KR20060123428A - 은 코팅 및 제조방법 - Google Patents
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Abstract
난용성 은 화합물을 함유하는 은 조성물 및 이 조성물을 기재상에 코팅하는 방법을 개시한다.
은 코팅, 은 조성물, 상처 드레싱, 창상 드레싱
Description
상처는 습한 환경에서 보다 효과적으로 치유되지만, 세균 감염이 위험을 증가시킨다. 세균 감염을 치료하기 위한 항생제의 이용은 세균 내성을 구축할 수 있다. 은 화합물은 세균 내성의 진전 위험을 최소화하면서 표면에 항균 효과를 부여하는 것으로 공지되어 있다. 은은 창저와 같은 습한 환경과 접촉시 표면으로부터의 은 이온의 서방(sustained release)에 의해 표면으로 전달된다.
질산 은 및 은 설파다이아진과 같은 은 조성물은 다양한 분야에 이용되는 효과적인 항균제이다. 그러나, 이들은 전형적으로 빛에 불안정하고, 접촉하는 피부에 자국을 남기며, 질산 은의 경우에는 수성 환경에서 빨리 소진될 수 있다. 은 항균제를 함유하는 상처 드레싱은 미합중국 특허 제6,436,420호에 기술된 바와 같은 은 조성물; 미합중국 특허 제6,468,521호에 기술된 바와 같은 은-아민 착물로 제조된 수성 콜로이드; 유럽 특허 제272,149호에 기술된 상처 드레싱 매트릭스에서의 염화 은; 및 미합중국 공개특허공보 제2003/0021832호에 기술된 알긴산 은 상처 드레싱으로 코팅된 직물을 포함한다.
산화 은 및 특정 은 염과 같은 몇몇 은 화합물은 모두 안정하고 항균성이지만 수성 매질에서는 낮은 용해성을 보인다. 이러한 화합물로 기재를 코팅하려는 시도는 제한적 성공만을 거두었으며, 기재상에 제한된 양의 항균 은 화합물을 남긴 다.
개요
본 발명은 은 화합물을 거즈, 발포체 및 수성 콜로이드와 같은 의료 물품상에 코팅하는 방법에 관한 것이다. 이 코팅된 은 조성물은 바람직하게는 안정하다. 이는 조성물이 가시광선, 자외선, 전자 빔, 및 감마선 살균의 복사 가운데 하나 이상에 안정하다는 것을 의미한다.
한 측면에서, 본 발명은 난용성 은 함유 화합물을 암모늄 함유 화합물과 혼합하여 용액을 형성하는 단계, 상기 용액을 기재상에 코팅하는 단계, 및 상기 코팅 기재를 건조하는 단계를 포함하는 은 화합물을 기재상에 코팅하는 방법을 제공한다. 상기 용액은 40℃ 미만의 온도에서 형성 및/또는 코팅할 수 있다. 산화제 역시 상기 용액 또는 상기 코팅 기재에 첨가할 수 있다.
또 하나의 측면에서, 산화 은을 탄산 암모늄과 혼합하여 용액을 형성하는 단계, 상기 용액을 기재상에 코팅하는 단계, 및 상기 코팅 기재를 건조하는 단계를 포함하는 은 화합물을 기재상에 코팅하는 방법을 제공한다. 산화 은은 기재를 건조한 뒤 기재상에 잔존하는 본질적으로 유일한 화합물이고, 기재를 건조한 뒤 본질적으로 모든 암모늄 함유 화합물이 제거된다. 산화제 역시 상기 용액 또는 상기 코팅 기재에 첨가할 수 있다.
또 하나의 측면에서, 은 화합물은 부직 거즈, 직조 거즈, 폴리에스터 섬유, 발포체, 필름 및 수성 콜로이드와 같은 기재상에 코팅할 수 있다. 또 하나의 측면에서, 난용성 은 함유 화합물이 함침되고 암모늄 화합물 또는 암모늄 화합물과 은 함유 화합물의 잔류 성분이 본질적으로 없는 물품을 제공한다.
또 하나의 측면에서, 산화 은을 암모늄 함유 화합물과 혼합하여 용액을 형성하는 단계, 상기 산화 은의 원자가 상태를 증가시키는 유효량의 산화제를 첨가하는 단계, 상기 용액을 기재상에 코팅하는 단계, 및 상기 코팅 기재를 건조하는 단계를 포함하는 은 화합물을 기재상에 코팅하는 방법을 제공한다.
본 명세서에서, "한", "하나의", "상기", "적어도 하나의" 및 "하나 이상의"는 혼용된다. 또한, 본 명세서에서, 수치 범위를 경계로 표현한 것은 그 범위에 내포된 모든 숫자들을 포함하는 것이다 (예컨대, 1 내지 5는 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4, 5 등을 포함한다).
본 발명의 상기 개요는 본 발명의 각각의 개시된 구체예 또는 모든 구현예를 기술하고자 하는 의도는 아니다. 후술하는 설명이 실례적 구체예를 보다 구체적으로 예시한다.
본 발명의 실례적 구체예의 상세한 설명
본 발명은 은 화합물과 암모늄 염을 수용액에 용해시키고, 상기 용액을 기재상에 코팅하고, 상기 코팅 기재를 건조함으로써, 산화 은 및 은 염과 같은 난용성 은 화합물을 코팅하는 방법을 제공한다. 암모늄 염은 난용성 은 화합물과 착물을 이루어 물에 녹게 한다. 본 명세서에서 난용성이란 1㎍/물 1g 이상, 하지만 0.1g /물 1L 미만의 용액 내 은 화합물 농도로 일반적으로 정의할 수 있다.
상기 과정은 연속 과정으로 달성할 수 있고, 단일 단계로 또는 단일 코팅 용액으로 수행할 수 있다. 코팅을 도포하는 과정은 높은 온도를 필요로 하지 않으며, 40℃ 미만, 그리고 바람직하게는 상온 또는 실온, 예컨대 23℃의 온도에서 도포할 수 있다. 코팅 용액은 기재에 대한 악영향을 최소화하기 위해 pH 13 미만, 그리고 바람직하게는 10 미만으로 유지할 수 있다.
