藤茶提取物分离与精制抗菌活性项目可行性研究报告.docx
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藤茶提取物分离与精制抗菌活性项目可行性研究报告
藤茶提取物分离与精制抗菌活性项目
可行性研究报告
一、项目的必要性……………………………………………1
1、项目所处技术领域产业政策……………………………1
2、项目所处技术领域技术发展现状………………………1
3、项目技术先进性，对相关领域技术进步的推动作用…3
4、项目目前进展情况………………………………………3
二、技术方案论述……………………………………………3
1、项目技术关键点或创新点论述，完成时技术水平……4
2、项目技术方案论述………………………………………6
3、项目技术质量指标………………………………………8
4、分阶段描述项目执行过程中各阶段目标………………9
5、项目经费预算情况………………………………………11
三、项目实施支撑条件………………………………………12
1、项目技术来源………………………………………12
2、项目实验、检测条件………………………………13
3、项目申请单位人才资源情况……………………………13
4、项目组人员专业结构、职称结构………………………15
5、项目新增投资筹集情况…………………………………15
四、项目预期经济效益………………………………………15
1、预期市场需求……………………………………………15
2、预期盈利水平……………………………………………17
3、预期产业化前景…………………………………………23
4、项目实施风险分析………………………………………24
五、项目预计社会效益、环境效益…………………………24
1、对社会发展的作用………………………………………24
2、对资源利用情况…………………………………………25
3、对人才培养情况…………………………………………25
4、环境影响及效益…………………………………………26
一、项目的必要性
1、项目所处技术领域产业政策
本项目针对藤茶提取物进行分离与精制，符合国家产业发展政策和我市的中药现代化及农业发展规划，所支持产业符合江西省委、省政府在山上再创一个江西的发展思路。
藤茶栽培可以充分利用我省丘陵地区荒山荒坡发展特色经济，提高农民收入。
项目所处技术领域为生物、医药---有效成分提取与浓缩技术及产品，天然产物提取与分离是国家重点支持的研究开发项目，也是农业调整产业结构，实现经济作物（中药材）高效益的技术支撑。
对推进中药材一体化进程，延长中药产业链，改造传统产业及生产工艺，发展农业优势，将发挥重要作用。
同时，藤茶为药食两用植物，最初作为一剂草药应用于民间,我国广西、湖南等省区壮族、瑶族和湖北土家族苗族人民常用其幼嫩茎叶入茶，夏天泡茶，数日不馊,有神茶之称，已有数百年的历史。
据《中草药汇编》等文献记载，该药性味甘淡、清热解毒、主治黄疸型肝炎、感冒风热、咽喉肿痛等。
民间认为大凡失音、中暑、口舌生疮、风火牙痛、便秘等症，用开水泡饮藤茶，疗效明显；对马牙疳、脚丫湿疹等用藤茶外敷、外洗也有一定疗效。
藤茶的药用价值和保健功能显著。
因此，本项目的研究目的在于开发出高含量的二氢杨梅素产品，提高其附加值，扩大其应用范围，并开发藤茶甙、藤茶多糖等产品，实现藤茶资源的充分合理利用。
2、项目所处技术领域技术发展现状
鉴于藤茶及其提取物的多种功效，目前已被广泛应用于食品添加剂、保健品、化妆品和医药产品等领域。
我国的江西、湖南、广西、广东、福建、湖北等地的不少厂家研制生产了为数不少的藤茶类产品（各类保健茶），但这类产品均为初级加工产品。
其应用范围窄，附加值低。
而在国外，由于藤茶属于我国特色资源，资源的限制导致国外藤茶类产品研究少。
目前，国内有较多关于藤茶中提取黄酮的研究报道，而藤茶甙、藤茶多糖的研究则较少。
资料显示，藤茶黄酮的提取工艺主要采用乙醇回流或水煎煮法，采用这些方法黄酮的得率较低，且所得黄酮产品中杂质较多，也有少量报道研究了将黄酮粗提物经过柱层析、结晶等方法分离后得到二氢杨梅素，但其分离效果均不理想，产品中二氢杨梅素的含量一般不超过70%。
而且这类研究中只单一的提取黄酮或多糖等一种有效成分，导致资源不能充分合理的利用。
