CN105661543B - 一种稳定型肠缓释茶多酚微胶囊及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种稳定型肠缓释茶多酚微胶囊及其制备方法，制备方法为：(1)配制茶多酚溶液；(2)调节大豆分离蛋白水溶液的pH值；(3)将大豆分离蛋白水溶液和茶多酚溶液混匀，得混合液；(4)将混合液与明胶水溶液混合，搅拌均匀，用HCl水溶液调节pH，得到大豆分离蛋白/明胶乳状液；(5)用乙酸水溶液将将壳聚糖配制成壳聚糖溶液，将大豆分离蛋白/明胶乳状液与壳聚糖溶液混合，搅拌均匀，喷雾干燥获得。本发明的茶多酚微胶囊可生物降解，扫描电镜下观察呈球形，表面光滑，无黏连，无凹陷。在强酸、强碱、高温条件下仍具有很高的物理稳定性并保持很好的抗氧化活性。本发明的方法制备过程简便，无毒，安全，微胶囊化程度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种稳定型肠缓释茶多酚微胶囊及其制备方法，属于微胶囊化技术应用领域。
背景技术
茶多酚又名茶鞣质，是茶叶中所含的一类多羟基酚类化合物的总称，包括儿茶素类、花色素类、花黄素类、酚酸及羧酚酸类等成分，其中儿茶素类占多酚总量的65％～80％。茶多酚具有较强的生物活性和药理活性，有防治心血管疾病、抗癌、抗突变、降血压、降血糖、防龋齿等作用。然而，由于其具有活泼的多羟基结构，使其在高温、光照或潮湿的环境下易氧化变质，降低了茶多酚的生物利用度，使茶多酚的生物活性得不到最大的发挥。
微囊技术是利用高分子天然或合成材料将固体药物或液体药物包裹成微型胶囊。微囊技术在近年来发展迅速，越来越多地应用于医药、生物医学、食品、化妆品等领域。采用微囊这一技术可以提高药物稳定性，减轻药物不良气味，有利于药物的生产、储存和使用。
随着对茶多酚研究的逐步深入，试图通过制备微囊来提高茶多酚稳定性的研究也日渐报道，但总的来说，目前已有的制备茶多酚微胶囊的方法还存在一定的不足之处，例如：李药兰等人分别用乙基纤维素和聚乳酸制备茶多酚微胶囊，实验结果表明，前者虽对茶多酚有较好的保护作用且包封率较高，但其主要生理活性成分儿茶素的相对含量降低；后者虽然保证了有效成分的相对含量，然而包封率、缓释速度却不够理想。另外，用单一壁材制备获得的微胶囊在喷雾干燥过程中会因剧烈脱水，严重影响微胶囊的感官特征，不利于多酚的包埋。
近年来，蛋白质作为微胶囊的壁材越来越受到重视，常用的有(人或牛)血清白蛋白、玉米蛋白、酪蛋白、大豆分离蛋白等，大豆分离蛋白在等电点以上带负电，可与酸性条件下带正电荷的壳聚糖发生静电相互作用从而凝聚包覆在芯材周围实现微囊化。此外，大多数蛋白价格合理，原料易得。另外，应用复合壁材壁材制备微胶囊可以很好地解决单一壁材某方面的不足，达到优势互补的目的，明显提高芯材的物理稳定性并保证其生物活性。目前还没有发现采用大豆分离蛋白，明胶，壳聚糖作为复合壁材制备茶多酚微胶囊的报道。
发明内容
针对现有技术中茶多酚微胶囊制备中遇到的问题，本发明提供了一种以大豆分离蛋白/明胶/壳聚糖为复合壁材的一种稳定型肠缓释茶多酚微胶囊。
本发明的第二个目的是提供一种稳定型肠缓释茶多酚微胶囊的制备方法。
本发明的技术方案概述如下：
一种稳定型肠缓释茶多酚微胶囊的制备方法，包括如下步骤：
(1)将纯度大于50％的茶多酚用体积浓度为75％～99.7％的乙醇水溶液配成浓度为1～2mg/mL的茶多酚溶液；
(2)用浓度为0.1～0.5mol/L的NaOH水溶液将质量浓度为12％～20％的大豆分离蛋白水溶液的pH值调至7～13；