난용성 은 화합물은 제한적인 용해성 및 고유의 해리 평형 상수에 부분적으로 근거하여, 시간에 따른 은 이온의 서방(sustained release)을 제공한다. 본 발명에서 유용한 은 화합물은 산화 은, 황산 은, 아세트산 은, 염화 은, 락트산 은, 인산 은, 스테아르산 은, 싸이오시안산 은 및 탄산 은을 포함한다. 바람직한 구체예에서, 은 화합물은 산화 은이다.
난용성 은 화합물은 은 화합물이 암모늄 염과 착물을 이룸으로써 용액에 용해된다. 적합한 암모늄 염은 오붕산 암모늄, 아세트산 암모늄, 탄산 암모늄, 과산화붕산 암모늄, 사붕산 암모늄, 구연산 암모늄, 카밤산 암모늄, 이탄산 암모늄, 말산 암모늄, 질산 암모늄, 아질산 암모늄, 석신산 암모늄, 황산 암모늄, 주석산 암모늄 및 그 혼합물을 포함한다. 선택한 은 화합물에 따라, 은 화합물은 실온에서 쉽게 녹을 수도 있고, 또는 가열되지 않는 경우 용해를 돕기 위해 일정 시간 동안의 교반과 같은 기계적 작용을 필요로 할 수도 있다.
암모늄 염과 착물을 이룬 은 화합물을 함유하는 용액 결과물은 기재, 전형적으로는 흡수성 기재상에 코팅할 수 있다. 코팅 기재를 건조하여 암모니아 및 예컨대 물과 이산화탄소와 같은 기타 잔류 성분을 날린다. 건조는 실온에서 또는 코팅 기재를 가열함으로써 수행할 수 있다. 가열은 건조 과정을 가속시키게 된다. 바람직한 구체예에서, 코팅 기재는 은 화합물의 분해를 최소화하기 위해 200℃ 미만, 그리고 보다 바람직하게는 160℃ 미만의 온도에서 건조한다.
건조된 뒤, 기재는 은 화합물로 코팅된 상태이다. 코팅 기재는 은 금속, 즉 Ag(0)이 본질적으로 없다. 어떤 구체예에서, 출발 물질의 선택은 건조 후에 잔류 물질을 남기지 않고 본질적으로 은 화합물만이 기재상에 잔존하며 은 용액의 모든 기타 성분이 기재로부터 제거된 코팅으로 이어진다. 바람직하게는, 은 용액은 산화 은과 탄산 암모늄의 혼합으로부터 형성한다. 코팅 후, 암모니아와 이산화탄소가 날아가고, 산화 은만을 기재상에 남긴다.
어떤 구체예에서, 높은 원자가의 산화 은, 즉 은의 산화 상태가 Ag(Ⅱ) 또는 Ag(Ⅲ)인 것을 이용할 수 있다. 기재상에 코팅된 은의 원자가 상태는 산화 은 출발 물질, 즉 AgO, Ag2O, Ag2O3, Ag2O4를 이용하여 결정할 수 있다. 대안으로, 산화 은의 원자가 상태는 산화제를 산화 은/암모늄 염 착물 용액에 또는 용액을 코팅한 뒤 기재에 첨가하여 증가시킬 수 있다. 적합한 산화제는 과산화수소 및 Antelman의 미합중국 특허 제6,436,420호에 논의된 바와 같은 과황산 소듐과 같은 과황산 알칼리 금속을 포함한다. 다른 적합한 산화제는 과망간산염, 하이포아염소산염, 과염소산염, 및 질산을 포함한다.
도포시에 은 용액은 기재의 내부를 통과 및 함침시킨다. 예를 들어, 거즈를 이용하면, 은 용액은 거즈의 섬유 사이를 함침한다. 유사하게, 발포체를 기재로 이용하면, 은 용액은 모세관 작용 및 발포체로의 흡수에 의해 발포체 셀을 함침시킨다.
기재상의 은 화합물의 농도는 용액 내 은 화합물, 그리고 단위 면적의 기재상에 도포된 전체 용액량의 함수이다. 기재상의 은 화합물 농도는 전형적으로 10mg/cm2 미만이다. 바람직한 구체예에서, 기재상의 은 화합물 농도는 0.1mg/cm2 내지 2mg/cm2 범위이다.
은 조성물은 코팅된 뒤에는 바람직하게는 안정하다. 이는 조성물이 가시광선, 자외선, 전자 빔, 및 감마선 살균의 복사 가운데 하나 이상에 안정하다는 것을 의미한다. 어떤 구체예에서, 코팅된 조성물은 가시광선에 안정하여, 코팅된 조성물은 가시광선에의 노출시에 암화되지 않는다. 이러한 조성물은 의료 물품, 특히 상처 드레싱 및 상처 팩킹 재료에 유용하지만, 기타 다양한 종류의 제품을 은 조성물로 코팅할 수 있다. 수성 콜로이드를 함유하는 상처 드레싱은 필요하다면 수화 또는 팽윤 형태로 이용할 수 있다.
물품은 본 명세서에 기술된 은 용액을 이용하여 다양한 코팅 방법에 따라 제조할 수 있다. 다공성 기재를 코팅한다면, 이용되는 공정은 전형적으로 연사(yarn), 단섬유(filament) 또는 천공(perforated) 또는 미세다공성 필름과 같은 필름을 코팅시키고, 대부분의 착공(aperture)은 조성물에 의해 막히지 않은 상태로 남긴다. 이용되는 지지체의 구조에 따라, 용액의 사용량은 넓은 범위에 걸쳐 변화하게 된다.
이 방법의 한 변형에 따르면, 기재는 은 조성물의 배쓰(bath)를 통해 통과할 수 있다. 다음으로, 은 조성물로 피복된 기재를 건조한다. 예를 들어 용액의 성분을 증발시키기에 충분한 온도의 오븐에서 건조한다. 이 온도는 바람직하게는 100℃ 이상이다.
은 용액은 그라비어 코팅, 커튼 코팅, 다이 코팅, 나이프 코팅, 롤 코팅 또는 분사 코팅과 같은 공지된 코팅 기술을 이용하여 담체 웹 또는 받침 (후술) 상에도 코팅할 수 있다. 바람직한 코팅 방법은 그라비어 코팅이다.
필요하다면, 본 발명의 조성물은 살균할 수 있다. 살균 방법은 전자 빔 또는 감마 복사 처리를 포함한다.