而在国外，由于资源限制的原因，藤茶提取物的研究仅仅局限于其药理及临床应用上的研究，而关于藤茶提取物的分离精制报道较少。
为此，我们提出采用微波萃取技术，逆向动态多级连续提取其中的黄酮和多糖，然后采用大孔树脂富集、分子印迹分离等技术精制二氢杨梅素，获得高含量二氢杨梅素产品及藤茶甙、藤茶多糖等产品，既提高了其附加值，满足了市场需要，又实现了资源的充分合理利用。
针对“藤茶提取物分离与精制及抗菌活性的研究”课题，对近二十年来的万方数据库、中国专利数据库全库以及近十年来中国学术期刊数据库进行相关文献进行国内检索，所检索到的文献经比较、分析、鉴别，可得到如下结论：
（1）国内有关于从藤茶中提取二氢杨梅素的相关报道研究，但未见工艺中同时采用微波萃取、大孔树脂吸附、分子印迹技术制备二氢杨梅素的相关报道。
（2）国内有关于藤茶黄酮或二氢杨梅素产品的相关报道，但未见有关于产品中二氢杨梅素含量达到90%以上的产品。
3、项目技术先进性，对相关领域技术进步的推动作用
本项目采用微波萃取，逆向动态多级连续提取藤茶中黄酮和多糖。
提取完毕后离心分离，滤渣乙醇浸提、柱层析分离后得藤茶甙；清液经浓缩、重结晶得到黄酮粗品，残留液经醇沉后即得藤茶多糖。
将黄酮粗品采用溶剂溶解后，选用相应的大孔树脂富集黄酮，分子印迹技术精制黄酮中的二氢杨梅素，经真空冷冻干燥后得高含量的二氢杨梅素产品。
并对二氢杨梅素的最小抑菌浓度进行研究。
项目预期达到的目标为国内领先水平，为工业化分离精制藤茶提取物提供技术支持。
本项目实施对推进中药材一体化进程，延长中药产业链，改造传统产业及生产工艺，发展农业优势，将发挥重要作用。
同时，项目实施拓展藤茶提取物应用领域。
再者，本项目的实施为以花果茎叶为原料提取分离有效成分提供非常有参考价值技术路线和工艺参数。
4、项目目前进展情况
到目前为止，项目组已进行大量前期研究工作，已获得“藤茶萃取分离黄酮新工艺研究”技术成果（赣科鉴字[2006]第95号），该成果达到了国内领先水平，并转让给本项目合作单位江西东南野生植物开发有限公司进行工业化生产。
二、技术方案论述
1、项目技术关键点或创新点论述，项目完成时达到的技术水平
（1）主要技术原理:
A、根据藤茶中黄酮和多糖都易溶于水的特性，以水为提取剂，采用微波萃取技术，逆向多级动态连续提取其中的黄酮和多糖，以单因数实验和响应面实验相结合的方法，确保黄酮和多糖的最大溶出。
B、黄酮粗品经溶剂溶解后，还含有大量的色素、单宁类物质，而大孔树脂对色素、单宁类物质又有很强的吸附能力，采用大孔树脂除去色素、单宁类物质后，达到富集黄酮的目的。
C、采用分子印迹技术分离黄酮中的二氢杨梅素，以二氢杨梅素为模板分子,选择合适的单体及交联剂通过聚合、解吸等步骤制备出分子印迹聚合物，利用其对二氢杨梅素的选择识别特性，达到分离精制二氢杨梅素的目的。
该技术一般包括以下几个步骤:
①在一定溶剂（也称致孔剂）中，模板分子与功能单体依靠官能团之间的共价或非共价作用形成主客体配物;②加入交联剂，通过引发剂引发进行光或热聚合，使主客体配合物与交联剂通过自由基共聚合在模板分子周围形成高联的刚性聚合物;③将聚合物中的印迹分子洗脱或解离出来，这样在聚合物中便留下了与模板分子大小和形状相匹配的立体孔穴，同时孔穴中包含了精确排列的与模板分子官能团互补的由功能单体提供的功能基团。
这便赋予该聚合物特异的“记忆”功能，即类似生物自然的识别系统，这样的空穴将对模板分子及其类似物具有选择识别特性。
（2）主要技术关键：
A、微波萃取技术逆向动态多级连续提取藤茶黄酮和多糖时，微波功率、微波作用时间、料液比、提取温度、浸泡次数等工艺参数的确定。
B、黄酮结晶温度的控制及结晶洗涤方法、溶解溶剂及浓度的确定。
C、大孔树脂的选择及静态因子和动态因子的优化。
D、分子印迹技术分离二氢杨梅素时，交联剂、功能单体的选择，分子印迹聚合物的制备及提高分子印迹聚合物对二氢杨梅素的选择识别特性。
（3）主要创新点：
A、采用微波萃取技术，逆向动态多级连续提取藤茶黄酮和多糖，既确保藤茶黄酮和多糖的最大溶出，又节省了提取时间。
B、采用大孔树脂富集黄酮，有效的去除色素、单宁类的杂质，达到纯化、富集黄酮的目的。
C、采用分子印迹技术分离二氢杨梅素，确保了分离效果，保证了产品的中二氢杨梅素的含量。
（4）项目完成时达到的技术水平：
