资源描述
2013/06,1,口服固体制剂(片剂)生产工艺及技术要点解析,西南药业股份有限公司 陈 彪
二O一五年四月,2019/7/18,2,主要内容,口服固体制剂(片剂)的工艺流程
处方设计思路解析
关键生产工艺技术要点
生产中常见问题解析,2019/7/18,3,一、概述,口服固体制剂主要指片剂、胶囊剂、颗粒剂、散剂、滴丸剂等,占国内外药典收载的品种数60%以上,是一类很重要的剂型。
片剂剂量准确、携带使用方便、质量稳定,使用最广泛,其工艺特点基本囊括口服固体制剂的各方面,本讲座以片剂为主进行讲解,供国内从事此类剂型的制剂研发、生产技术、质量管理人员参考。,2019/7/18,4,主要片剂及质量要点,普通片:外观、崩解、脆碎度、重差、溶出度
包衣片:外观(色泽、光洁度)、重差、溶出度
速释片(分散片、口崩片):分散均匀性
缓、控释片:释放度(零级、Higuchi、一级)
肠溶片 pH1.2不崩, pH6.8全崩
咀嚼片:硬度(适中)与口感(清凉感、无砂砾感)
泡腾片:枸橼酸+碳酸氢钠(发泡量,5分钟崩)
含片:崩解时限(10分钟内不全部崩解),2019/7/18,5,2019/7/18,6,基本生产工艺流程,物料预处理,制粒干燥,湿法制粒,干法制粒,一步/喷雾制粒,熔融制粒,,,,压 片,普通、高速压片,直接压片,多层压片,,包衣,,糖包衣,薄膜包衣,,内包装,,,塑料瓶,铝塑/双铝,,混合,2019/7/18,7,要点:真空管道输送,密闭无粉尘污染
自循环负压称量单元设备自带除尘装置
产尘间前室设计和压差保护。
缺点:多品种生产,管道清洁(CIP)要求高,符合GMP的生产工艺流程,上料系统,,分料系统,制粒系统,,管道/容器,真空上料,,干燥整粒系统,黏合剂泵入,,混合系统,,压片系统,,包装系统,分级/高位整粒,2019/7/18,8,二、处方设计思路解析,(一)普通片剂
1.性质稳定、塑性好:淀粉(玉米淀粉、预胶化淀粉)、MS(硬脂酸镁)、CMS-Na(羧甲基淀粉钠)
2.稳定差、疏水性:稳定剂(酸、抗氧剂)、乳糖、纤维素类(L-HPC、PVP、微晶纤维素)
3.难溶性药物:纤维素类崩解剂( L-HPC、PVP、PVPPXL-10、ADS)、增溶剂(K12、Tween80)
4.大剂量与小剂量:片重不一样(大少、小多),2019/7/18,9,处方配比与比例,主药
填充剂(60-80%)
崩解剂(内加,必要时5-10%)
稳定剂、矫味剂
粘合剂(淀粉浆5-20%、HPMC2-4%、CMC 2-5%、PVP 2-10%)
崩解剂 (外加,5%以内)
润滑剂:滑石粉3%、MS0.5%、预胶化淀粉PEG,2019/7/18,10,设计与解决思路,脆碎度:水分、塑性(HMPC替代淀粉浆、预胶化淀粉替代部分淀粉、糖粉或乳糖引入)、颗粒度(破碎产生新表面能)、润滑剂、压力)
崩解时限:机制(毛细管、膨胀、产气),水溶性药物增加孔隙率、难溶性药物增加膨胀作用(崩解剂)以及增溶作用。
溶出度:一次崩解、二次溶出。增加L-HPC、表面活性剂、主药微粉化能促进二次崩解溶出;减少易形成胶团(直链玉米淀粉、糊精等),2019/7/18,11,(二)缓、控释片剂,骨架片、膜控片、渗透泵片
骨架片
1.亲水凝胶骨架片:高粘度HMPC+主药 湿法制粒(干法制粒、直接压片)
2.溶蚀性骨架片:生物降解材料(硬脂酸、十八醇)+主药 熔融制粒(或湿法制粒)
3.不溶性骨架片:EC、丙烯酸树脂+主药 湿法制粒,骨架材料一般以粘合剂形式加入,2019/7/18,12,设计与解决思路,释放度
