KR20110078358A - 저점도의 자외선 차단용 유액 조성물 - Google Patents

저점도의 자외선 차단용 유액 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자외선 차단용 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 점도가 낮아 흐름성이 있으면서도 조성물의 장기 안정도가 우수하여 층분리 또는 분체의 침적현상이 일어나지 않는 저점도의 자외선 차단용 유액 조성물에 관한 것이다.
자외선 차단, 저점도, 유액, 비분리, 도포 편의

Description

저점도의 자외선 차단용 유액 조성물{Liquid composition for sunblock with low viscosity}
본 발명은 자외선 차단용 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 점도가 낮아 흐름성이 있으면서도 조성물의 장기 안정도가 우수하여 층분리 또는 분체의 침적현상이 일어나지 않는 저점도의 자외선 차단용 유액 조성물에 관한 것이다.
피부노화는 주름의 증가, 처짐 및 이완 등과 밀접하게 관련되어 있는데, 이러한 현상을 일으키는 원인으로는 생리적인 자연노화와 자외선 노출 등에 의한 환경적인 요인들이 거론되고 있다. 특히, 화장품과 관련된 피부노화의 원인 중 대부분은 자외선에 대한 지속적인 노출이라고 할 수 있다. 이로 인해서 깊은 주름이 생기고, 피부가 처지며, 불균일한 반점들이 생성되어 외관을 해치게 된다.
따라서 상기와 같은 피부노화현상을 저해 또는 지연시키기 위한 화장료 연구가 그 동안 많이 진행되어 왔는데, 일차적으로는 자외선 차단제를 이용하여 피부에 손상을 주는 자외선의 피부 침투를 감소시키는 방법이 있다. 또한 자외선, 특히 UVA, UVB로부터 피부를 보호하기 위하여 자외선 차단 화합물에 관한 연구가 많이 진행되어 왔으며, 많은 유기 자외선 차단제 및 무기 자외선 차단제의 물리적 차단제가 개발되어 사용되고 있다.
그러나, 유기 자외선 차단제의 경우에는 무겁고 번들거리는 등의 사용감 저하의 문제점이 있을 뿐만 아니라, 접촉성 알레르기 피부염을 유발할 수 있어 나라마다 배합한도를 규제하고 있다. 또한, 무기 자외선 차단제의 경우에는 백탁 현상이 나타나는 문제점이 있다.
한편, 상기한 물리적 차단제를 배합한 자외선 차단 제품의 형태로는 크림, 로션, 스프레이 타입, 고형타입, 무스형 등 여러 형태가 있다. 크림, 로션은 유기 자외선 차단제와 무기 자외선 차단제를 병용할 뿐 아니라 점도를 높게 조정하여 무기 자외선 차단제의 함량을 높게 유지하기 용이하므로 자외선 차단 지수가 높은 제품에 많은 편이지만, 사용감이 무겁거나 뻑뻑하고 백탁현상을 발생시키는 문제점이 있으며, 스프레이 타입은 넓은 부위에 도포하기에 적합하고 가벼운 사용감을 갖는다는 장점이 있지만, 자외선 차단제를 많이 함유할 수 없다는 문제점이 있다. 뿐만 아니라, 유기 자외선 차단제는 극성이 높아 저점도 유액으로 안정화하기에 어려움이 있고 무기계 자외선 차단제의 경우에는 비중이 높아 저점도에서 침전이 일어나지 않도록 하기에 곤란한 점이 있었다. 이러한 제형상의 난점으로 인해 스프레이 타입의 경우 사용하기 직전에 흔들어 섞음으로써 재유화시켜 사용하는 분리 타입이 주를 이루었다.
본 발명은 저점도이면서 조성물의 안정도가 우수하여 층분리 또는 분체의 침적현상이 일어나지 않는 비분리 자외선 차단용 유액 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 PEG 부가 글리세릴 스테아레이트, 스테아린산, pH 조절제, 저극성 에몰리언트 및 비중화형 폴리머를 포함하는 자외선 차단용 유액 조성물을 제공한다.
본 발명의 자외선 차단용 유액 조성물은 점성이 낮고 유동성이 높기 때문에 스프레이 형태로 이용가능할 뿐 아니라 넓은 부위에 도포하기에 적합하고, 또한 스프레이의 사용 전에 조성물의 균일한 혼합을 위해 흔들어 주어야 하는 불편함이 없다.
본 발명의 자외선 차단용 유액 조성물은 저점도의 제형으로서, PEG 부가 글리세릴 스테아레이트, 스테아린산, pH 조절제, 저극성 에몰리언트 및 비중화형 폴 리머를 포함한다.
