセルの保存性、崩壊性等に優れる点から、例えば1%溶液における20℃でのpHが、6.5〜13.0のものがより好ましく、pH7.8〜12.0のものがさらに好ましい。
中でも、得られるカプセルの耐熱性及び耐湿性に優れる点や外圧を加えた場合に容易に割ることができ、良好な割れ感や感触が得られる点などから、高強度を有する寒天が好ましい。具体的には、寒天は、ゼリー強度が600g/cm2以上のものが好ましく、650g/cm2以上のものがより好ましく、700g/cm2以上のものがさらに好ましい。前記ゼリー強度は日寒水式で測定された値であり、具体的には、寒天の1.5%溶液を調製し、20℃で15時間放置、凝固せしめたゲルについて、その表面1cm2当たり20秒間耐え得る最大重量(g数)をもってゼリー強度とする。前記ゼリー強度は1.5%濃度における値を意味する。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
寒天の含有量は、特に限定されないが、粘度の点で、カプセル皮膜の総重量に対して、通常1〜60重量%であり、20〜55重量%が好ましい。
グアーガムおよびグアーガム誘導体の含有量は、特に限定されないが、粘度の点で、カプセル皮膜の総重量に対して、1〜20重量%であり、1.5〜10重量%が好ましい。
グアーガム分解物の含有量は、特に限定されないが、粘度の点で、カプセル皮膜の総重量に対して、1〜20重量%であり、1.5〜10重量%が好ましい。
カプセルを透明または半透明とする場合、アルギン酸塩として、アルギン酸ナトリウムを使用するのが好ましい。これにより、カプセルのカラーリングが容易になる。アルギン酸またはその塩は、褐藻類からアルギン酸を公知の手段、方法で抽出することによって得られる。これらは、市販品を使用することができる。市販品としては、例えば、サンアルギン(三晶(株))等が挙げられる。
デキストリン類としては特に制限されず、デキストリン、マルトデキストリン、難消化性デキストリン、シクロデキストリン(α、β、又はγ)などが挙げられる。これらは、市販品を使用することができる。デキストリンの含有量は、カプセル皮膜の総重量に対して、1〜40重量%が好ましく、5〜30重量%がより好ましい。例えば、デキストリン、マルトデキストリン、難消化性デキストリンとしては、松谷化学工業(株)製品等が使用できる。
カプセル皮膜がゼラチンを含む場合、耐衝撃の点で、グリセリンの含有量は、前記カプセル皮膜の総重量に対して、4重量%〜20重量%が好ましい。
カプセルの製造方法としては、特に制限はなく、公知の製造方法の中から適宜選択することができ、例えば、特許第5047285号公報、特表平10−506841号公報、特許第5581446号公報などに記載の方法を使用することができる。例えば、二重又は多重(三重以上)ノズルによる滴下方式(シームレスカプセル法)による液中滴下法等が挙げられる。この方法により、カプセル内容物をカプセル皮膜に充填し、成形、乾燥することにより行うことができる。また、
具体的には、カプセル皮膜の構成成分を含むカプセル皮膜液およびカプセル内容物、および必要により、中間層材料を、二重または多重(三重以上)ノズルを用いてキャリア流体中に押し出すとともにカプセル内容物をカプセル皮膜に充填し、次いで、光照射、加熱および/または冷却してカプセル皮膜液を硬化することによりカプセルを成形し、続いて乾燥することにより製造することができる。
カプセル皮膜液は、カプセル皮膜の構成成分を溶媒に溶解して調製することができる。溶媒としては、本発明の効果を妨げない限り特に限定されず、例えば、水、エタノール等のアルコール類が挙げられ、水が好適である。前記皮膜形成剤を、溶媒に溶解する際に、加熱処理が好適である。加熱温度は、特に限定されないが、60〜100℃程度であり、70〜95℃程度がより好ましい。カプセル皮膜液(混合液)の95℃での粘度は、特に限定されないが、カプセルの崩壊性(膜の均一性)等の効果が得られる点から、50〜500mPa・sが好ましく、50〜200mPa・sがより好ましい。粘度は、例えばB型粘度計(メーカー名:BROOK FIELD、MODEL:LVDVE115)を用いて測定することができる。
カプセルの湿度を保ち、割れやすくするために、ツェイン等の各種コーティング剤でコーティングを施し、コーティング層を有していてもよい。