1.偏慢:凝胶片HMPC粘度过大、制粒时间过长;压力大;不溶性片主药溶解性差(需增溶或加入致孔剂);溶蚀片压力过大
2.偏快:凝胶片粘度小、主药制粒未被骨架充分包裹;不溶性骨架片孔道多(亲水材料);压力小
3.不均匀:制粒不充分、粒度不均匀、压片塞冲、片差不好,2019/7/18,13,(三)速释片,分散片:3分钟内崩解;口崩片:60秒
口感:粉末包衣、环糊精包合、矫味剂(阿斯帕坦、谷氨酸钠)
干法制粒、直接压片
超级崩解剂:膨速王、交联PVP、交联羧甲基纤维素
防潮性包装,2019/7/18,14,设计与解决思路,水分控制:环境温湿度、原料、辅料自身水分(如微晶纤维素8%水分)烘干
粒度控制:粒度均匀、最好在20-40目
普通压片设备生产的改良工艺
1.原料制粒、辅料制粒烘干
2.粒度原辅料均匀一致
3.等量稀释法,2019/7/18,15,三、关键生产工艺技术要点,(一)粉粹、过筛生产工艺
原料的预处理包括粉粹和过筛。目的破坏晶型(脆碎度)、增加表面积(溶出度)、减小粒径(均匀性)。
粉粹设备:撞击式粉粹机、球磨机、气流粉粹机
筛分设备:手工筛、振动筛,2019/7/18,16,球磨机,,依靠圆球自筒内一定高度呈抛物线落下撞击物料,及物料、球、壁之间的研磨及滚压作用,实现粉碎。,2019/7/18,17,万能磨粉机,物料受撞击和劈裂而粉粹(旋锤、钢齿),2019/7/18,18,水平圆盘式气流磨,压缩空气通过喷嘴,把压强能转换成速度能,产生高速气流,使通过加料喷射器粉碎室的粉体物料颗粒,互相激烈碰撞、摩擦及粉碎室内腔表面碰撞,从而达到超微粉碎的目的。,2019/7/18,19,流化床式气流粉碎机,2019/7/18,20,高效振动筛粉机,,2019/7/18,21,技术要点,要求上游供应商(原料)粒度符合要求,这样可以避免后续交叉粉尘污染,100目以上(质量协议)。
特殊物料的处理:易熔化的原料用水冷式(硬脂酸)、高速气流粉粹机;贵重、超微粉用球磨机。
筛分:手工筛,微量物料的分散(等量稀释法)
振动筛,物料除杂,颗粒分级
工序监控要点:细度(100目以上)、异物(目检无黑杂点)、重量。,2019/7/18,22,(二)制粒、干燥、总混,制粒:原辅料与粘合剂混合制成一定粒径的颗粒的过程。颗粒压片成片剂,颗粒灌装胶囊成硬胶囊剂,颗粒直接装袋成颗粒剂。
制粒目的:
消除粉末之间的空气
增加压片原料的流动性、可压性
消除相对密度差异大的原辅料分层现象
降低在压片过程中的细粉飞扬,2019/7/18,23,,分类
湿法制粒:物料+粘合剂—湿颗粒—干燥
干法制粒:热敏物料—滚压成片—破碎制粒
一步制粒:物料流化+粘合剂雾滴—干燥—成粒
喷雾制粒:物料+粘合剂成(50-60%)溶液- 喷雾干燥
熔融制粒:物料+低熔点基质—熔融—骤冷(薄片)(40C)—制粒(不干燥)-固体分散技术,2019/7/18,24,湿法制粒,1.经典法:槽型混合机+粘合剂---制软材---摇摆式颗粒机制粒---干燥(静态厢式干燥)或(振动沸腾床)。,2019/7/18,25,,技术要点:
混合:干粉混合10‘,粘合剂加入10‘以上,翻滚成浪,紧握成团不黏手、两指能轻裂开。
制粒:筛网10-16目,片重0.1g以下用16目,0.3g以上用12目。尼龙筛、镀锌铁丝网。颗粒率:60%以下,颗粒结实度(手摇)
质控要点:粒度、黑点(油点)、水分(快速水分仪,紧握成团、松开即散),2019/7/18,26,2.高速湿法制粒,搅拌桨,,切割桨,,2019/7/18,27,高速湿法造粒,搅拌(低速、高速)-混合,切割(低速、高速)--制粒:快速(2-5分钟)、均匀、结实