(3)将步骤(2)得到的大豆分离蛋白水溶液和步骤(1)得到的茶多酚溶液按体积比1～6:1的比例混合均匀，得混合液；
(4)按体积比为100～150:1的比例，将混合液与质量百分含量为2％～4.5％的明胶水溶液混合，在0～4℃条件下搅拌均匀，用浓度为0.1～0.5mol/L的HCl水溶液调节pH至4～5，得到大豆分离蛋白/明胶乳状液；
(5)用体积浓度为1％～5％的乙酸水溶液将将粘度为0.25～0.65Pa·s的壳聚糖配制成浓度为8～12mg/mL的壳聚糖溶液，按体积比为1:1～3的比例将大豆分离蛋白/明胶乳状液与壳聚糖溶液混合，搅拌均匀，喷雾干燥获得稳定型肠缓释茶多酚微胶囊。
步骤(2)优选为：用浓度为0.3mol/L的NaOH水溶液将质量浓度为15％的大豆分离蛋白水溶液的pH值调至9。
步骤(3)优选为：将步骤(2)得到的大豆分离蛋白水溶液和步骤(1)得到的茶多酚溶液按体积比2：1的比例混合均匀，得混合液。
步骤(4)优选为：按体积比为130:1的比例，将混合液与质量百分含量为2.5％的明胶水溶液混合，在4℃条件下搅拌均匀，用浓度为0.3mol/L的HCl水溶液调节pH至4.5，得到大豆分离蛋白/明胶乳状液。
步骤(5)优选为：用体积浓度为3％的乙酸水溶液将粘度为0.45Pa·s的壳聚糖配制成浓度为10mg/mL的壳聚糖溶液，按体积比为1:2的比例将大豆分离蛋白/明胶乳状液与壳聚糖溶液混合，搅拌均匀，喷雾干燥获得稳定型肠缓释茶多酚微胶囊。
上述方法制备的稳定型肠缓释茶多酚微胶囊。
本发明的优点：
(1)本发明采用了复合壁材经喷雾干燥法制备稳定型肠缓释茶多酚微胶囊，作为天然生物大分子的大豆分离蛋白和壳聚糖具有安全、环保、微胶囊化工艺优良等优势，明胶原料易得、价格低廉、机械性能较好、化学性能稳定且具有可生物降解等诸多优点。本发明利用壳聚糖作为复合微胶囊外层壁材，充分发挥了壳聚糖的良好成膜能力及粘膜黏附特性，能够在小肠粘膜表面定植，更适合作为制备肠道靶向微胶囊的壁材，茶多酚经口服以后可以避开胃内的不利条件，最大量地到达肠道部位，在中性或者弱碱性条件下明胶和大豆分离蛋白溶解，使得茶多酚有效地释放出来。
(2)本发明制备的微胶囊包埋效果好；所得微胶囊在扫描电镜下观察呈规则的球形，表面光滑，无黏连，无凹陷。感官特征呈较小的颗粒，较好的流动性和细腻的手感。
(3)本发明的方法制备过程简便，无毒，安全，微胶囊化程度高，所得茶多酚微胶囊稳定性高，制备获得的茶多酚微胶囊在强酸、强碱、高温条件下仍具有很高的物理稳定性并保持很好的抗氧化活性。
附图说明
图1为稳定型肠缓释茶多酚微胶囊的扫描电镜图。
图2为存放20天后茶多酚及稳定型肠缓释茶多酚微胶囊(简称茶多酚微胶囊)中茶多酚的含量变化。
图3为存放20天后茶多酚及稳定型肠缓释茶多酚微胶囊(简称茶多酚微胶囊)中茶多酚的抗氧化活性变化。
图4为pH>13时茶多酚及稳定型肠缓释茶多酚微胶囊(简称茶多酚微胶囊)的抗氧化活性变化。
图5为pH<1时茶多酚及稳定型肠缓释茶多酚微胶囊(简称茶多酚微胶囊)的抗氧化活性变化。
图6为90℃时茶多酚及稳定型肠缓释茶多酚微胶囊(简称茶多酚微胶囊)的抗氧化活性变化。
图7为30min内稳定型肠缓释茶多酚微胶囊在模拟胃液和模拟肠液中的缓释情况。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
茶多酚为市售的，纯度大于50％；
大豆分离蛋白：购于北京奥博星生物技术有限责任公司；