본 발명의 자외선 차단용 유액 조성물은 점도가 낮다는 특성이 있으며, 구체적으로 본 발명의 조성물의 점도는 30~2000cPs의 범위이다.
본 발명은 유화제로서 PEG 부가 글리세릴 스테아레이트를 사용하며, 이는 PEG 부가수가 서로 다른 것으로 2종 이상의 것을 사용한다. PEG 부가 글리세릴 스테아레이트를 1종만 사용하게 되면, 2종 이상을 사용한 경우와 비교하여 시간이 경과함에 따라 오일분리현상이 생기게 되어 제형의 안정도가 떨어지게 되므로 바람직하지 않다. 또한 본 발명에 사용되는 PEG의 부가수는 3~60의 범위임이 바람직하다.
또한, 상기 PEG 부가 글리세릴 스테아레이트는 조성물 총 중량에 대하여 0.5~5중량%의 양으로 함유한다. 함량이 0.5중량% 미만이면 안정도 유지에 기여할 수 없고, 5중량% 초과이면 더 이상의 안정화 효과를 기대할 수 없으며 오일상에서 차지하는 비율이 지나치게 높아 의미가 없다.
본 발명은 에멀젼 안정화제로서 스테아린산을 사용한다. 스테아린산은 본 발명에 의한 저점도의 조성물을 시간이 경과하더라도 안정적인 제형을 유지하도록 하여 오일분리형상을 방지하는 역할을 한다.
또한, 상기 스테아린산은 조성물 총 중량에 대하여 0.1~3중량%의 양으로 함유한다. 함량이 0.1중량% 미만이면 충분한 에멀젼 안정화 효과를 얻을 수 없으며, 3중량% 초과하더라도 더 우수한 에멀젼 안정화 효과를 얻을 수 없고 또한 과량의 스테아린산의 사용에 따른 부반응이 생길 수 있기 때문에 바람직하지 않다.
본 발명의 조성물은 pH 조절제를 사용하여 pH를 7~9의 범위로 한다. pH가 7 미만이면 스테아린산을 충분히 중화시켰다고 볼 수 없고 pH가 9를 초과하면 에멀젼이 지나치게 염기성화되어 안정도에 악영향을 미칠 수 있으므로 바람직하지 않기 때문이다. 상기 pH 조절제는 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화마그네슘, 트리에탄올아민, 트로메타민 및 나이아신아마이드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용하며, 함량은 스테아린산의 함량에 따라 변화되는데 일반적으로 조성물 총 중량에 대하여 0.01~3중량%의 양으로 함유된다.
본 발명의 조성물은 에몰리언트를 사용하는데, 상기 에몰리언트는 유기 자외선 차단제 보다 낮은 극성을 가져 제형을 안정화하는데 도움을 줄 수 있으며, 바람직하게는 미네랄 오일 등의 하이드로카본 및 트리글리세라이드 중 1종 이상을 사용할 수 있다.
또한, 상기 에몰리언트는 조성물 총 중량에 대하여 0.1~10중량%의 양으로 함유된다. 함량이 0.1중량% 미만이면 제형을 안정화하는 데 도움을 주는 역할을 할 수 없고, 10중량% 초과이면 오일상 중에서 차지하는 비율이 지나치게 커져 충분한 양의 자외선 차단제를 사용할 수 없으므로 바람직하지 않다.
본 발명의 조성물은 저점도의 제형이므로, 점도조절제로서 점도 상승 효과가 적은 비중화형 폴리머를 사용한다. 일반적으로 화장료에서 점도를 상승시키기 위한 폴리머로서 중화가 필수적인 카보머를 많이 사용한다. 그러나, 본원발명에서는 중화하지 않아도 점도를 상승시켜 점도조절제의 역할을 할 수 있는 폴리머를 사용하는데, 구체적으로 본 발명에서 비중화형 폴리머로는 알킬기 등을 부가한 셀룰로오스/마이크로크리스탈린 셀룰로오스/가수분해 셀룰로오스/셀룰로오스 검 등 셀룰로 오스 류의 폴리머; 또는 잔탄검/젤란검/낫토검/구아검 등의 검류와 그의 가수분해물 등 중 1종 이상을 사용한다.
또한, 상기 점도조절제는 조성물 총 중량에 대하여 0.1~3중량%의 양으로 함유된다. 함량이 0.1중량% 미만이면 폴리머를 사용하는 의미가 없고, 3중량% 초과이면 점도가 높아져 흐름성을 저해하는 원인이 되므로 바람직하지 않다.