密闭操作:真空上料、泵液、出料经管道真空入干燥器
终点控制:时间法、电流值法、经验手感法
技术要点:
粉料混合:搅拌高速,制粒:切割低速
清理锅壁:避免反复制粒、结块
分次加入、冷浆加入、出锅加入
砂状颗粒(高端辅料)、微小团块颗粒(老三样)
高质量颗粒:20-80目之间,呈正态分布,2019/7/18,28,3.沸腾(流化)干燥:,,1,,,,,,,,,,,2019/7/18,29,,过滤的热空气经底部筛网进入,与干燥物料接触,湿空气(水分)经滤袋过滤排出,整个干燥器形成一个负压,物料成沸腾状态,干燥效率高,成分不易迁移。
技术要点:
滤袋完整性、气室密封性
进风温度、物料温度、出风温度
低温干燥(冷风5分钟,低温干燥、吹冷5分钟)
终点判断:干燥时间法、水分法、出风温度法,2019/7/18,30,4.一步制粒,,,上筒,除尘装置,,中筒,扩展室,,下筒 锥形物料槽,2019/7/18,31,流动床制粒三种方式,A 顶喷法用于普通流化床制粒包衣机
B 底喷法用于Wurster气流悬浮柱
C 切线喷法用于旋转流动床包衣机/制粒机,2019/7/18,32,,上、中、下三个筒体组成,上筒装有捕集除尘装置,通过气缸往复运动实现振动除尘;下筒为锥形物料槽,槽壁有一定角度,保证物料流化状态很强烈;中筒为扩展室,比料槽大得多,流化要弱些。物料由于重力作用和向上气流作用在物料槽和扩展室往复运动,颗粒悬浮在热干燥空气中,受热均匀、干燥率高。
喷嘴:扩展室有多个喷嘴口,调节喷嘴高度,喷雾效果、雾化面积(物料运动密集区扇形面积),喷嘴堵塞(保护区、气顶),2019/7/18,33,喷嘴:先用水调节雾化效果、扇面范围、流量、喷雾压力、泵频率、喷枪高度、微调风门大小。
粘合剂:淀粉浆5-8%、HPMC(2%)混浆、PVP乙醇液(5-10%)、糖浆(1.28,60%)
预制粒:先湿法制粒成疏松细小颗粒,在一步制粒机中干燥,再喷雾,这样可促进一步制粒生产效率,成粒快。
随时观察流化状态、颗粒率、及时调整参数
高质量的颗粒率:20-80目之间,呈正态分布,一步制粒技术要点,2019/7/18,34,1.热空气经顶部分配器螺旋状均匀进入干燥室
2.料液(物料粘合剂液)经顶部高速离心雾化器喷雾成极细雾滴,与热空气并流接触在极短时间内干燥成品。
成品连续地由干燥塔底部和旋风分离器中输出,废气由引风机排空。,5.喷雾制粒,2019/7/18,35,技术要点,含湿量(50-60%)甚至90%,数秒干燥
雾滴大小应均匀,否则小颗粒过度干燥变质
特别适合热不敏性物料,中药浸膏。喷雾乳糖、预胶化淀粉,颗粒球状。,2019/7/18,36,6.熔融制粒,基质(十八醇熔程55-60C)与主药加热熔融成液态。
充分搅拌、混合、包裹。
通冷却水,搅拌骤冷。
凝固点以下(低于5-10 C),快速制粒、趁热整粒。
阴凉处保存、冷透,加入润滑剂。,2019/7/18,37,技术要点,基质应与主药充分熔融、崁合,特别是对于骨架缓释片,释放均匀(一般10-15分钟)。
冷媒冷却应搅拌,否则应在锅壁结块。
冷却应骤冷,形成多个胶态晶核(防止药物析出结晶)。
制粒温度要恰当:最佳40-45C,软材成团不粘手,快速摇摆机制粒,趁热手工整粒。
颗粒应在低温(15 C)冷干透,否则释放度偏快,MS应冷后加入,否则易熔化压片塞冲。,2019/7/18,38,7.干法制粒,,2019/7/18,39,对湿热敏感药物,采用干法制粒(药物与辅料混合(脱气)压制成片、块,再粉粹成粒压片,加入润滑剂,否则易粘附造成反复压制影响质量)。