コーティング剤としては、特に限定されないが、一般に用いられる公知のコーティング剤、例えば、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、エチルセルロース、メタクリル酸コポリマー、セラック、水溶性セラック、シリコーンオイル、メチルセルロース、カルナバロウ、ツェイン等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、必要に応じて、2種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。市販品としては、例えば、オパドライ、オイドラギット等が挙げられる。コーティング層の厚さは、本発明の効果を妨げない範囲であればよく、特に限定されない。
本発明の一実施形態の崩壊可能なカプセルは、喫煙器具に使用でき、好適には紙巻きタバコ、葉巻又はパイプに使用することができる。
一実施形態において、カプセルはフィルター中に挿入される。
本発明の一実施形態によれば、上記実施形態のカプセルを含む、喫煙器具用フィルターが提供される。また、本発明の一実施形態によれば、上記実施形態のカプセルまたは該カプセルを含むフィルターを含む、喫煙器具が提供される。
(カプセル皮膜の厚さ)
カプセル皮膜の厚さは、カプセルの中心を2分割して、左右上下がほぼ均等になるような4箇所を測定し、その平均値とした。測定には、キ−エンス製VHX−900Fを使用した。
(カプセル直径)
カプセル直径は、ミツトヨ製マイクロゲ−ジを使用してカプセルの直径(mm)は、長径(mm)と短径を測定し、その平均値とした。測定は20個のサンプルについて行い、平均値を直径とした。
(カプセルの破壊強度)
レオメーターCR−3000EX(株式会社サン科学製)を用いて、カプセル20個の破壊強度を測定し、その平均値をカプセルの破壊強度とした。
各カプセル内容物を直径87mmのガラスシャ−レ(高さ19mm)に入れ、温度25℃(±2℃)、相対湿度40%(±5%)の条件に設定した恒温恒湿層THN062PC型(製造元:ADVANTEC東洋(株))中で4時間静置した。カプセル内容物の初期重量(配合重量)(W1)と、4時間後のカプセル内容物の重量(W2)を測定した。使用したカプセル内容物は各約2gであり、カプセル重量の測定には、分析用電子天秤GR−200を使用した。
各カプセル内容物について、下記式から揮発量VCを算出した。
[揮発量VC(重量%)]=(W1−W2)/W1×100
1.カプセル内容物の調製
表1に示す香料成分および親油性溶媒を添加し、混合して、カプセル内容物1〜10を得た。各カプセル内容物について、揮発量VCを算出した。結果を表1に示す。
用いた香料成分および親油性溶媒の詳細は以下の通りである。
(香料成分)
香料1:L-メントール(高砂香料製)
香料2:グレープ&ベリー香料 No984(大阪香料製)
香料3:スペアミントオイル(長岡実業製)
香料4:ペパーミントオイル(長岡実業製)
(親油性溶媒)
溶媒1:ココナードML(C8/C10/C12脂肪酸トリグリセリド、花王(株)製)
溶媒2:オリーブ油(エキストラバージンオリーブ由: Agroalimentaria MUSA S.L製)
<カプセルの製造>
シームレスカプセルの製造方法である液中滴下法により、各カプセル内容物の液体を内包したカプセル(真球状)を製造した。カプセルの直径は約3.5mmΦ、内包するカプセル内容物の重量は19.3mgとした。
カプセル皮膜処方は、以下の通りである。
製造したカプセルは、25℃(±5℃)、湿度40%RH(±20%)の環境下で回転型乾燥機を用いて、カプセルの水分活性値が0.3〜0.6になるまで、乾燥させた。
製造にあたり、各カプセル内容物について、カプセル皮膜の膜厚が異なる2〜3種類のカプセルを製造した。
製造したカプセルについて、カプセル皮膜の厚さ、カプセルの破壊強度を測定した。結果を表3〜表5に示す。
製造したカプセルを6号瓶に30g入れて、栓はせずに温度40℃、相対湿度75%の環境で保管した。4、8、および12ヶ月後のカプセル重量を測定した。12ヶ月後のカプセル重量(WC12)のカプセル保管前の重量(WC0)に対する重量差から12月重量減少率(%)を算出した。
12月カプセル減少率(%)=(WC12−WC0)/WC0×100
なお、カプセルの重量の測定にあたっては、温度25℃、相対湿度45%の恒温恒湿層で24時間の調湿を行い、皮膜の水分量を一定にさせた。
結果を表3〜表5に示す。なお、表3に示すカプセルの皮膜率は約7重量%、表4に示すカプセルの皮膜率は約11重量%、表5に示すカプセルの皮膜率は約15重量%であった。
一方、内容物の4時間での揮発量(VC)が3.0重量%以上であり、カプセル皮膜の厚さ(TH)が60μm未満である場合(A4〜A7、A9)は、12月減少率が大きく、保存安定性に劣ることが確認された。