의료 물품
본 발명의 은 조성물은 다양한 종류의 제품에 이용할 수 있지만, 바람직하게는 의료 물품에 이용된다. 그러한 의료 물품은 상처 드레싱, 상처 팩킹 재료, 또는 상처에 직접 도포되거나 그와 접촉하는 기타 자재의 형태가 될 수 있다. 기타 잠재적 제품은 의류, 침구류, 마스크, 걸레, 신발 깔창, 기저귀, 그리고 담요, 외과용 드레이프 및 가운과 같은 병원 자재를 포함한다.
은 조성물은 다양한 받침 (즉, 지지 기재) 상에 코팅할 수 있다. 받침 또는 지지 기재는 다공성 또는 비다공성일 수 있다. 본 발명의 조성물은 예컨대 지지 기재상에 코팅되거나 그에 함침될 수 있다.
적합한 재료는 바람직하게는 가요성이고, 부직 또는 직조 중합체 웹, 중합체 필름, 수성 콜로이드, 발포체, 금속 호일, 종이 및/또는 그 조합이 될 수 있다. 보다 구체적으로, 면 거즈가 본 발명의 은 조성물에 유용하다. 어떤 구체예에서는 투과성 (예컨대 수증기에 대해), 착공 기재 (즉, 스크림) 를 이용하는 것이 바람직하다. 어떤 구체예에서는 미합중국 특허 제6,548,727호에 개시된 것과 같은 개방 또는 폐쇄 셀 발포체를 이용하는 것이 바람직하다. 어떤 구체예에서는, 기재는 친수성 중합체와 같은 수성 콜로이드, 또는 본 출원인의 계류중인 출원 일련번호 제10/728,577호 및 제10/728,439호에 기술된 바와 같은 친수성 입자를 함유하는 소수성 중합체 매트릭스일 수 있다.
기재 (즉 받침) 는 상처액, 수증기 및 공기의 통과를 위해 바람직하게는 다공성이다. 어떤 구체예에서, 기재는 액체, 특히 상처 삼출물에 실질적으로 불투과성이다. 어떤 구체예에서, 기재는 액체, 특히 상처 삼출물을 흡수할 수 있다. 어떤 구체예에서, 기재는 착공 불투액성 기재이다.
적합한 다공성 기재는 편물, 직조 (예컨대 치즈 클로쓰 및 거즈), 부직 (스펀본드 부직 포함), 및 BMF (분사 미세섬유 : blown micro fibers), 사출 성형 다공판 및 천공판을 포함한다. 다공성 기재 내의 착공 (즉, 구멍) 은 높은 통기성을 용이하게 하기에 충분한 크기와 갯수이다. 어떤 구체예에서, 다공성 기재는 1제곱 센티미터당 1개 이상의 착공을 갖는다. 어떤 구체예에서, 다공성 기재는 1제곱 센티미터당 225개 이하의 착공을 갖는다. 어떤 구체예에서, 착공은 0.1 밀리미터 (mm) 이상의 평균 구멍 크기 (즉, 구멍의 최대 치수) 를 갖는다. 어떤 구체예에서, 착공은 0.5cm 이하의 평균 구멍 크기 (즉, 구멍의 최대 치수) 를 갖는다.
어떤 구체예에서, 다공성 기재는 5그램/미터2 이상의 기본 중량을 갖는다. 어떤 구체예에서, 다공성 기재는 200그램/미터2 이하의 기본 중량을 갖는다.
다공성 기재 (즉, 받침) 는 바람직하게는 가요성이지만 내인열성이다. 어떤 구체예에서, 다공성 기재의 두께는 0.0125mm 이상이다. 어떤 구체예에서, 다공성 기재의 두께는 3mm 이하이다.
받침 또는 지지 기재의 재료는 다양한 종류의 재료를 포함하며, 이는 면, 레이온, 양모, 마, 황마, 나일론, 폴리에스터, 폴리아세테이트, 폴리아크릴류, 알기네이트, 에틸렌-프로필렌-다이엔 고무, 천연 고무, 폴리아이소뷰틸렌, 폴리올레핀 (예컨대 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 에틸렌 프로필렌 공중합체 및 에틸렌 뷰틸렌 공중합체), 폴리우레탄 (폴리우레탄 발포체 포함), 폴리비닐클로라이드 및 에틸렌-비닐 아세테이트를 포함한 비닐류, 폴리아마이드, 폴리스타이렌, 유리섬유, 세라믹 섬유 및/또는 그 조합과 같은 재료로 만들어진 종이, 천연 또는 합성 섬유, 실 및 연사를 포함한다.
받침에는 연신-박리(stretch-release) 성질이 부여될 수도 있다. 연신-박리란 접착성 물품의 성질로서, 물품을 표면으로부터 당기면 물품이 눈에 띄는 잔류물을 남기지 않고 표면으로부터 떨어지는 특징의 성질을 지칭한다. 예를 들어, 필름 받침은 낮은 고무 계수(rubber modulus), 200% 이상의 길이 방향 파단신율, 및 2,000파운드/인치2 (13.8메가파스칼(MPa)) 이하의 50% 고무 계수를 갖는 탄성 중합체성 및 열가소성 A-B-A 블록 공중합체를 포함하는 고신장성 고탄성 조성물로부터 형성할 수 있다. 이러한 받침은 미합중국 특허 제4,024,312호(Korpman)에 기술되어 있다. 대안으로, 받침은 미합중국 특허 제5,516,581호(Kreckel 등)에 기재된 것들과 같이 고신장성이고 실질적으로 비회복성일 수 있다.
어떤 구체예에서, 본 발명의 코팅 기재는 비부착성이지만, 접착제 (예컨대 감압 접착제) 가 용액으로 코팅된 물품에 첨가될 수 있음을 이해하여야 한다. 본 명세서에서, 본 발명의 은 조성물은 기재상에 코팅시 상처 조직에 그다지 부착하지 않아서, 제거시에 상처 조직의 통증 및/또는 파괴를 유발하지 않으며 본 출원인의 계류중인 출원 일련번호 제10/729,114호에 기술된 바와 같은 1N/cm 미만의 강철로부터의 180° 박리 강도를 나타낸다.