产量小(<100kg),同比高机300-400kg(小片);对辅料选择高(粘合性、亲水性),干法成型机理:结晶水、塑性、表面能转化
国外工艺大量应用,国内应用较少(原因:成本、产量、辅料稳定性),干法制粒,2019/7/18,40,,大片法:这种方法实际也是干法制粒的一种,用于返工和偏差处理。
直接压片:
药物剂量大、本身晶型有良好可压性和流动性,阿司匹林、VC
药物剂量小,辅料具有良好可压性和流动性:喷雾乳糖、预胶化淀粉、微晶纤维素、HPLC、L-HPC、二氧化硅、磷酸氢钙等。骨架片/国外应用多,2019/7/18,41,整粒,摇摆机整粒:传统
快速整粒机:高效、快速、破碎力强、无黑点
不锈钢筛网:1.5mm-3.0mm
少量多次,密闭操作,2019/7/18,42,总混,干颗粒(粉料)与外加辅料混合成质量均一的颗粒。
总混意义
颗粒率更均匀(各小批)含量更均匀(RSD<5%)
外加物料(崩解剂、润滑剂、矫味剂)均匀分散
常用设备:V型、多维(二、三)、双锥混合机
总混机理:对流、扩散、剪切,2019/7/18,43,,V型,二维,三维,双锥,多向,双锥,2019/7/18,44,总混技术要点,微量辅料:等量递加分散后加入(K12、液状石蜡)
少量辅料:分桶加入、隔断加入、中间加入
混合时间:10-30分钟
崩解溶出敏感。总混时间(加入MS)宜短,2-5分钟。或者先用亲水性辅料与MS预混合
体积:总体积的60%-70%(预留交流空间),以药物密度0.5计算,0.5*0.6*V=允许混合量(kg)
转速:转速(验证转速)适宜,量多速低,2019/7/18,45,制粒、总混质控要点,均匀性:粉料混合(+)、制粒混合( ++ )、总混( +++ )。对均匀度品种,推荐高速湿法制粒,必要时溶剂法
流动性:颗粒堆密度、水分、颗粒率
物料温度:低共熔(分开制粒、低温干燥)
出锅冷风干燥的重要性:粘冲、涩冲
黑杂点:制粒机、进风系统、整粒机、总混机、容器桶、管道
粘合剂:淀粉浆(温度、浓度冲浆法)、纤维素类(充分溶胀、搅拌分散、浓度)、树脂或EC(24小时溶胀),2019/7/18,46,(三)压片,单冲压片机:研发、试制
旋转式低速压片机
高速压片机
特殊压片机
多层压片机
包芯片(滴丸+片层)
异形片(环型、囊型),,多冲双向压片,2019/7/18,47,单冲压片机
花篮式压片机,单向压片、仅上冲加压、下冲不动,,,上冲,,下冲,,2019/7/18,48,2019/7/18,49,冲模、冲头,2019/7/18,50,旋转式压片机,,2019/7/18,51,下压轮,,上压轮,充填轨道,压片机工作原理,2019/7/18,52,高速压片机,,2019/7/18,53,高速压片机结构特点,,生产中的65-冲高速压片机,2019/7/18,54,高速压片机,强制加料器,加料器,花盘,,2019/7/18,55,高速压片机控制系统参数设置,,2019/7/18,56,高速压片机压力数字图和柱状图,,2019/7/18,57,高速压片机特点小结,强制加料器:上料均匀
下拉填充轨道:充填均匀
二次加压:预压和主压,受压均匀
自动检测和控制系统:参数设置、自动剔废、显示和打印
除尘装置:一个在中模上方的加料器旁,另一个在下层转盘的上方
润滑系统:微机控制
产量高、质量好,2019/7/18,58,压片技术要点,颗粒均匀,细粉率少是压片基本条件
压力与成型:
除尘与片面外观
机速:片差、脆碎度
纤维素辅料与压片机温度(密封性),2019/7/18,59,常见压片问题解析,松片(泡片):冲头长短不一、梭斗不好、机速快、受压不够、细粉率高、颗粒过干
