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Nat���a P��r� Farmacotécnica I Classificação das formulações Medicinal: possui fármaco e tem finalidade terapêutica (ácido bórico) Simples: somente uma preparação Composta: preparação dentro de outra preparação (Ex: formulação com água conservante, álcool 60. Etc) Aquosa: o veículo é a água Alcoólica: acima de 30% álcool Magistral: é prescrita por médico para alguém Oficinal: farmacopeia Especializada: geralmente se encontra pronta na farmácia Preparação extemporânea: prazo de validade muito pequeno Emulsões Sistema constituído de duas fases que se incorporam e formam um sistema a partir do auxílio de um agente emulsionante. ● Fase dispersante: fase externa, contínua ● Fase dispersa: fase interna, descontínua - dispersa em forma de glóbulos ou gotículas líquidas. Uso: via oral, tópica ou parenteral. Aspecto: relacionado com a diferença da refração da luz entre os componentes. Conforme diminui o tamanho das partículas ela se transforma em transparente e mais brilhante. Componentes: fase oleosa (1 ou mais óleo) + fase aquosa (componentes solúveis em água) + agente emulgente Vantagens: ● Inserir substâncias lipossolúveis e hidrossolúveis em uma mesma preparação; ● Ingestão de substâncias de paladar desagradável; ● Alimentação via endovenosa (rica em lipídios, vitaminas) ● Aumentar a atividade de certas substâncias; ● Inserir fármacos irritantes para derme - na fase interna o componente é menos agressivo. Desvantagens: Nat���a P��r� ● Baixa estabilidade ● Menor uniformidade Classificação: ● Quanto ao tipo (hidrofilia ou lipofilia da fase dispersante): água em óleo: A/O - fase externa/ dispersante/contínua é o óleo e a dispersa a água óleo em água O/A - fase externa/dispersante é a água e a dispersa o óleo. Múltiplas: A/O/A O/A/O ● Quanto a carga: iônicas (+ ou -) não iônicas anfóteras Tensoativos: ● Tem estrutura anfifílica; ● Possui elevada afinidade com as interfaces (líq/líq ou sól/liq) diminuindo a tensão superficial. ● Formam micelas ● Aplicação como emulsionantes e detergentes Tensão superficial ou interfacial: força de atração de moléculas na superfície de separação líquido/ ar causando desequilíbrio das forças. A tensão superficial é a força resultante do desequilíbrio das forças de atração da superfície, entre as moléculas do líquido e do ar, sendo voltada para o interior da solução e perpendicular à superfície. Causa o comportamento de membrana elástica das moléculas da superfície. O tensoativo possui parte hidrofílica e hidrofóbica e diminui a área de contato entre cadeias hidrofóbicas do tensoativo e a água, de modo a isolar as gotículas de óleo impedindo que se agrupem novamente para estabilizar a emulsão. Emulsionantes: tensoativos que se localizam na interface dos dois líquidos, reduzindo a tensão superficial, formando uma emulsão ao impedir que as gotículas se juntem novamente. Uma emulsão é um sistema termodinamicamente instável, mas pode ser estabilizado pela presença do agente emulsionante. Lei de Bancroft: o surfactante determina o tipo de emulsão a ser formada, na qual a fase contínua (externa) comumente é aquela no qual o tensoativo é solúvel. ● Tensoativo hidrossolúvei: emulsão O/A ● Tensoativo lipossolúvel: emulsão A/O Nat���a P��r� A classificação dos emulsionantes considera a natureza dos grupos polares. Tensoativos Aniônicos: A parte hidrofílica tem carga negativa, o ânion é responsável pelo efeito emulgente. Necessitam pH maior que 8 para estabilizar. São sensíveis por degradarem-se facilmente. Ex: estearato de sódio/potássio, NH4, trietanolamina, lauril-miristil ou cetil estearil sulfato de sódio; Cetil fosfato de K; Álcool oléico etoxilado; Sabões; Sais ácidos. Tensoativos catiônicos: parte hidrofílica tem carga positiva, eficaz em pH 3-7, conhecidos como sabões catiônicos, empregados principalmente como