어떤 구체예에서, 은 조성물로 코팅된 기재는 일면 또는 양면이 투과성 비부착성 외층으로 피복되어 상처에의 접착 및 고착을 감소시킬 수 있다. 비부착성 층은 코팅 또는 적층과 같은 방법에 의해 기재에 고착할 수 있다. 대안으로, 코팅 기재는 슬리브와 같은 비부착성 층 내에 봉해져 있을 수 있다. 비부착성 층은 나일론 과 같은 비부착성 직조 또는 부직 섬유 또는 면 거즈상의 과불소화 재료 코팅으로부터 만들 수 있다. 비부착성 층은 봉해진 은 코팅 기재로부터의 재료의 고착을 방지한다. 동시에, 비부착성 층은 코팅 기재로부터의 은의 서방에 악영향을 끼치지 않는다.
또 하나의 구체예에서, 받침 또는 지지 기재는 비부착성 재료로 구성할 수 있다. 예를 들어, 비부착성 친수성 중합체를 받침 또는 지지 재료로서 이용할 수 있고, 또는 본 출원인의 계류중인 출원 일련번호 제10/728,577호, 제10/729,114호, 및 제10/728,439호에 기술된 바와 같이 투과성 다공성 기재상에 코팅할 수 있다.
필요하다면, 코팅 기재는 두 개의 보호 필름(예컨대 폴리에스터 박막)으로 피복할 수 있다. 이들 필름은 비점착 처리를 선택적으로 포함할 수 있고, 물품 취급 및 포장에서 적출을 용이하게 하는 작용을 할 수 있다. 필요하다면, 코팅 기재는 사용에 적합한 크기의 개별 압착물로 절단하고, 밀봉 봉지에 포장하고, 살균할 수 있다.
의료 물품에 이용하는 감압 접착제를 본 발명의 물품에 이용할 수 있다. 즉, 물품을 피부에 부착시키기 위해 감압 접착 재료를 본 발명의 물품에, 예컨대 외면을 따라 도포할 수 있다.
본 발명의 목적과 장점은 다음 실시예에 의해 더 설명되지만, 이 실시예의 구체적인 재료와 그 양뿐 아니라 기타 조건 및 세부 사항은 본 발명을 부당하게 제한하는 것으로 해석되어서는 아니된다. 모든 백분율은 달리 규정하지 않은 한, 중량 퍼센트이다.
재료
산화 제1은 (Ag2O), 화학식량 231.7, 매사추세츠 주 Ward Hill의 Alfa Aesar로부터 입수가능.
산화 제2은 (Ag2O), 화학식량 123.9, 매사추세츠 주 Ward Hill의 Alfa Aesar로부터 입수가능.
황산 은, 화학식량 311.8, 매사추세츠 주 Ward Hill의 Alfa Aesar로부터 입 수가능.
트립티케이스(Tryptic) 대두 액체배지 (TSB), 매사추세츠주 Bedford의 Becton Dickinson & Company로부터 입수가능.
폴리에스터 편물 섬유, 24 메쉬 폴리에스터 편물 (1.8 oz/yard2), 오하이오주 클리블랜드의 Lamports Filter Media, Inc.로부터 구입.
탄산 암모늄, 뉴저지주 필립스버그의 Mallinkrodt Baker, Inc.로부터 입수가능.
오붕산 암모늄, 뉴저지주 필립스버그의 Mallinkrodt Baker, Inc.로부터 입수가능.
부직면, 80g/m2, 노쓰 캐롤라이나주 Cary의 Cotton Incorporated로부터 입수가능.
직조면, 노쓰 캐롤라이나주 Albermarle의 American Fiber and Finishing으로부터 입수가능.
KRATON D1124K - 방사(radial) 4-암 스타 폴리스타이렌-폴리아이소프렌 (SI)4 열가소성 탄성중합체성 공중합체, 30 중량%의 폴리스타이렌 함유, 텍사스주 휴스턴의 KRATON Polymers로부터 입수가능.
SALCARE SC95 - 미네랄 오일 및 독점 비이온 계면활성제에 분산된 다이메틸아미노에틸메타크릴레이트(DMAEMA)의 중합된 메틸클로라이드 4차 암모늄 염, 노쓰 캐롤라이나주 하이 포인트의 Ciba Specialty Chemicals로부터 입수가능.
SALCARE SC91 - 미네랄 오일 및 독점 비이온 계면활성제에 분산된 중합된 아크릴산 소듐, 노쓰 캐롤라이나주 하이 포인트의 Ciba Specialty Chemicals로부터 입수가능.
KAYDOL - 미네랄 오일, Crompton Corporation (종전 Witco Corporation) 으로부터 입수가능.
IRGANOX 1010 - 페놀성 항산화제, 뉴욕주 Tarrytown의 Ciba Specialty Chemicals로부터 입수가능.
개방 셀 폴리우레탄 발포체, 미네소타주 세인트 폴의 3M으로부터 입수가능.
항균 성능 시험
2시간 생존 세균 % 시험
시료의 효과를 L-7012, 세균 생육성 키트 (오레곤 주 Eugene의 Molecular Probes로부터 입수가능) 를 이용하여 시험하였다. 절차를 이하에 설명하며, 키트에 포함된 적색, 프로피듐 요오드 염색약 및 녹색, SYTO 9 염색약을 이용하여 생존 및 사멸 세균을 염색하였다.
세균 용액의 제조: 스타필로코커스 아우레우스 세균과 E. coli를 트립티케이스 (Tryptic) 대두 액체배지 (TSB) 에서 밤새 배양하였다. 세균을 10,000×중력에서 15분간 원심 분리로 농축시켰다. 상징액을 제거하고 펠렛을 MilliQ 수 (0.2㎛ 다공 크기 필터를 통해 여과) 에 또는 Butterfield 인산염 완충액 (캘리포니아주 산타 마리아의 Hardy Diagnostics) 에 재현탁하였다. 세균 용액을 670nm에서의 광 밀도(OD)를 측정함으로써 원하는 세균 농도 (107 세포/밀리미터) 로 희석하였다. 대조 실험으로 세균 용액을 70% 아이소프로필 알코올로 실온에서 1시간 동안 배양하여 사멸 세균 대조군을 측정하였다. 서로 다른 부피의 생존 및 사멸 세균 용액을 섞어서 일정 범위의 생존 퍼센트 용액을 생성하여 보정(calibration)용으로 이용하였다.