明胶：购于天津市江天化工技术有限公司；
壳聚糖：购于浙江澳兴生物科技有限公司；
胃蛋白酶：购于天津百倍生物科技有限公司；
胰蛋白酶：购于天津百倍生物科技有限公司；
1,1-二苯基苦基苯肼(DPPH)：购于美国Sigma公司；
上述原料的介绍是为了使本领域的技术人员能够更好地理解本发明，但并不对本发明作任何限制，凡与上述原料相似的原料都可以用于本发明。
具体实施例
通过以下实施例对本发明作进一步说明，但并不仅限于以下实施例和实施例中的工艺参数范围。其中多酚含量采用国标GB/T 8313-2002法测定。
实施例1
一种稳定型肠缓释茶多酚微胶囊及其制备方法，包括如下步骤：
(1)将纯度为98.0％的茶多酚用体积浓度为80％的乙醇水溶液配成浓度为1mg/mL的茶多酚溶液；
(2)用浓度为0.3mol/L的NaOH水溶液将质量浓度为15％的大豆分离蛋白水溶液的pH值调至9；
(3)将步骤(2)得到的大豆分离蛋白水溶液和步骤(1)得到的茶多酚溶液按体积比2：1的比例混合均匀，得混合液；
(4)按体积比为130:1的比例，将混合液与质量百分含量为2.5％的明胶水溶液混合，4℃条件下搅拌均匀，用浓度为0.3mol/L的HCl水溶液调节pH至4.5，得到大豆分离蛋白/明胶乳状液；
(5)用体积浓度为3％的乙酸水溶液将粘度为0.45Pa·s的壳聚糖配制成浓度为10mg/mL的壳聚糖溶液，按体积比为1:2的比例混合将大豆分离蛋白/明胶乳状液与壳聚糖溶液混合，搅拌均匀，喷雾干燥获得稳定型肠缓释茶多酚微胶囊。
室温放置20天后，原料纯度为98.0％的茶多酚(以下简称茶多酚)中的多酚含量损失了43.18％，稳定型肠缓释茶多酚微胶囊(以下简称茶多酚微胶囊)中的多酚含量损失了6.98％。与茶多酚相比，茶多酚微胶囊中的多酚含量损失较少，见图2。
室温放置20天后，茶多酚的DPPH自由基清除率由之前的98％下降到80.45％，茶多酚微胶囊的DPPH自由基清除率仍保持在97％。与茶多酚相比，茶多酚微胶囊的DPPH自由基清除率下降不明显，见图3。
将茶多酚和茶多酚微胶囊放置在pH>13的强碱性溶液中作用1h，二者的DPPH自由基清除率均有所下降，茶多酚的DPPH自由基清除率由之前的95.43％下降到18.67％，而茶多酚微胶囊的DPPH自由基清除率虽有降低，但仍然可以达到67.20％，见图4。
将茶多酚和茶多酚微胶囊放置在pH<1的强酸性溶液中作用1h，二者的DPPH自由基清除率均有所下降，茶多酚的DPPH自由基清除率由之前的95.38％下降到75％，而茶多酚微胶囊的DPPH自由基清除率略有降低，仍然可以达到90.12％，见图5。
将茶多酚和茶多酚微胶囊在90℃环境中放置2h，二者的DPPH自由基清除率均有所下降，茶多酚的DPPH自由基清除率由之前的95.73％下降到63.56％，而茶多酚微胶囊的DPPH自由基清除率略有降低，仍然可以达到87.65％，见图6。
将茶多酚微胶囊分别放置在模拟胃液和模拟肠液中消化，计算30min内茶多酚微胶囊中多酚的累积释放量，实验结果表明，茶多酚微胶囊中的茶多酚在模拟胃液中释放较少，30min内的累积释放量为25.18％，而在模拟肠液中释放较多，30min内的累积释放量可以达到87.23％，见图7。
实施例2
一种稳定型肠缓释茶多酚微胶囊及其制备方法，包括如下步骤：
(1)将纯度为98.23％的茶多酚用体积浓度为75％的乙醇水溶液配成浓度为2mg/mL的茶多酚溶液；
(2)用浓度为0.1mol/L的NaOH水溶液将质量浓度为12％的大豆分离蛋白水溶液的pH值调至7；