bactericidas. Ex: sais de amônio quaternário, esterquatos. Não-iônicos: não formam íon em meio aquoso, não possuindo carga. A solubilidade é devida à presença de grupos funcionais com forte afinidade à água. São poucos influenciados por eletrólitos, sendo compatíveis com quase todos os ativos cosméticos e farmacêuticos, sendo menos irritantes. Aplicados em ampla faixa de pH. Ex: Dietanolamina de ácido graxo de coco, ácidos, ésteres graxos naturais, etc. Tensoativos anfóteros: apresentam na mesma molécula grupos funcionais de caráter aniônico (ânion carboxílico) e catiônico (átomo de N+ protonizado), são compatíveis com agentes iônicos e não-iônicos. O caráter iônico depende do pH, no meio básico ficam aniônicos, no meio ácido catiônicos e no neutro não-iônicos. Usadas na preparação de injetáveis e pomadas oftálmicas. Ex: derivados de imidazolina e as betaínas (Cocobetaína). Aplicação dos tensoativos: ● Emulsionantes, detergentes, umectantes, dispersantes e solubilizantes. Emulsificadores naturais: derivados vegetais e animais. Preparações para uso oral e tópico. Ex: goma arábica, gelatina, lecitina, colesterol. Emulsão Água/Óleo Fase externa é o óleo. O agente tensoativo deve ser lipofílico ● Aplicação reduzida devido ao tato gorduroso e sensorial ruim; ● Não possuem condutividade elétrica; ● Coram-se por corantes solúveis em óleo; ● Não se espalha sobre o papel de filtro; ● Alto grau de emoliência à pele; ● Ação dissolvente em cremes de limpeza; ● Não necessita adição de umectante; Nat���a P��r� ● Devido a fase externa possui maior efeito protetor para a pele (integridade estrutural). ● São as mais antigas: cold cream obtido de cera de abelha, óleo de amêndoas e água de rosas. Emulsão Óleo/Água A fase externa é a água. Agente tensoativo hidrofílico ● Largamente utilizada, bom sensorial; ● Permite introdução de vários emolientes permitindo o controle do sensorial; ● Possui maior estabilidade; ● Aumenta a biodisponibilidade dos ativos cosméticos aumentando a eficácia; ● Permite a simulação da barreira natural hidratante da pele (manto hidrolipídico). ● Muito hidrófilas quando aplicadas na derme podem formar espuma ● Emulsões facilmente laváveis após aplicação da pele, pela solubilização na água. ● Possuem boa condutividade elétrica ● Coloridas com corantes solúveis em água ● Produz banda larga molhando o papel. ● Devem ser armazenadas em vidro, porcelana ou pvc para evitar oxidação e corrosão. ● Uso obrigatório de conservantes ● Mais hidratantes. Emulsões múltiplas ● O tensoativo utilizado na segunda porção deverá ter maior afinidade pela fase. ● Capacidade de dissolver ou dispersar diversos ativos nas diversas fases: Possibilita veicular componentes incompatíveis e instáveis, localizados em fases diferentes ● Liberação controlada e sustentada de ativos e agentes hidratantes: controle de velocidade de quebra (os ativos geralmente ficam na fase mais interna). ● Possibilita o uso de espessante poliméricos na fase contínua externa da emulsão para controlar a reologia e torná-la mas estável Emulsões A/Silicone ● Emulsionante: diimeticona copoliol disperso em ciclometicona (silicone volátil) ● Sensorial não oleoso devido fase externa de silicone volátil ● Aspecto gel transparente Emulsões P/Si ● Emulsões de silicone para ativos sensíveis a degradação em meio aquoso como a vitamina C. Nat���a P��r� Emulsões pigmentantes ● A/O ou A/O ● Instável ● Presença de óxidos metálicos que são compostos com coloração ● Utilizadas em cosméticos Emulsões com ação tensoativa ● Conceito de limpeza e hidratação ● Requer um tensoativo que limpa Emulsão para uso oral ● Geralmente O/A ● Necessitam o uso de agente emulsionante. ● Tensoativos podem ser sintéticos não iônicos, goma arábica e adragante e gelatina; ● Certos alimentos como manteiga e alguns molhos de salada são do tipo A/O. Microemulsões ● Grande área interfacial criada pelos nanoglóbulos ● Presença de emulsionante + co-emulsionante (redução da tensão superficial) e garantia da viscosidade. ● Partículas menores que 1uM, são capazes de serem esterilizadas por filtração. Podem ser utilizadas em colírios e preparações injetáveis. ● Mais transparentes do que emulsões simples.