시료 제조: 모든 원형은 스테인레스 스틸 펀치를 이용하여 0.125인치(0.05cm) 내지 1인치(2.54cm) 직경의 시료를 펀칭함으로써 제조하였다; 실시예들에 나타난 바와 같이, 때때로 1인치(2.54cm) 디스크를 8눈금 가위로 더 절단한 뒤 평가하였다. 시료의 무게를 잰 뒤, 50밀리리터(mL) 무균 원추형 시험관에 옮겼다.
세균 표지 및 항균 시험: 대략 1×108 세균/mL의 초기 농도인 세균 용액 7mL를 시료를 함유하는 50mL 원추형 시험관에 피펫을 이용하여 담았다. 특정 시간에 (예컨대 2시간), 상징액 50마이크로리터(μL)를 이미 MiliQ 수 450μL를 함유하고 있는 형광 측정관에 피펫을 이용하여 담고, 사전혼합한 녹색 염색약 및 적색 염색약 용액 (세균 용액 500μL당 염색약 혼합물 1.5μL) 을 첨가하고, 이 혼합물을 실온에서 15분간 암배양하였다. 다음으로, 유세포 분류기로 이들 용액을 측정하였다. 세포 생육성을 BD FACSCaliber 유세포 분류기 (뉴저지주 Franklin Lakes의 Becton Dickinson & Company 제조) 를 이용하여 측정하였다. 유세포 분류기에는 488나노미터(nm) 및 15밀리와트(mW) 출력의 아르곤 이온 레이저가 구비되어 있다. 데이터 획득 및 분석은 CellQuest 소프트웨어와 PBPAC 하드웨어 인터페이스를 이용하여 제어 하였다. 광로는 488/10nm 차단 필터를 포함하였으며, 그리고 녹색 PMT 앞에는 530/30nm 필터, 적색 PMT 앞에는 585/42nm 장파 투과 필터를 포함하였다. 샘플링 속도는 대략 3000-7000 입자/초였다. 외피 유체(sheath fluid)는 Becton Dickinson의 FACSFlow였다. 기기 전압은 5.5볼트였다.
생존 세포 및 사멸 세균 응답을 100% 생존 세포 및 100% 사멸 세포 (죽은 세균을 위해, 세균 용액을 70% 아이소프로필 알코올로 실온에서 1시간 동안 배양) 시료로 확립하였다. 서로 다른 부피의 생존 및 사멸 세균 용액을 섞어서 일정 범위의 생존 퍼센트 용액을 생성하여 보정용으로 이용하였다. 시료의 살균력 결과는 보정 시료로부터 생성된 표준 곡선으로부터 보간하였다. 전체 세균 농도를 세균 용액의 670nm에서의 OD 측정에 의해 결정하였다.
억제 구역 시험
항균 성능을 억제 구역 (ZOI) 시험을 이용하여 측정하였으며, 이는 다음 방법에 의해 수행하였다. Mueller-Hinton 우무를 제조, 살균하고 48-50℃의 물 배쓰에 넣어 두었다. 살균 인산염 완충수 내의 박테리아 현탁을 대략 108 CFU/mL로 제조하였다. 우무를 대략 105 CFU/mL (1:1000) 의 농도가 되도록 세균의 세균 현탁으로 접종하였다. 접종된 우무를 휘저어서 섞고 살균 페트리 접시 (15×100mm) 에 피펫으로 (~14mL) 옮겼다. 파종된 우무는 약 20분간 굳도록 놓아 두었다. 알코올-소독 다이와 도마를 이용하여 직물 시료를 원하는 크기로 절단하였다. 살균 핀셋을 이용하여 시료를 파종 및 경화된 우무상에 플레이트 중앙으로 놓았다. 플레이트를 35- 37℃의 배양기에 넣어서 밤새 (16-24시간) 배양하였다. 배양 뒤, 집락 형성이 육안으로 확인되지 않는 깨끗한 구역을 캘리퍼스로 mm 단위로 측정하였다.
억제 구역 (ZOI) 은 다음 식으로 계산한다.
ZOI = [깨끗한 구역의 직경 (mm)- 시료의 직경 (mm)]/2
식염수 흡수성 시험
시료를 0.85 중량%의 염화 소듐 용액 (식염수) 에 담갔다. 시료를 다양한 시점에서 식염수로부터 꺼내어 종이 타월로 가볍게 닦았다. 중량을 기록하였다. 건조 코팅 중량당 흡수된 식염수의 중량은 다음 식으로 계산하였다: (흡수된 식염수 중량) = [(식염수 팽윤 중량) - (건조 시료 중량)]/(건조 시료 중량).
실시예 1
1% 산화 제2은 및 5% 탄산 암모늄의 맑은 수용액을 산화 제2은이 완전히 녹을 때까지 혼합물을 교반하여 제조하였다. 7.62×5.08 cm 부직면 거즈를 5초간 이 용액에 담갔다가 꺼낸 뒤 종이 타월로 가볍게 두드려서 과량의 용액을 제거하였다. 다음으로, 코팅 거즈를 150℃ 오븐에서 10분간 건조하였다. 건조 뒤, 거즈는 암갈색으로 변하였다.
식염수에 담갔을 때, 산화 은으로 코팅된 면 거즈는 드레싱 1그램당 4.89그램의 식염수를 흡수하였다. 이와 비교하여, 산화 은 코팅이 없는 면 거즈 시료는 드레싱 1그램당 4.75그램의 식염수를 흡수하였다.
산화 은 코팅 면 거즈의 3개의 7mm 시료에 대해 9일 동안 억제 구역 시험을 수행하였다. 각 24시간 기간의 끝에, 시료를 평가하고, 우무 플레이트로부터 꺼낸 뒤, 새롭게 접종된 우무 플레이트로 옮겼다.
억제 구역 결과는 하기 표 1과 같다.