본 발명의 조성물에 사용되는 자외선 차단제의 종류는 특별히 한정되지는 않으며, 일반적으로 자외선 차단용 조성물에 사용되는 PABA 유도체, 신나메이트(cinamate) 유도체, 살리실산유도체, 벤조페논(benzophenones), 안트라닐산염(anthranilates) 등의 유기 자외선 차단제 및 아연산화물, 티타늄이산화물, 철산화물, 마그네슘산화물 등의 무기 자외선 차단제를 사용할 수 있다. 구체적으로, 유기 자외선 차단제로는 에틸헥실 메톡시신나메이트, 이소아밀 파라메톡시신나메이트, 비스-에틸헥실옥시페놀 메톡시페닐트리아진, 메틸렌 비스-벤조트리아졸릴 테트라메틸부틸페놀 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 제형 내에서 가라앉지 않도록 하기 위하여 무기 자외선 차단제를 대체하여 메틸렌 비스-벤조트리아졸릴 테트라메틸부틸페놀을 사용하는 것이 좋다.
상기와 같은 성분을 함유한 본 발명의 자외선 차단용 유액 조성물은 점도가 낮아 흐름성이 있으면서도 제형의 장기 안정도가 우수하여 층분리 또는 분체의 침적현상이 일어나지 않는다.
본 발명의 자외선 차단용 조성물은 제형화하는데 있어서 특별히 한정되는 바가 없으나, 바람직하게는 스프레이 타입으로 제형화될 수 있다.
또한, 본 발명의 조성물은 상기한 필수성분 이외에 다른 성분들을 기타 외용제의 종류 또는 사용목적 등에 따라 당업자가 어려움 없이 적합하게 선정하여 배합할 수 있다.
이하, 실시예 및 시험예를 들어 본 발명의 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명이 이들 예로만 한정되는 것은 아니다.
[시험예 1] 저점도 조성물의 제조 및 안정도 측정
하기 표 1의 조성으로 실시예 1과 비교예 1의 유액 조성물을 제조하였다. 실시예 1은 본 발명에 따른 조성물이고, 비교예 1은 공지된 자외선 차단용의 조성물이다. 실시예 1과 비교예 1은 사용한 에멀젼 안정화제, 에몰리언트, 유화제 및 점도조절제의 총량을 동일하게 하였다. 한편, 비교예 1의 경우에는 pH 조절제가 필요없으므로 pH 조절제를 함유하지 않았다.
분류 성분 실시예 1 비교예 1
에몰리언트 C12-15 알킬 벤조에이트 6.00 6.00
페네틸 벤조에이트 3.00
코코글리세라이드 3.00
에멀젼 안정화제 세토스테아릴 알코올 1.30 2.30
스테아린산 1.00
유화제 소르비탄 스테아레이트 1.00
이눌린 라우릴 카바메이트 1.00
수크로오스 지방산 에스터 1.00
글리세릴 스테아레이트 1.00
PEG-60 글리세릴 이소스테아레이트 1.60
PEG-20 글리세릴 이소스테아레이트 0.40
점도조절제 마그네슘 알루미늄 실리케이트 1.00
마이크로크리스탈린 셀룰로오스/셀룰로오스 검 1.00
pH조절제 수산화칼륨 0.10
보존제 메칠파라벤 적량 적량
프로필파라벤 적량 적량
페녹시에탄올 적량 적량
킬레이팅제 EDTA 4나트륨염 적량 적량
보습제 글리세린 적량 적량
자외선차단제 에틸헥실 메톡시신나메이트 7.00 7.00
이소아밀 파라메톡시신나메이트 5.00 5.00
비스-에틸헥실옥시페놀 메톡시페닐트리아진 3.00 3.00
메틸렌 비스-벤조트리아졸릴 테트라메틸부틸페놀 4.00 4.00
향 적량 적량
용매 정제수 To 100 TO 100
상기와 같이 제조한 조성물의 점도를 측정하고, 45℃에서 4주 동안 보관한 후 조성물의 안정도를 육안으로 관찰하여 층분리 및 침전 현상의 유무를 판단하였다. 또한, 점도는 Brookfield LVDV-II+P를 이용하여 측정하였으며 스핀들(spindle) 3번을 사용하였다. 측정결과는 하기 표 2에 나타내었다.
실시예 1 비교예 1
점도 1267 9688
안정도 양호 양호
상기 표 2에 나타낸 바와 같이 본원발명에 따른 실시예 1의 조성물은 비교예 1과 비교하여 점도가 상당히 낮지만, 45℃에서 4주 동안 보관한 후의 조성물의 안정도는 양호한 것을 확인할 수 있다.