(3)将步骤(2)得到的大豆分离蛋白水溶液和步骤(1)得到的茶多酚溶液按体积比1：1的比例混合均匀，得混合液；
(4)按体积比为100:1的比例，将混合液与质量百分含量为2％的明胶水溶液混合，0℃条件下搅拌均匀，用浓度为0.1mol/L的HCl水溶液调节pH至4，得到大豆分离蛋白/明胶乳状液；
(5)用体积浓度为1％的乙酸水溶液将粘度为0.25Pa·s的壳聚糖配制成浓度为8mg/mL的壳聚糖溶液，按体积比为1:1的比例将大豆分离蛋白/明胶乳状液与壳聚糖溶液混合，搅拌均匀，喷雾干燥获得稳定型肠缓释茶多酚微胶囊。
室温放置20天后，原料纯度为98.23％的茶多酚(以下简称茶多酚)中的多酚含量损失了45.25％，稳定型肠缓释茶多酚微胶囊(以下简称茶多酚微胶囊)中的多酚含量损失了6.46％。与茶多酚相比，茶多酚微胶囊中的多酚含量损失较少，见图2。
室温放置20天后，茶多酚的DPPH自由基清除率由之前的97.64％下降到78.93％，茶多酚微胶囊的DPPH自由基清除率仍保持在96.88％。与茶多酚相比，茶多酚微胶囊的DPPH自由基清除率下降不明显，见图3。
将茶多酚和茶多酚微胶囊放置在pH>13的强碱性溶液中作用1h，二者的DPPH自由基清除率均有所下降，茶多酚的DPPH自由基清除率由之前的95.37％下降到18.23％，而茶多酚微胶囊的DPPH自由基清除率虽有降低，但仍然可以达到63.17％，见图4。
将茶多酚和茶多酚微胶囊放置在pH<1的强酸性溶液中作用1h，二者的DPPH自由基清除率均有所下降，茶多酚的DPPH自由基清除率由之前的95.39％下降到74.80％，而茶多酚微胶囊的DPPH自由基清除率略有降低，仍然可以达到92％，见图5。
将茶多酚和茶多酚微胶囊在90℃环境中放置2h，二者的DPPH自由基清除率均有所下降，茶多酚的DPPH自由基清除率由之前的95.68％下降到65.28％，而茶多酚微胶囊的DPPH自由基清除率略有降低，仍然可以达到83.11％，见图6。
将茶多酚微胶囊分别放置在模拟胃液和模拟肠液中消化，计算30min内茶多酚微胶囊中多酚的累积释放量，实验结果表明，茶多酚微胶囊中的多酚在模拟胃液中释放较少，30min内的累积释放量为24.29％，而在模拟肠液中释放较多，30min内的累积释放量可以达到84.26％，见图7。
实施例3
一种稳定型肠缓释茶多酚微胶囊及其制备方法，包括如下步骤：
(1)将纯度为98.18％的茶多酚用体积浓度为99.7％的乙醇水溶液配成浓度为1.2mg/mL的茶多酚溶液；
(2)用浓度为0.4mol/L的NaOH水溶液将质量浓度为18％的大豆分离蛋白水溶液的pH值调至11；
(3)将步骤(2)得到的大豆分离蛋白水溶液和步骤(1)得到的茶多酚溶液按体积比4：1的比例混合均匀，得混合液；
(4)按体积比为125:1的比例，将混合液与质量百分含量为3％的明胶水溶液混合，2℃条件下搅拌均匀，用浓度为0.4mol/L的HCl水溶液调节pH至4.7，得到大豆分离蛋白/明胶乳状液；
(5)用体积浓度为2.5％的乙酸水溶液将粘度为0.3Pa·s的壳聚糖配制成浓度为9mg/mL的壳聚糖溶液，按体积比为1:2.5的比例将大豆分离蛋白/明胶乳状液与壳聚糖溶液混合，搅拌均匀，喷雾干燥获得稳定型肠缓释茶多酚微胶囊。
室温放置20天后，原料纯度为98.18％的茶多酚(以下简称茶多酚)中的多酚含量损失了42.88％，稳定型肠缓释茶多酚微胶囊(以下简称茶多酚微胶囊)中的多酚含量损失了7.16％。与茶多酚相比，茶多酚微胶囊中的多酚含量损失较少，见图2。