날짜 | ZOI (mm) | 시료 디스크하에서의 생장 |
1 | 3 | 없음 |
2 | 2 | 없음 |
3 | 2 | 없음 |
4 | 1.5 | 없음 |
5 | 1.5 | 없음 |
6 | 1.5 | 없음 |
7 | 0.5 | 없음 |
8 | 0 | 약간 |
9 | 0 | 온건 |
실시예 2
산화 제1은 30부, 탄산 암모늄 100부 및 물 2870부를 산화 제1은이 완전히 녹을 때까지 유리 단지에서 섞었다. 용액을 부직면상에 1.6m/min 으로 100g/m2 만큼 그라비어 코팅하였다. 코팅 부직면을 오븐에서 160℃, 5분간 가열하였다. 건조 코팅은 밝은 갈색이었다.
실시예 3
용액을 직조면상에 코팅한 것을 제외하고는 실시예 2에서와 같이 용액을 제조하였다. 직조면 거즈를 마이크로파 용해(digestion)시킨 뒤, 이온 크로마토그래프 분석하면 암모늄 이온은 검출되지 않았다.
억제 구역 시험을 세 층의 10mm 시료에 대해 수행하였다. 24시간 뒤 ZOI는 S. aureus는 3.75, E. coli는 2.85였다.
실시예 4
용액을 폴리에스터 편물상에 코팅한 것을 제외하고는 실시예 2와 같다. 건조 코팅은 밝은 회색이었다.
실시예 5
산화 제2은을 이용한 것을 제외하고는 실시예 2와 같다.
실시예 6
부직면 거즈를 1% Ag2O와 5% 오붕산 암모늄을 포함하는 수용액에 담갔다. 과량의 용액을 침지된 거즈로부터 짜내고, 거즈의 중량을 달았다. 거즈 시료가 흡수한 전체 용액 중량은 2.5그램이었다. 거즈의 면적으로 나누면 전체 용액 흡입은 0.024그램/cm2였다. 거즈상의 은 화합물 농도는 0.24mg/cm2였다.
거즈를 150℃ 오븐에서 10분간 건조하였다. 건조 뒤, 거즈는 암갈색으로 변하였다. 24시간 후의 ZOI는 1.5mm였다.
실시예 7
부직면 거즈를 2% 탄산 은, 5% 아세트산 암모늄 및 1.5% 암모니아 그리고 물 잔부를 포함하는 용액에 담갔다. 과량의 용액을 침지된 거즈로부터 짜내고, 거즈의 중량을 달았다. 거즈 시료가 흡수한 전체 용액 중량은 2.24그램이었다. 거즈의 면적으로 나누면 전체 용액 흡입은 0.028그램/cm2였다. 거즈상의 전체 은 화합물 농도는 0.56mg/cm2였다.
거즈를 150℃ 오븐에서 10분간 건조하였다. 건조 뒤, 거즈는 중간 갈색으로 변하였다. 24시간 후의 ZOI는 2mm였다.
실시예 8
폴리우레탄 발포체를 1% 산화 제2은(AgO)과 5% 탄산 암모늄을 포함하는 수용액에 담갔다. 과량의 용액을 침지된 발포체로부터 짜내고, 발포체의 중량을 달았다. 발포체 시료가 흡수한 전체 용액 중량은 6그램이었다. 시료의 면적으로 나누면 전체 용액 흡입은 0.095그램/cm2였다. 발포체상의 전체 은 화합물 농도는 0.95mg/cm2였다.
발포체를 120℃ 오븐에서 10분간 건조하였다. 건조 뒤, 발포체는 갈색으로 변하였다. 24시간 후의 ZOI는 2mm였다.
실시예 9
폴리우레탄 발포체를 1% 황산 은과 5% 탄산 암모늄을 포함하는 수용액에 담갔다. 과량의 용액을 침지된 발포체로부터 짜내고, 발포체의 중량을 달았다. 발포체 시료가 흡수한 전체 용액 중량은 3.2그램이었다. 시료의 면적으로 나누면 전체 용액 흡입은 0.051그램/cm2였다. 발포체상의 전체 은 화합물 농도는 0.51mg/cm2였다.
발포체를 120℃ 오븐에서 10분간 건조하였다. 건조 뒤, 발포체는 갈색으로 변하였다. 24시간 후의 ZOI는 1.5mm였다.
실시예 10
직조면 거즈를 4% THV 200 불소열가소플라스틱 (미네소타주 오크데일의 Dyneon, LLC로부터 입수가능) 의 메틸에틸 케톤 용액 (위스콘신주 밀워키의 Sigma Aldrich로부터 입수가능) 을 포함하는 용액으로 Xaar XJ128-200 압전 프린트헤드를 이용하여 300×300 dpi로 잉크젯 코팅하였다.
코팅 거즈의 비부착성을, Scotch™ Magic Tape (미네소타주 세인트 폴의 3M으로부터 입수가능) 의 2인치 조각을 이용하여 이 테이프를 코팅 거즈에 붙이고, 한 번 문지른 다음 손으로 떼어냄으로써 평가하였다. 테이프는 섬유 잡아당김 없이 쉽게 제거되었다. THV 코팅이 없는 거즈는 당김에 저항성을 가졌고, 테이프를 떼어낼 때 섬유가 당겨져 나왔다.
실시예 1의 은 용액으로 코팅된 거즈를 THV 코팅 거즈 사이에 놓고, 양면 테이프를 이용하여 가장자리를 밀봉하였다. 은-비부착성 거즈 구성은 3.28그램의 식염수를 흡수하였다. 7mm 시료의 거즈 구성을 이용하면, 24시간 후의 ZOI는 2.5mm였다.
실시예 11
실시예 1의 코팅 거즈를 2개의 100% 나일론 직포판 (미네소타주 우드베리의 JoAnn Fabrics로부터 입수가능) 사이에 놓고, 양면 테이프를 이용하여 가장자리를 밀봉하였다. 은-나일론 거즈 구성은 3.46그램의 식염수를 흡수하였다. 7mm 시료의 구성을 이용하면, 24시간 후의 ZOI는 1.5mm였다.
실시예 12
상품명 Tegasorb™ (미네소타주 세인트 폴의 3M으로부터 입수가능) 의 수성 콜로이드 드레싱을 산화 제1은 100부, 탄산 암모늄 337부 및 탈이온수 3000부로 제조한 맑은 은 용액에 담갔다. 상기 드레싱을 상기 은 용액에 2분간 침지시켰으며, 수성 콜로이드 재료만 접촉하였다. 코팅된 수성 콜로이드 기재를 100℃의 오븐에 30분간 넣어 두었다.