[시험예 2] 조성물의 성분에 따른 장기 안정도 관찰
하기 표 3~4의 조성으로 실시예 2~9 및 비교예 2~8의 유액 조성물을 제조하였다. 실시예 2~9는 본 발명에 따른 조성물이고, 비교예 2는 공지된 자외선 차단용의 유액 조성물이다. 또한, 비교예 3~7은 본 발명의 필수 구성요소 중 한 가지가 없는 경우의 조성물이고, 비교예 8은 1종의 PEG 부가 글리세릴 스테아레이트를 사용한 조성물이다. 실시예 2 및 비교예 2~8은 사용한 에멀젼 안정화제, 에몰리언트, 유화제 및 점도조절제의 총량을 동일하게 하였다. 한편, 비교예 2의 경우에는 pH 조절제가 필요없으므로 pH 조절제를 함유하지 않았다.
분류 성분 실시예2 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6 비교예 7 비교예 8
에멀젼
안정화제		 세토스테아릴 알코올 1.00 2.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
스테아린산 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
에몰리언트 페네틸 벤조에이트 3.00
카프릴릭/카프릭 트리글리세라이드 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00
유화제 글리세릴 스테아레이트/PEG-100 스테아레이트 1.50
글리세릴 스테아레이트 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
PEG-60 글리세릴 이소스테아레이트 1.60 1.60 1.60 1.60 1.60 2.00
PEG-20 글리세릴 이소스테아레이트 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40
유화제 및 점도조절제 혼합물 수크로오스 팔미테이트/글리세릴 스테아레이트/글리세릴 스테아레이트 시트레이트/수크로오스/만난/잔탄검 2.50
점도조절제 마이크로크리스탈린 셀룰로오스/셀룰로오스 검 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
pH조절제 수산화칼륨 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10
보존제 메틸파라벤 적량 적량 적량 적량 적량 적량 적량 적량
프로필파라벤 적량 적량 적량 적량 적량 적량 적량 적량
페녹시에탄올 적량 적량 적량 적량 적량 적량 적량 적량
킬레이팅제 EDTA 4나트륨염 적량 적량 적량 적량 적량 적량 적량 적량
보습제 글리세린 적량 적량 적량 적량 적량 적량 적량 적량
자외선차단제 에틸헥실 메톡시신나메이트 7.00 7.00 7.00 7.00 7.00 7.00 7.00 7.00
이소아밀 파라메톡시신나메이트 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00
비스-에틸헥실옥시페놀 메톡시페닐트리아진 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00
메틸렌 비스-벤조트리아졸릴 테트라메틸부틸페놀 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00
향 적량 적량 적량 적량 적량 적량 적량 적량
용매 정제수 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100
분류 성분 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 실시예7 실시예8 실시예9
에멀젼
안정화제		 세토스테아릴 알코올 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
스테아린산 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
에몰리언트 카프릴릭/카프릭 트리글리세라이드 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00
미네랄 오일 3.00
유화제 글리세릴 스테아레이트 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
PEG-60 글리세릴 이소스테아레이트 1.60 1.60 1.60 1.60 1.60 1.60 1.60
PEG-20 글리세릴 이소스테아레이트 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40
점도조절제 마이크로크리스탈린 셀룰로오스/셀룰로오스 검 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
가수분해 잔탄검 0.50
pH조절제 수산화칼륨 0.10 0.10
수산화나트륨 0.07
수산화마그네슘 0.05
트리에탄올아민 0.27
트로메타민 0.22
나이아신아마이드 0.22
보존제 메틸파라벤 적량 적량 적량 적량 적량 적량 적량
프로필파라벤 적량 적량 적량 적량 적량 적량 적량
페녹시에탄올 적량 적량 적량 적량 적량 적량 적량
킬레이팅제 EDTA 4나트륨염 적량 적량 적량 적량 적량 적량 적량
보습제 글리세린 적량 적량 적량 적량 적량 적량 적량
자외선차단제 에틸헥실 메톡시신나메이트 7.00 7.00 7.00 7.00 7.00 7.00 7.00
이소아밀 파라메톡시신나메이트 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00
비스-에틸헥실옥시페놀 메톡시페닐트리아진 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00
메틸렌 비스-벤조트리아졸릴 테트라메틸부틸페놀 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00
향 적량 적량 적량 적량 적량 적량 적량
용매 정제수 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100
상기와 같이 제조한 조성물의 점도를 측정하고, 45℃에서 4주 동안 보관한 후 조성물의 안정도를 육안으로 관찰하여 층분리 및 침전 현상의 유무를 판단하였다. 또한, 점도는 Brookfield LVDV-II+P를 이용하여 측정하였으며 실시예 2~4 및 비교예 3, 5, 7번은 스핀들(spindle) 2번을 사용하였고, 실시예 5~9 및 비교예 2, 4, 6, 8 번은 스핀들(spindle) 3번을 사용하였다. 측정결과는 하기 표 5에 나타내었다.