裂片:冲模糙、冲头卷边、压力过大、颗粒率过低或过高、水分不足或过高、颗粒粗细不均、润滑剂过多、原料弹性强
粘冲:冲头生锈或粗糙、卷边、刻字太深凹度大、冲头受潮、RH高、水分高、共熔、润滑不够
塞冲:细粉率高、润滑剂不够、冲头油垢、颗粒熔化、颗粒水分高,2019/7/18,60,,毛边(边缘不光亮):内模圈粗糙、中模损伤或破裂、压力过小、水分过高、润滑剂少、润滑剂选择不当(如MS比滑石粉好)细粉过多
飞边:中模中心孔变大、中模磨损成喇叭口、水分高、颗粒吸潮、RH高、挥发油过多
崩解缓慢:冲头长短不一、压力过大、处方设计不合理、低共熔、糊化(糊精、预胶淀粉)、疏水性辅料过多、混合不均匀
重差不合格:冲头长短不一、颗粒流动性不好、机速过快、颗粒粗细不均、润滑剂不够、细分太多振动分层,2019/7/18,61,(四)包衣,糖包衣:传统方法,成本低,效率低(24h)。
薄膜包衣:主流方法,成本较高,效率高(4h)。
1.糖包衣:
方法:干法包衣、湿法包衣
材料:糖浆(1.28-1.32),滑石粉、明胶、糊精、碳酸钙、色素、虫白蜡
隔离层(1-2层)—粉衣层(15-18)--糖衣层(10-15)--色衣层(20),2019/7/18,62,糖衣锅,,2019/7/18,63,糖包衣技术要点,湿法:匀浆要充分,撒粉尽可能少;干法:匀浆均匀,撒粉要多
湿法:糖浆:滑石粉:明胶=2:1:0.04
一般产品:明胶;溶出产品:糊精、碳酸钙
水分:层层干燥、特别是粉衣层15-20分钟/层
糖衣层:微细结晶(片面细白霜为干燥标准)8分钟;色糖浆要由浓到淡(1.34-1.28),温度逐渐至室温。
停锅:最后一次糖浆匀浆后停锅、间歇翻动数次,冷硬感,停锅60分钟。
虫白蜡细度(60目),聚乙二醇
低温干燥:硅胶柜或去湿干燥机干燥12小时,2019/7/18,64,质控要点,花斑:粉衣不平整、色糖浆用量不足或糖浆过浓(分布不均)、色衣时温度高未及干燥、停锅时间短糖衣潮湿就打光(加入蜡粉过多)、未干燥(片面干处吸色糖多,湿处色糖少)、转化糖过高(煮沸太久)
打不光亮:白蜡含粘性油脂、转化糖过高(粘附蜡粉)、蜡粉过多、糖衣片太湿就打光
裂开:为干燥,水分内浸、转化糖过少(脆)、片温过高糖衣失水、冷干温度过高
成团、双片:素片顶裂、糖浆过浓、匀浆过短即干燥
凹凸不平:糖浆过浓或锅温过高、用量不足匀浆不够、用量过多多余糖浆析出结晶、滑石粉过多、糖浆稍微均浆即干燥,2019/7/18,65,薄膜包衣,包衣溶剂:有机溶剂包衣和全水包衣
分类:胃溶包衣、肠溶包衣、缓控释包衣
包衣材料
1.HPMC(15cp-50cp):胃溶
2.肠溶:CAP(邻苯二甲酸醋酸纤维素)、HPMCP、聚丙烯酸树脂(罗姆公司EudragitL、S型,国产II\III)
3.缓控释:EC、聚丙烯酸树脂RS-100,2019/7/18,66,包衣材料2,增塑剂:增加塑性(柔韧性),降低弹性系数(水溶性丙二醇、聚乙二醇,脂溶性邻苯二甲酸酯)
着色剂和遮盖剂:色锭、氧化铁、钛白粉
抗黏剂:二氧化硅、滑石粉、硬脂酸镁,降低粘度增加细度(1-3%)
包衣液设计思路:增加固含量(减少水分),降低粘度、增加膜强度、降低弹性系数(附着力增加),2019/7/18,67,,高效包衣锅,流化床包衣机,2019/7/18,68,包衣工艺要点,包衣液(醇性):乙醇浓度80-85%,固含量6%;全水性:10-15%。配制应涡流搅拌45分钟、充分溶胀
素片脆碎度<0.2%,外观(无飞边、粘冲、缺角),素片中无颗粒(10目过筛)