室温放置20天后，茶多酚的DPPH自由基清除率由之前的98.86％下降到76.93％，茶多酚微胶囊的DPPH自由基清除率仍保持在95.23％。与茶多酚相比，茶多酚微胶囊的DPPH自由基清除率下降不明显，见图3。
将茶多酚和茶多酚微胶囊放置在pH>13的强碱性溶液中作用1h，二者的DPPH自由基清除率均有所下降，茶多酚的DPPH自由基清除率由之前的96.75％下降到16.20％，而茶多酚微胶囊的DPPH自由基清除率虽有降低，但仍然可以达到62.39％，见图4。
将茶多酚和茶多酚微胶囊放置在pH<1的强酸性溶液中作用1h，二者的DPPH自由基清除率均有所下降，茶多酚的DPPH自由基清除率由之前的95.41％下降到73％，而茶多酚微胶囊的DPPH自由基清除率略有降低，仍然可以达到94.32％，见图5。
将茶多酚和茶多酚微胶囊在90℃环境中放置2h，二者的DPPH自由基清除率均有所下降，茶多酚的DPPH自由基清除率由之前的96.03％下降到64.30％，而茶多酚微胶囊的DPPH清除率略有降低，仍然可以达到86.19％，见图6。
将茶多酚微胶囊分别放置在模拟胃液和模拟肠液中消化，计算30min内茶多酚微胶囊中多酚的累积释放量，实验结果表明，茶多酚微胶囊中的多酚在模拟胃液中释放较少，30min内的累积释放量为23.96％，而在模拟肠液中释放较多，30min内的累积释放量可以达到86.73％，见图7。
实施例4
一种稳定型肠缓释茶多酚微胶囊及其制备方法，包括如下步骤：
(1)将纯度为98.42％的茶多酚用体积浓度为85％的乙醇水溶液配成浓度为1.5mg/mL的茶多酚溶液；
(2)用浓度为0.5mol/L的NaOH水溶液将质量浓度为20％的大豆分离蛋白水溶液的pH值调至13；
(3)将步骤(2)得到的大豆分离蛋白水溶液和步骤(1)得到的茶多酚溶液按体积比6：1的比例混合均匀，得混合液；
(4)按体积比为150:1的比例，将混合液与质量百分含量为4.5％的明胶水溶液混合，1℃条件下搅拌均匀，用浓度为0.5mol/L的HCl水溶液调节pH至5，得到大豆分离蛋白/明胶乳状液；
(5)用体积浓度为5％的乙酸水溶液将粘度为0.65Pa·s的壳聚糖配制成浓度为12mg/mL的壳聚糖溶液，按体积比为1:3的比例将大豆分离蛋白/明胶乳状液与壳聚糖溶液混合，搅拌均匀，喷雾干燥获得稳定型肠缓释茶多酚微胶囊。
室温放置20天后，原料纯度为98.42％的茶多酚(以下简称茶多酚)的多酚含量损失了44.12％，稳定型肠缓释茶多酚微胶囊(以下简称茶多酚微胶囊)中的多酚含量损失了7.45％。与茶多酚相比，茶多酚微胶囊中的多酚含量损失较少，见图2。
室温放置20天后，茶多酚的DPPH自由基清除率由之前的98.21％下降到78.90％，茶多酚微胶囊的DPPH自由基清除率仍保持在98％。与茶多酚相比，茶多酚微胶囊的DPPH自由基清除率下降不明显，见图3。
将茶多酚和茶多酚微胶囊放置在pH>13的强碱性溶液中作用1h，二者的DPPH自由基清除率均有所下降，茶多酚的DPPH自由基率由之前的97％下降到17.56％，而茶多酚微胶囊的DPPH自由基清除率虽有降低，但仍然可以达到65.12％，见图4。
将茶多酚和茶多酚微胶囊放置在pH<1的强酸性溶液中作用1h，二者的DPPH自由基清除率均有所下降，茶多酚的DPPH自由基清除率由之前的97.06％下降到76.11％，而茶多酚微胶囊的DPPH自由基清除率略有降低，仍然可以达到93.46％，见图5。