코팅 드레싱은 생존 세균 % 시험을 이용하여 시험하였다. 12.7mm의 직경을 갖는 시료를 대략 108개의 S. aureaus를 갖는 세균 용액 7mL와 접촉시켰다. 30분에서 생존 % 결과는 60.5였으며, 2시간에서 생존 % 결과는 0.72였다.
실시예 13
비부착성 수성 콜로이드 드레싱을 스타이렌-아이소프렌-스타이렌 젤 및 SALCARE SC91 수성 콜로이드에 기반하여 제조하였다. KRATON D1124K 스타이렌-아이소프렌-스타이렌 (SIS) 펠렛을, 30mm 직경 및 15개의 배럴부를 갖는 Werner Pfleiderer ZSK30 동시 회전 2축 스크류 사출기 (TSE) 의 공급 쓰로트 (배럴부 1) 에 중력을 이용하여 공급하였다.
각각의 온도 구역은 두 개의 배럴부 (예컨대 구역 1은 배럴부 2 및 3에 해당) 의 조합이었다. 배럴부 1은 모든 SIS 젤 할당부에 대해 최대 냉각력으로 제어하였다. 항산화제 분말 (IRGANOX 1010) 역시 배럴부 1에 중력을 이용하여 공급하였다. 국제 공개 제WO97/00163호에 기술된 바와 같이 KAYDOL 미네랄 오일을 가열하고 TSE에 첨가하였다. 상기 개시된 혼합 공정은 SIS 탄성 중합체의 용융과 이에 후속하는 가열된 미네랄 오일의 첨가에 의해 젤을 만드는 방법을 제공한다. 가열된 미네랄 오일을 각각 배럴부 4, 6, 8, 10 및 12에 순차적으로 주입하였다. TSE 스크류 속도를 400회전/분 (rpm) 으로 제어하였다. TSE 온도 프로파일을 구역 1-7에 대해 각각 204℃, 227℃, 227℃, 204℃, 182℃, 171℃ 및 93℃로 제어하였다. 가열된 오일 주입을 각각 204℃, 204℃, 204℃, 177℃ 및 177℃로 제어하였다. 표 2는 재료 유속을 담고 있고, 표 3은 SIS 젤의 조성 정보를 담고 있다.
SIS (g/min) | 배럴부(S) 및 오일 첨가치 및 속도 (g/min) | 전체 KAYDOL 오일 (g/min) | IRGANOX 1010 (g/min) | 전체 유속 (g/min) | ||||
S4 오일 1 | S6 오일 2 | S8 오일 3 | S10 오일 4 | S12 오일 5 | ||||
227 | 74 | 100 | 120 | 120 | 108 | 522 | 8 | 757 |
SIS 유형 | SIS(중량%) | KAYDOL 오일(중량%) | IRGANOX 1010(중량%) |
방사형 | 30.0 | 69.0 | 1.0 |
미리 혼합한 SIS 젤을 Haake 25mm 직경 밀폐형(fully intermeshing) 반대 회전 TSE에서 SALCARE SC91과 혼합하였다. SIS 젤을 127℃에서 작동중인 Bonnot 사출기에서 재용융시키고, TSE의 배럴부 2로 22.8그램/분으로 주입하였다. SALCARE SC91 역 에멀젼을 Zenith 기어 펌프를 이용하여 상온에서 배럴부 4로 15.2그램/분 (g/min) 으로 주입하였다. TSE를 300rpm 스크류 속도 및 121℃ 온도로 제어하였다. 전체 재료 작업량은 38.0그램/분이었다. SIS 젤/SALCARE SC91 블렌드를 Zenith 기어 펌프를 이용하여 TSE로부터 운송 호스로 배출하였다. 운송 호스는 용융 젤 블렌드를 0.15미터(m) 폭의 단일 오리피스 필름 다이로 운반하였다. 운송 호스와 다이는 모두 121℃로 조절하였다. 용융 젤 블렌드를 110℃로 조절된 2개의 갭이 있는 연마된 강철 롤에 의해 형성된 닙(nip)으로 사출하였다. 0.8mm×0.7mm (0.56 mm2) 의 직사각형 개방 착공, 0.20밀리미터 (mm) 의 두께 및 0.15미터 (m) 의 폭을 갖는 폴리에스터(PET) 편물 또한 1.4m/min 속도로 닙으로 공급하였다. 직물이 닙을 빠져나오면서, 젤 코팅 물품은 공냉되었으며, 삽입된 종이 박리지와 함께 감겼다. 상온으로의 공냉 뒤, 0.75mm×0.6mm (0.45mm2) 의 직사각형 개방 착공을 갖는 코팅 직물을 얻었다. 표 4는 공정 조건을 담고 있고, 표 5는 드레싱의 조성 정보를 담고 있다:
SIS 젤 입력 (배럴부 숫자) | SALCARE 입력 (배럴부 숫자) | 강철 롤 갭 (mm) | 코팅 속도 (m/min) | 코팅 중량 (g/㎡) |
2 | 4 | 0.25 | 2.1 | 78 |
SIS (중량%) | IRGANOX 1010 (중량%) | SALCARE SC91 (중량%) | KAYDOL 오일 (중량%) |
18.0 | 0.6 | 40.0 | 41.4 |
비부착성 드레싱을 산화 제1은 100부, 탄산 암모늄 337부 및 탈이온수 3000부로 제조한 맑은 은 용액에 담갔다. 상기 드레싱을 상기 은 용액에 2분간 침지시켰으며, 수성 콜로이드 재료만 접촉하였다. 코팅된 수성 콜로이드 드레싱을 100℃의 오븐에 30분간 넣어 두었다.
코팅 드레싱은 생존 세균 % 시험을 이용하여 시험하였다. 12.7mm의 직경을 갖는 시료를 대략 108개의 S. aureaus를 갖는 세균 용액 7mL와 접촉시켰다. 30분에서 생존 % 결과는 0.92였으며, 2시간에서 생존 % 결과는 0.04였다.