● Têm sido estudadas como sistema de liberação de fármacos por aumentarem a biodisponibilidade de fármacos pouco solúveis em água - incorporação na fase interna. ● Grande capacidade de transportar fármacos pelo tamanho dos glóbulos. ● Aumentam a absorção. ● Baixa viscosidade. ● Facilmente obtidas. ● Utilizada em colírios e shampoos. Microemulsão vs. emulsão ● Tensão superficial bem menor em microemulsão -> co-emulsionantes se intercalam entre as moléculas do emulsionante na interface O/A. ● A Microemulsão não requer energia para sua formação. A emulsão geralmente são dispersões grosseiras bifásicas, turvas e leitosas, que requerem grande quantidade de energia para formar-se (tempo, temperatura, agitação). Nat���a P��r� Fase aquosa da emulsão ● Pode conter em dissolução várias substâncias, como produtos medicamentosos, conservantes, corantes (também na oleosa), edulcorantes e aromatizantes. ● Corretivos são adicionados na fase aquosa; ● Conservantes em ambas as fases; ● Protetores (agente antimicrobianos) são dissolvidos preferencialmente na aquosa; ● Qualidade da água: purificada livre de sais de Ca e Mg (interferem na estabilidade). ● Antioxidantes: sulfitos, ácido ascórbico e seus sais ● Quelantes: sais de EDTA ● Conservantes: nipagin (metilparabeno), ácido sorbico, ácido benzóico, ● Umectante: propilenoglicol, glicerina e sorbitol Fase oleosa da emulsão ● Constitui-se de óleos, essências, resinas, gomo-resinas, ceras, vitaminas lipossolúveis, antioxidantes, conservantes e outras substâncias lipossolúveis. ● Conservantes: Propilparabeno (nipazol) ● Antioxidantes: BHA e BHT FASE III: Agente emulsionante primário ● Responsáveis pela redução da tensão superficial entre água e óleo, permitindo que se mantenham emulsionados. Influenciam no tamanho das partículas, grau de opacidade da preparação e na estabilidade. ● Deve manter a estabilidade durante o prazo de validade. ● Não pode ser tóxico. ● Deve ser o mais inerte possível. ● Dividem-se de acordo com o EHL: emulsionante com maior afinidade pela porção oleosa (A/O) tem EHL baixo entre 4-6, e emulsionante com afinidade pela porção aquosa (O/A) tem EHL alto entre 8-18. EHL: Sistema de classificação de Griffin que expressa o equilíbrio entre a parte hidrófila e lipófila na molécula do emulgente. Quanto maior o EHL maior a afinidade pela porção hidrófila FASE IV: Emulgente Secundário - co-emulsionante ● Interfere na viscosidade, aumenta a estabilidade dos produtos associados aos agentes primários. Agentes de consistência ou espessantes ● Podem ser aquosos ou oleosos; Nat���a P��r� ● Garantem a viscosidade adequada e a estabilidade das emulsões; ● Espessantes da fase aquosa: geralmente derivados da celulose. Ex: HEC, HPMC, HPC. Podem ser utilizados polímeros do ácido acrílico (carbômeros), gomas naturais e amigel. ● Espessantes da fase oleosa. Ex: ceras, parafinas, álcool cetílico e MEG. Emolientes ● Geralmente insolúveis em água; ● Viabilizam a espalhabilidade e lubrificação à pele; ● Melhoram sensorial, absorção, estabilidade, viscosidade e solubilidade de ativos. ● Ex: triglicerídeos (óleos vegetais, gorduras como manteiga de cacau e triglicerídeos), hidrocarbonetos (parafina), silicones e ceras. ● Os silicones provém do quartzo, são excelentes emolientes e formam película protetora permeável e não oclusivos. Possuem ação anti-espumante. Umectantes ● Múltiplas funções; ● Substâncias higroscópicas responsáveis pela retenção de água nas emulsões, impedindo que a água evapore, evitando assim a formação de crostas e rupturas na