内容物の4時間での揮発量(VC)が3.0重量%未満である場合には、カプセル皮膜の厚さ(TH)が60μm未満である場合(A3、A8、A10)であっても、12月減少率は比較的小さい傾向がみられた。
表6のカプセル皮膜処方とし、カプセル内容物としてカプセル内容物No.4を使用したこと以外は、カプセル製造例1の<カプセルの製造>と同様にして、カプセルを製造した。カプセルの直径は約3.5mmΦ、内包するカプセル内容物の重量は19.3mgとした。
表8のカプセル皮膜処方とし、カプセル内容物としてカプセル内容物No.5を使用したこと以外は、カプセル製造例1の<カプセルの製造>と同様にして、カプセルを製造した。カプセルの直径は約3.5mmΦ、内包するカプセル内容物の重量は19.3mgとした。
表10のカプセル皮膜処方とし、カプセル内容物としてカプセル内容物No.5を使用したこと以外は、カプセル製造例1の<カプセルの製造>と同様にして、カプセルを製造した。カプセルの直径は約3.5mmΦ、内包するカプセル内容物の重量は19.3mgとした。
表12のカプセル皮膜処方とし、カプセル内容物としてカプセル内容物No.5を使用したこと以外は、カプセル製造例1の<カプセルの製造>と同様にして、カプセルを製造した。カプセルの直径は約3.5mmΦ、内包するカプセル内容物の重量は19.3mgとした。
表14のカプセル皮膜処方とし、カプセル内容物としてカプセル内容物No.5を使用したこと以外は、カプセル製造例1の<カプセルの製造>と同様にして、カプセルを製造した。カプセルの直径は約3.5mmΦ、内包するカプセル内容物の重量は19.3mgとした。
2 カプセル皮膜
3 シームレスカプセル
Claims (12)
- 喫煙器具に用いられる崩壊可能なシ−ムレスカプセルであって、
油性成分を含む内容物と、前記内容物を封入するカプセル皮膜とを有し、
前記カプセル皮膜は、多糖類を含み、
前記カプセル皮膜の厚さが、60μm以上であり、
温度25℃、相対湿度40%の環境下に静置した際の4時間での前記内容物の揮発量(VC)が、配合された前記内容物の総重量に対して3.0重量%以上であり、
カプセル直径当たりの破壊強度が3〜8N/mmであり、
前記内容物の揮発量(VC)に対する前記カプセル皮膜の厚さ(TH)の比(TH(μm)/VC(重量%))が8以上50以下である、カプセル。 - 前記多糖類は、ゲル化能を有する多糖類を含む、請求項1に記載のカプセル。
- 前記カプセル皮膜は、前記カプセル皮膜の総重量に対して、
20〜80重量%のゲル化能を有する多糖類と、
4〜20重量%のグリセリンと、
0〜40重量%の、デンプン、デキストリン類、および還元デンプン加水分解物から選択される少なくとも一種と、
を含む、請求項1または2に記載のカプセル。 - 前記カプセル皮膜の厚さが、60〜110μmである、請求項1〜3のいずれか一項に記載のカプセル。
- 前記カプセル皮膜は、ゼラチンをさらに含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載のカプセル。
- 前記多糖類は、ジェランガム、カラギーナン、寒天、グアーガム、グアーガム誘導体、グアーガム酵素分解物、アルギン酸またはその塩、デンプン、およびデキストリン類からなる群より選択される少なくとも一種を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載のカプセル。
- 前記ゲル化能を有する多糖類は、ジェランガム、カラギーナン、および寒天からなる群より選択される少なくとも一種を含む、請求項2または3に記載のカプセル。
- 前記油性成分は、香料を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載のカプセル。
- 前記香料は、スペアミント、メントール、ペパーミント、およびベリー類からなる群より選択される少なくとも一種である、請求項8に記載のカプセル。
- カプセルの皮膜率が、9.0〜18.0重量%である、請求項1〜9のいずれか一項に記載のカプセル。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載のカプセルを含む、喫煙器具用フィルター。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載のカプセルまたは請求項11に記載のフィルターを含む、喫煙器具。
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