실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8 실시예 9
점도 1005 916 798 1821 1559 1497 1096 1799
안정도 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호
비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6 비교예 7 비교예 8
점도 1859 850 1330 728 1167 605 1151
안정도 오일분리 오일분리 오일분리 오일분리 오일분리 오일분리 오일분리
상기 표 5에 나타낸 바와 같이 본원발명에 따른 실시예 2~9와 기존의 유액 조성물인 비교예 2는 모두 점도가 2000cPs 이하로 측정되어 저점도 조성물에 해당되었다. 그러나, 45℃에서 4주 동안 보관한 후에 안정도를 측정한 결과를 보면, 실시예 2~9는 제형이 안정적임에 반하여 비교예 2는 오일이 분리되어 조성물의 안정도가 양호하지 않음을 확인할 수 있다.
또한, 비교예 3~7을 통해 본원발명의 성분 중 한 가지라도 포함하지 않는 조성물은 저점도의 유액 조성물이지만 제형이 안정적이지 않아 오일 분리 현상이 나타남을 알 수 있다.
또한, 비교예 8의 경우 실시예 2와 달리 PEG 부가 글리세릴 스테아레이트를 1종만 사용하여 오일 분리 현상이 나타나 안정도가 우수한 저점도의 유액 조성물을 얻기 위해서는 2종 이상의 PEG 부가 글리세릴 스테아레이트를 사용함이 필수적임을 확인할 수 있다.
[시험예 3] 자외선 차단지수 측정
본 발명에 의한 조성물의 자외선 차단지수를 하기의 방법으로 측정하였다. 측정 대상은 상기 실시예 2의 유액 조성물이었다.
자외선을 조사하기 위한 기기로서 Solar simulator Multi-port 601(Solarlight co., US)을 사용하였고 광량을 측정하기 위한 기기로서 PMA 2100 UV meter(Solarlight co., US)를 이용했으며, 자외선 차단지수를 측정하는 방법은 당업계에서 일반적으로 고지되어 있는 방법을 사용했다.
본 발명에 의한 조성물인 실시예 2의 자외선 차단지수를 측정한 결과 생채내(in vivo) 측정으로 SPF 21.3/PA++의 결과가 나왔다.
통상적으로 생활 자외선을 충분히 차단할 수 있는 자외선 차단지수는 SPF15/PA+ 정도인 것으로 여겨지고 있다. 그러나 본 발명의 조성물의 자외선 차단지수는 그를 상향하므로 일상적인 생활에서 노출되는 자외선의 영향으로부터 충분히 피부를 보호할 수 있을 것으로 간주된다.

Claims (8)

  1. PEG 부가 글리세릴 스테아레이트, 스테아린산, pH 조절제, 저극성 에몰리언트 및 비중화형 폴리머를 포함하며, 점도가 30~2000cPs의 범위인 자외선 차단용 유액 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 조성물 총 중량에 대하여 상기 PEG 부가 글리세릴 스테아레이트는 0.5~5중량%, 스테아린산은 0.1~3중량%, pH 조절제는 0.01~3중량%, 저극성 에몰리언트는 0.1~10중량% 및 비중화형 폴리머는 0.1~3중량%의 양으로 함유됨을 특징으로 하는 자외선 차단용 유액 조성물.
  3. 제 1항에 있어서, PEG 부가 글리세릴 스테아레이트는 PEG 부가수가 다른 2종 이상임을 특징으로 하는 자외선 차단용 유액 조성물.
  4. 제 1항에 있어서, pH 조절제는 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화마그네슘, 트리에탄올아민, 트로메타민 및 나이아신아마이드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 자외선 차단용 유액 조성물.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 조성물은 pH가 7~9 범위임을 특징으로 하는 자외선 차단용 유액 조성물.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 저극성 에몰리언트는 하이드로카본 및 트리글리세라이드 중 1종 이상임을 특징으로 하는 자외선 차단용 유액 조성물.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 비중화형 폴리머는 알킬기를 부가한 셀룰로오스/마이크로크리스탈린 셀룰로오스/가수분해 셀룰로오스/셀룰로오스 검; 및 잔탄검/젤란검/낫토검/구아검과 그의 가수분해물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 자외선 차단용 유액 조성물.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 조성물은 스프레이 타입으로 제형화됨을 특징으로 하는 자외선 차단용 유액 조성물.
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