실시예 14
1.3% 산화 제1은, 4.4% 탄산 암모늄 및 94.3% 물의 용액을 산화 제1은이 완전히 녹을 때까지 유리 단지에서 섞었다. 이 용액을 부직면상에 1.6m/min로 100g/m2 만큼 그라비어 코팅하였다. 코팅 부직면을 160℃, 5분간 오븐에서 가열하였다.
코팅 드레싱은 생존 세균 % 시험을 이용하여 시험하였다. 12.7mm의 직경을 갖는 시료를 대략 108개의 S. aureaus를 갖는 세균 용액 7mL와 접촉시켰다. 30분에서 생존 % 결과는 2.91이었으며, 2시간에서 생존 % 결과는 0.07이었다.
Claims (44)
- 은 화합물을 기재상에 코팅하는 방법으로서,난용성 은 함유 화합물을 암모늄 함유 화합물과 혼합하여 수용액을 형성하는 단계,상기 용액을 기재상에 코팅하는 단계, 및상기 코팅 기재를 건조하는 단계를 포함하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 용액은 약 9의 pH를 갖는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 용액은 40℃ 미만에서 형성하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 용액은 40℃ 미만에서 코팅하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 은 함유 화합물은 염화 은, 황산 은, 탄산 은, 산화 은, 스테아르산 은, 인산 은 및 싸이오시안산 은으로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 은 함유 화합물은 산화 은인 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 암모늄 함유 화합물은 탄산 암모늄, 오붕산 암모늄 및 아세트산 암모늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
- 제7항에 있어서, 상기 암모늄 함유 화합물은 탄산 암모늄인 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 은 함유 화합물은 암모늄 함유 화합물과 혼합시 은-암모늄 착물을 형성하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 은 함유 화합물은 기재를 건조한 뒤 기재상에 남아 있는 반면, 코팅의 잔여부는 증발되는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 암모늄 함유 화합물은 기재를 건조한 뒤 본질적으로 전부 제거되는 방법.
- 제1항에 있어서, 산화제를 상기 용액에 첨가하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제1항에 있어서, 산화제를 상기 코팅 기재에 첨가하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 기재는 부직 거즈, 직조 거즈, 폴리에스터 섬유, 발포 체, 필름 및 수성 콜로이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
- 은 화합물을 기재상에 코팅하는 방법으로서,산화 은을 탄산 암모늄과 혼합하여 수용액을 형성하는 단계,상기 용액을 기재상에 코팅하는 단계, 및상기 코팅 기재를 건조하는 단계를 포함하는 방법.
- 제15항에 있어서, 상기 용액은 약 9의 pH를 갖는 방법.
- 제15항에 있어서, 상기 용액은 40℃ 미만에서 형성하는 방법.
- 제15항에 있어서, 상기 용액은 40℃ 미만에서 코팅하는 방법.
- 제15항에 있어서, 상기 산화 은은 탄산 암모늄과 혼합시 은-암모늄 착물을 형성하는 방법.
- 제15항에 있어서, 상기 산화 은은 기재를 건조한 뒤 기재상에 남아 있는 용액으로부터의 유일한 화합물인 방법.
- 제15항에 있어서, 상기 탄산 암모늄은 기재를 건조한 뒤 제거되는 방법.
- 제15항에 있어서, 산화제를 상기 용액에 첨가하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제15항에 있어서, 산화제를 상기 코팅 기재에 첨가하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제15항에 있어서, 상기 기재는 부직 거즈, 직조 거즈, 폴리에스터 섬유, 발포체, 필름 및 수성 콜로이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
- 제1항의 방법으로 만들어진 물품으로서, 난용성 은 함유 화합물이 함침되고 상기 용액의 도포 동안에 도입된 암모늄 화합물 또는 암모늄 화합물과 은 함유 화합물의 잔류 성분이 본질적으로 없는 물품.
- 제15항의 방법으로 만들어진 물품으로서, 산화 은이 함침되고 산화 은 이외에 상기 용액의 도포 동안에 도입된 화합물이 본질적으로 없는 물품.
- 은 화합물을 기재상에 코팅하는 방법으로서,산화 은을 암모늄 함유 화합물과 혼합하여 수용액을 형성하는 단계,상기 산화 은의 원자가 상태를 증가시키는 유효량의 산화제를 첨가하는 단계,상기 용액을 기재상에 코팅하는 단계, 및상기 코팅 기재를 건조하는 단계를 포함하는 방법.
- 제27항에 있어서, 상기 용액은 약 9의 pH를 갖는 방법.
- 제27항에 있어서, 상기 용액은 40℃ 미만에서 형성하는 방법.
- 제27항에 있어서, 상기 용액은 40℃ 미만에서 코팅하는 방법.
- 제27항에 있어서, 상기 암모늄 함유 화합물은 탄산 암모늄, 오붕산 암모늄 및 아세트산 암모늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
- 제31항에 있어서, 상기 암모늄 함유 화합물은 탄산 암모늄인 방법.
- 제27항에 있어서, 상기 산화 은은 암모늄 함유 화합물과 혼합시 은-암모늄 착물을 형성하는 방법.
- 제27항에 있어서, 상기 산화 은은 기재를 건조한 뒤 기재상에 남아 있는 용액으로부터의 유일한 화합물인 방법.
- 제27항에 있어서, 상기 기재는 부직 거즈, 직조 거즈, 폴리에스터 섬유, 발포체, 필름 및 수성 콜로이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 조성물은 안정한 방법.
- 제1항의 방법으로 만들어진 상처 드레싱.
- 제15항의 방법으로 만들어진 상처 드레싱.
- 제27항의 방법으로 만들어진 상처 드레싱.
- 하나 이상의 난용성 은 화합물이 함침된 다공성 기재를 포함하는 의료 물품으로서, 1N/cm 미만의 강철에 대한 박리 강도를 갖고 상처 조직에 부착하지 않는 의료 물품.
- 제40항에 있어서, 물품의 건조 중량의 100% 이상의 양으로 식염수를 흡수할 수 있는 의료 물품.
- 제40항에 있어서, 물품의 건조 중량의 200% 이상의 양으로 식염수를 흡수할 수 있는 의료 물품.
- 제40항에 있어서, 상기 다공성 기재는 비부착성인 의료 물품.
- 제40항에 있어서, 상기 다공성 기재는 하나 이상의 면이 비부착성 층에 의해 피복된 의료 물품.
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