将茶多酚和茶多酚微胶囊在90℃环境中放置2h，二者的DPPH自由基清除率均有所下降，茶多酚的DPPH自由基清除率由之前的95.44％下降到69.73％，而茶多酚微胶囊的DPPH清除率略有降低，仍然可以达到85.66％，见图6。
将茶多酚微胶囊分别放置在模拟胃液和模拟肠液中消化，计算30min内茶多酚微胶囊中多酚的累积释放量，实验结果表明，茶多酚微胶囊中的多酚在模拟胃液中释放较少，30min内的累积释放量为24.78％，而在模拟肠液中释放较多，30min内的累积释放量可以达到85.87％，见图7。
对实施例1得到的稳定型缓释茶多酚微胶囊进行电镜扫描，见图1，观察微胶囊的包裹状态。茶多酚微胶囊在扫描电子显微镜下放大600倍观察，外观非常完整，呈较规则的球形，表面光滑，无黏连，无皱缩，无凹陷，粒径主要集中在10～200μm，包埋效果较好。
由各实施例结果可以看出，本发明制备获得的茶多酚微胶囊稳定性非常高，在强酸、强碱、高温条件下仍保持很好的抗氧化活性，微胶囊在模拟肠液中的释放量比较高，而在模拟胃液中的释放量比较低，有效避免茶多酚接触胃内高酸度环境而被破坏，具有肠道缓控释作用。
Claims (6)
1.一种稳定型肠缓释茶多酚微胶囊的制备方法，其特征是包括如下步骤：
(1)将纯度大于50％的茶多酚用体积浓度为75％～99.7％的乙醇水溶液配成浓度为1～2mg/mL的茶多酚溶液；
(2)用浓度为0.1～0.5mol/L的NaOH水溶液将质量浓度为12％～20％的大豆分离蛋白水溶液的pH值调至7～13；
(3)将步骤(2)得到的大豆分离蛋白水溶液和步骤(1)得到的茶多酚溶液按体积比1～6:1的比例混合均匀，得混合液；
(4)按体积比为100～150:1的比例，将混合液与质量百分含量为2％～4.5％的明胶水溶液混合，在0～4℃条件下搅拌均匀，用浓度为0.1～0.5mol/L的HCl水溶液调节pH至4～5，得到大豆分离蛋白/明胶乳状液；
(5)用体积浓度为1％～5％的乙酸水溶液将将粘度为0.25～0.65Pa·s的壳聚糖配制成浓度为8～12mg/mL的壳聚糖溶液，按体积比为1:1～3的比例将大豆分离蛋白/明胶乳状液与壳聚糖溶液混合，搅拌均匀，喷雾干燥获得稳定型肠缓释茶多酚微胶囊。
2.根据权利要求1所述的一种稳定型肠缓释茶多酚微胶囊的制备方法，其特征在于步骤(2)为：用浓度为0.3mol/L的NaOH水溶液将质量浓度为15％的大豆分离蛋白水溶液的pH值调至9。
3.根据权利要求1所述的一种稳定型肠缓释茶多酚微胶囊的制备方法，其特征在于步骤(3)为：将步骤(2)得到的大豆分离蛋白水溶液和步骤(1)得到的茶多酚溶液按体积比2：1的比例混合均匀，得混合液。
4.根据权利要求1所述的一种稳定型肠缓释茶多酚微胶囊的制备方法，其特征在于步骤(4)为：按体积比为130:1的比例，将混合液与质量百分含量为2.5％的明胶水溶液混合，在4℃条件下搅拌均匀，用浓度为0.3mol/L的HCl水溶液调节pH至4.5，得到大豆分离蛋白/明胶乳状液。
5.根据权利要求1所述的一种稳定型肠缓释茶多酚微胶囊的制备方法，其特征在于步骤(5)为：用体积浓度为3％的乙酸水溶液将粘度为0.45Pa·s的壳聚糖配制成浓度为10mg/mL的壳聚糖溶液，按体积比为1:2的比例将大豆分离蛋白/明胶乳状液与壳聚糖溶液混合，搅拌均匀，喷雾干燥获得稳定型肠缓释茶多酚微胶囊。
6.权利要求1-5任意一项的方法制备的稳定型肠缓释茶多酚微胶囊。
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