emulsão (SINÉRESE - desidratação da preparação); ● Atuam como solubilizantes para conservantes e diversos fármacos; ● Também podem atribuir-lhe as funções de hidratante, auxilia na aderência de pós. Ex: glicerina, propilenoglitol, sorbitol, polietilenoglicol. Aditivos estabilizantes ● Antimicrobianos: nipagin e nipazol ● Sequestrantes: EDTA. ● Antioxidantes: BHT e BHA ● Fotoprotetores Modificadores de caracteres organolépticos ● Pigmentos ● Corantes ● Aromas Bases auto-emulsionantes ● Mistura de ingredientes usados para preparar emulsões estáveis; ● Composição: emulsionante e agentes de consistência de fase oleosa, algumas contém emolientes. ● Vantagens: facilita a preparação da emulsão. ● Ex: Lanette N e Wb, Emulgade, Polawax, Cosmowax. Nat���a P��r� Emulsões - parte II Emulsionantes Lei de Bancroft: o surfactante, ou tensoativo, determina o tipo de emulsão a ser formada, na qual a fase contínua comumente é aquela na qual o tensoativo é solúvel. ● Tensoativo Hidrossolúvel- Emulsão O/A ● Tensoativo lipossolúvel - Emulsão A/O O uso de tensoativo diminui a atração entre os líquidos imiscíveis por suas próprias moléculas, diminuindo a força de repulsão entre eles. Os tensoativos ajudam na fragmentação dos glóbulos maiores em menores, os quais se atraem menos. As camadas de emulsificante vão circundar os glóbulos de óleo e água, formando uma fina película adsorvida na fase interna, impedindo-a de entrar em contato com a fase externa. ● CMC - concentração micelar crítica -> quantidade suficiente de emulsionante para formar película em volta da fase interna (micela). Métodos de emulsificação Goma arábica: comportamento hidrofílico, mas é possível solubilizar em óleo (método da goma seca). ● Goma úmida: adição da fase interna à fase externa. Proporções Óleo:Água:Goma (2:4:1) ● Goma seca: Adição da fase externa à fase interna. Proporções Óleo:água:goma (4:2:1) ● Adição alternada das duas fases (sabão nascente): porção de óleo misturada aos emulsionantes lipossolúveis e porção de água misturada a emulsionantes hidrossolúveis. Adicionar fase aquosa sobre oleosa sob agitação. (Diferença entre as fases 5 graus acima). ● Phases inversion temperature (PIT): Mudança das características de alguns tensoativos pela mudança da temperatura. ● Temperatura ambiente: microemulsões não requerem energia para obtenção. Problemas das emulsões ● Separação e sedimentação de fases (geralmente devido a incompatibilidades e baixa quantidade de tensoativo); ● Formação de grumos; Nat���a P��r� ● Aumento ou diminuição de viscosidade (devido a incompatibilidades); ● Alteração da cor e odor (reações de oxi-redução) ● Perda da atividade do ativo (pH inadequado, carga iônica, ausência de agente antioxidante-sequestrante); ● Dificuldades na solubilidade de alguns ativos; ● Inversão de fases (emulgente inadequado). Controle de qualidade de emulsões x parâmetros físico-químicos ● Caracteres organolépticos: aparência 25 graus: cor, odor, sabor, brilho e homogeneidade; ● pH 25 graus: varia com a área de aplicação, finalidade terapêutica e pH ideal para ação dos ativos; ● Densidade 25 graus: utilização de picnômetro metálico para saber se houve incorporação excessiva de ar. ● Viscosidade 25 graus: uso de viscosímetro de Brookfield, parâmetro de garantia da espalhabilidade e permeabilidade; ● Espalhabilidade: resistência ao movimento forçado. ● Centrifugação 5000 rpm por 30min/ 25 graus: verifica a resistência contra a separação de fases; ● Microbiológico: menos que 100 UFC/g ou mL (OMS). ● Condutividade: avaliação da estabilidade. ● Microscopia: medida do tamanho das partículas e homogeneidade; ● Doseamento de ativos ● Índice de refração: Para preparações magistrais semi-sólidas e líquidas: Descrição do aspecto, caracteres organolépticos, pH e peso. Para bases galênicas: pH, viscosidade, grau ou teor alcoólico, doseamento, densidade, volume