喷枪系统:有气枪,压缩空气5kg以上,相邻喷枪扇面相交于片床上,无重叠交叉,雾化均匀,无堵塞、
片床温度(40-45C,全水50C),温度均匀后开始包衣
转速、流量、雾化压力、干燥温度、负压调节:干燥温度高于聚合物成膜温度、雾化成膜与溶剂蒸发平衡
包衣3-6小时,停止包衣固化(60 C )1小时。,2019/7/18,69,包衣质控要点,色泽不均匀:水溶性色素迁移、增塑剂带动色素迁移、色素分布不均匀
桥接:膜材料弹性系数高、膜干燥过程中产生回缩力
边缘破碎、缺角:片芯膨胀、膜强度不够、增塑剂多
粘结:喷液流量过大来不及干燥、粘结处薄膜本身破裂
表面粗糙:喷雾干燥---包衣表面暗而粗糙,冲痕粒有粉末,这是降低雾化压力/进风温度;桔皮样粗糙---包衣片表面光亮且粗糙,雾化压力不够,不能将包衣液分散细粒
片与片色差:转速过低、色素遮盖性不强,2019/7/18,70,内包装,塑料瓶包装:PVC、PP、PE
铝塑包装:双铝、PVC、PVDC/PVC、铝袋
要点
1.密封性试验
2.密封盖设计(咀嚼片),R角(铝塑包装)
3.PVC、铝箔、瓶子厚度与防潮性
4.计数:成像法、激光计数、称重法,2019/7/18,71,四、片剂生产中常见问题解析,1.水溶性药物崩解时限的解决思路
水溶性药物(如剂量大)在水中崩解以溶解方式,缓慢,对崩解剂不敏感,崩解时限不合格。
解决思路:用粘性很强的粘合剂(糊精浆20%)制粒,颗粒结实,压片后产生多种较大孔隙,药物通过毛细管作用吸水,崩解较快。,2019/7/18,72,,2.崩解时限的解决思路(低端药物)
(1)粘性强:吐温80(加入粘合剂、液状石蜡(临出锅加入)
(2)难溶性药物:十二烷基硫酸钠(0.5%)、2%CMS-Na、引入亲水性润滑剂
(3)崩解剂内加:临出锅加入崩解剂短暂分散1分钟
(4)微量超级崩解剂
(5)颗粒整粒(筛头子)、压力降低,2019/7/18,73,3.脆碎度解决思路,原料磨粉、破坏片状、层状晶体,增加表面积
引入亲水性黏性辅料:预胶化淀粉、L-HPC
适当颗粒水分(根据品种而定)
增加颗粒结实度、颗粒率
崩解剂内加,如微晶纤维素外加太多流动性不好
改变粘合剂:HPMC替代淀粉浆、提高浓度
增大压力,降低机速
二氧化硅的引入,2019/7/18,74,4.均匀度解决思路,湿法制粒混合均匀、颗粒正态分布、总混均匀
溶剂法、等量稀释法
良好的片差和重差控制
合适的片重,A值降低
排除压片设备的影响:不同设备压制同批,2019/7/18,75,5.溶出度解决思路,二次崩解:亲水性高分子纤维素L-HPC、HPMC、乳糖、预胶化淀粉、PVP。
超级崩解剂的入:交联PVP、交联羧甲基纤维素
原料微粉化、超微粉
水分控制,包括内包材的防潮选择
颗粒、压力
碳酸钙的引入
疏水性辅料及润滑剂的稀释
包材的影响:包材防潮性不够、胶团形成;胶囊影响,2019/7/18,76,6.释放度解决思路,释放度慢:致孔剂/崩解剂引入、增溶剂的引入(Tween80)、压力过大、包衣影响
释放度快:骨架崁合不够(制粒搅拌短)、压力不够、崩解辅料过多、缓释材料粘度不够、塑化
释放不均匀:制粒混合不均匀(骨架溶液加入量每小批不一致)、冲头长短不一压力不均匀、片差较大、溶出仪影响,2019/7/18,77,7.霉变、黄斑,微生物超标
水分过高
污染
配伍(微粉硅胶遇水贮存期变黄)
包装破损、防潮性差,2019/7/18,78,END,谢谢大家!,
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