e pureza microbiológica. Emulsão estável: conserva as proporções dos constituintes e mantém superfície interfásica mesmo expostas a tensões. ● Tester sistema conservante. ● Shelf life: avaliar características por um tempo desde a produção ao armazenamento. ● Ciclo de stress (geladeira, ambiente, estufa) - 24h ● Ambiente escuro - claro: janela 90 dias. ● Estufa com duas temperaturas diferentes. Testes de irritabilidade ● Dérmica: irritação cutânea primária e cumulativa em coelhos; fototoxicidade em coelhos; comedogenicidade em coelhos; sensibilização em cobaias;fotossensibilização em cobaias. Nat���a P��r� ● Ocular: irritação ocular em coelhos. ● Mucosas: irritação em mucosas de ratos. Etapas para o cálculo do EHL requerido O valor ou somatória dos valores de EHL dos tensoativos devem ser ifuais ou próximos do valor de EHL da formulação, sendo o EHL da emulsão baseado na fase oleosa. FÓRMULA: Óleo mineral...................35% lanolina..........................1,0% Álcool cetílico................1,0% Sist. Emulsificante.........5,0% Água.............qsp.......100,0% 1. Determinar a quantidade total de fase oleosa 2. Calcular a fração de cada componente oleoso na fase oleosa 3. EHL necessário para cada componente x fração do componente na f.o 4. EHL final igual a soma de cada valor obtido 5. Selecionar o tensoativo c/ valor de EHL mais próximo do obtido. EHL - exemplo Calcule o EHL requerido da emulsão: Óleo mineral.................35,0 g EHL 12 Lanolina..........................1,0 g EHL 10 Álcool cetílico.................1,0 g EHL 15 Emulsificante..................5,0 g Água.........qsp.........100,0 mL % Total da fase oleosa = Óleo mineral + Lanolina + Álcool cetílico = 35+1+1= 37 Fração decimal de cada componente na fase oleosa: OMl = 35/37 = 0,946 lanolina = 1/37 = 0,027 Álc cetíl = 1/37 = 0,027 VALOR DE EHL REQUERIDO PELA FÓRMULA: OMl = 0,946 x 12 = 11,4 lanolina = 0,027 x 10 = 0,3 Álc cetíl = 0,027 x 15 = 0,4 EHLrequerido = SOMA = 12,1 Estabelecendo que o sistema emulsificante será formado por uma mistura de: A=monooleato de sorbitan (EHL = 4,3) Nat���a P��r� + B=monooleato de polioxietileno sorbitan (EHL = 15) Quais as quantidades de cada emulsificante? Sabe-se que: EHL requerido = 12,1 Porcentagem na solução = 5% A e B são frações dos emulsificantes: A + B = 1 (ou 100%) (A x EHLA ) + (B x EHLB ) = EHLreq (A x 4,3) + (15 x B) = 12,1 Substituindo o B por 1- A: (Ax4,3) + 15x(1- A) = 12,1 4,3A - 15A = 12,1 - 15 10,7A = 2,9 A = 2,9/10,7 A = 0,27 Em 5g: 0,27x 5 = 1,36g de A Logo, B = 1-0,27 = 0,73 x 5g = 3,64g de B Emulsionante com maior afinidade pela porção oleosa (A/O) tem EHL baixo entre 4-6, e emulsionante com afinidade pela porção aquosa (O/A) tem EHL alto entre 8-18. Quanto maior o EHL maior a afinidade pela porção hidrófila. É desejável que o EHL da mistura de emulsionantes esteja o mais próximo possível do valor de EHL porção oleosa. Géis Géis são sistemas semi-sólidos que consistem em suspensões homogêneas formadas por partículas penetradas por um líquido, formando uma preparação transparente ou translúcida. Podem ser utilizados como lubrificantes, bases oftalmológicas, cosméticos, preparações de uso oral, alimentos e medicamentos. ● Géis hidrofílicos: água/ glicerol/ propilenoglicol gelificados com agentes gelificantes (tragacanto, amido, celulose, polímeros de carboxivinil e silicatos) ● Géis hidrofóbicos (óleo-gel): parafina líquida / polietileno/ óleos gordurosos gelificados com sílica coloidal e sabões de alumínio. ● Insumos gelificantes: tragacanto, amigo, derivados de celulose, polímeros carboxivinílicos e silicatos. ● Veículo: água, glicerol ou propilenoglicol. Preparações tópicas semi-sólidas: Géis, pomadas (>20%gorduras e não emulsionadas), cremes (emulsões) e pastas (20% de pós). Nat���a P��r� Características dos géis: ● Transparentes (efeito tyndall) ● Consistência gelatinosa ● Comportamento tixotrópico ● Livres de gordura ● São geralmente aquosos mas podem ser obtidos a partir de álcool ou óleos na fase contínua ou dispersante. Ex: óleo mineral + resina de polietileno = unguento oleoso ● Possuem baixa permeabilidade cutânea: uso de álcool isopropílico e propilenoglicol para aumentar a penetração cutânea. Géis de fase única (mucilagens): macromoléculas orgânicas distribuídas uniformemente, de maneira que não existem limites entre as moléculas dispersas e o líquido. Podem ser obtidos a partir de carbômeros ou gomas naturais. Géis de duas fases (magma): massa de gel formada por um sistema de partículas individuais (sistema de duas fases), se a partícula dispersa for grande o sistema é chamado de magma. Comportamento tixotrópico: forma semi-sólido em repouso se tornando líquido mediante agitação. Devem ser agitados antes do uso para garantir homogeneidade (colocar etiqueta na embalagem). Formulação de gel: gelificante, umectante, conservante, antioxidante, quelante e outros. Espessantes derivados da celulose - pH não dependente ● CMC (carboximetil celulose): geralmente uso interno; quase nunca usados para incorporação de ativos dermatológicos, incompatíveis com ativos ácidos e sais de alumínio. ● HEC ● Natrosol (hidroxietilcelulose) - polímero não-iônico muito usado em dermatologia por tolerar bem o pH ácido. Estável em pH entre 2-12. ● Metilcelulose (MC) - uso externo - uso tópico - uso oftálmico. Possui várias incompatibilidades (fenol, PABA, parabenos, etc). Derivados do ácido carboxivinílico - Carbômeros pH dependente São muito usados mas não são compatíveis com genol, ácidos fortes e eletrólitos. Depende do PH para atingir viscosidade. É necessário adicionar base (NaOH e aminas) para neutralizar as pontes de hidrogênio do carbopol para este ter efeito gelificante (neutralização das cargas com bases). O máximo de viscosidade é obtido em pH 7, não é compatível com ácido. Nat���a P��r� PREPARAÇÃO DE GEL DE NATROSOL (Hidroxietilcelulose): Natrosol 3% - espessante Propilenoglicol 5% - umectante Nipagin 0,15% - conservante Germall 115 - conservante Água purificada qsp 100mL - veículo - Dissolver nipagin em água aquecida à 70 graus - Adicionar natrosol aos poucos com agitação lenta e constante até completa dissolução - Resfriar a 40 graus intercalando agitação com repouso - Adicional germall previamente solubilizado em água; Possibilidade de incorporar princípios ativos ácidos. Pode ser usado somente externo. Toque seco e bom espalhamento. PREPARAÇÃO DE GEL DE CARBOPOL •Carbopol ....1% - Espessante •Propilenoglicol ...5% - Umectante •Nipagin....0,15% - Conservante •Germall 115.....0,3% - Conservante •Trietanolamina...ou solução de NaOH (10%) q.s.p pH 6-7 - neutraliza cargas do carbopol para este possuir efeito espessante •Àgua purificada q.s.p. ... 100mL - veículo - Colocar água purificada com nipagin em germall em becker - Verter carbopol sobre a água e deixar em repouso até que o carbopol precipite. - Homogeneização manual com bastão de vidro - Adição de base até pH 6-6,5 e gelificação do carbopol. Deve ser mantido em repouso e em temperatura abaixo de 30 graus. Amigel: capacidade de formar géis aquosos estáveis em condições extremas. Dispersa fármacos insolúveis e estabiliza quantidades consideráveis de óleos sem a presença de emulsionante. Sinerese: desidratação durante o armazenamento dos géis, perda de solvente da preparação. Adicionar umectante glicerina, sorbitol ou propilenoglicol para diminuir o problema. Controle de qualidade dos géis: Nat���a P��r� ● Teste de centrifugação ● Condições extremas de temperatura: estufa, geladeira e freezer ● Ciclos de aquecimento e resfriamento ● Avaliação macroscópica ● Determinação do pH ● Densidade ● Cor, odor, textura e não separação de fases
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