A、项目预期达到的目标为国内领先水平，提供小试基础上的扩大试验优化的工艺参数，可指导中试生产性试验，为工业化分离精制藤茶提取物提供工艺参数和技术支持。
B、二氢杨梅素产品纯度≥90%、藤茶多糖产品纯度≥75%、藤茶甙产品纯度≥70%。
C、二氢杨梅素提取率≥88%、多糖提取率≥80%、藤茶甙提取率≥75%。
D、各种技术资料齐全，并制定藤茶提取物生产标准，以及提取过程中跟踪检测方法。
2、项目技术方案论述
（1）技术研究内容：
A、藤茶中黄酮和多糖的微波萃取工艺研究：
将经过预处理的藤茶，以水为提取剂，采用微波萃取技术，逆向动态多级连续提取其中的黄酮和多糖，以单因数实验和响应面实验相结合的方法，研究微波功率、微波作用时间、料液比、提取温度、浸泡次数等因素对黄酮和多糖溶出的影响。
B、黄酮结晶及溶剂工艺的研究：
黄酮结晶的温度控制条件，结晶洗涤方法、溶解溶剂的种类及浓度。
C、多糖沉淀的研究：
研究溶剂种类、溶剂用量、沉淀时间对多糖沉淀的影响。
D、藤茶甙分离纯化的工艺研究：
采用柱层析分离纯化藤茶甙，研究不同的吸附剂和洗脱剂对分离效果的影响。
E、大孔树脂富集黄酮的工艺研究：
采用单因素和正交实验相结合，研究大孔树脂以及吸附过程中的静态因子（pH值、母液浓度）和动态因子（吸附、解吸速度）对黄酮富集效果的影响。
F、二氢杨梅素的分离制备研究：
采用分子印迹技术分离黄酮中的二氢杨梅素，用不同的交联剂、功能单体对分子印迹聚合物制备及提高分子印迹聚合物对二氢杨梅素的选择识别特性。
G、二氢杨梅素的抑菌性实验：
将开发出的二氢杨梅素产品对金黄色葡萄球菌等7种常见致病菌进行抑菌性实验，观察其抑菌效果，并对其中有抑制作用的菌种进行最小抑菌浓度的实验。
H、提取分离过程中，藤茶有效成分的跟踪检测方法的研究。
（2）技术路线（工艺流程）：
水
（3）主要技术参数：
A、微波萃取：
根据前期实验结果，已初步确定工艺参数为：
微波功率700W、微波作用时间15min、料液比1：
20、提取温度95℃、浸泡次数2次，后期将采用响应面实验进一步优化其工艺参数。
B、黄酮的结晶及溶解：
将提取液（主要含藤茶多糖和黄酮）浓缩至一定体积后，置于10～15℃条件下沉淀8h，并用10℃以下的纯净水洗涤黄酮结晶体2次，离心后得沉淀（主要为黄酮）和滤液（主要为藤茶多糖），控制乙醇浓度在60-70%条件下溶解黄酮结晶。
C、大孔树脂富集黄酮：
根据前期实验结果，证明采用D101大孔树脂，对色素吸附有很好的效果，后期将通过正交实验，确定吸附过程中的静态因子（pH值、母液浓度）和动态因子（吸附、解吸速度）等工艺参数。
D、分子印迹分离二氢杨梅素：
通过预备实验已初步确定了以二氢杨梅素为模板分子，丙烯酰胺为功能单体，乙二醇二甲基丙烯酸脂为交联剂，通过热引发聚合，制备二氢杨梅素分子印迹聚合物，后期需要提高分子印迹聚合物选对二氢杨梅素选择识别特性，保证分离效果。
（4）试验规模及地点
试验规模：
试验规模为生产5Kg含量为90%的二氢杨梅素产品，以及1Kg藤茶多糖和0.5Kg藤茶甙产品。
地点：
江西省科学院天然产物提取分离重点实验室（南昌市）。
成果应用单位：
江西东南野生植物开发有限公司（南昌市）。
3、项目技术质量指标
（1）技术指标
A、二氢杨梅素产品纯度≥90%、藤茶多糖产品纯度≥75%、藤茶甙产品纯度≥70%。
B、二氢杨梅素提取率≥88%、多糖提取率≥80%、藤茶甙提取率≥75%。
（2）质量指标
产品
项目
二氢杨梅素
藤茶多糖
藤茶甙
外观
白色精细粉末
淡褐色粉末
黄色粉末
含量（%）
90
75
70
干燥失重（%）
≤6
≤7
≤6
粒度
95%通过80目
90%通过60目
90%通过80目
堆积密度
500—600/L
350—450/L
450—550/L
辅料
无
铅
≤5.0mg/kg
砷
≤2.0mg/kg
重金属总量
≤20mg/kg
溶剂残留
＜0.01%
细菌总数
≤1000cfu/g
酵母菌和霉菌
≤100cfu/g
大肠杆菌
阴性
沙门氏菌
阴性
黄曲霉菌
阴性
4、分阶段描述项目执行过程中各阶段目标
起止年月
阶段目标
2005.10—2005.12
完成了藤茶中提取黄酮文献检索、市场调研、进行预备实验，拟定研究方案及工艺技术路线。
2006.1—2006.6
完成了藤茶中黄酮萃取精制工艺研究，确定其最佳工艺参数。
并完成了阶段成果鉴定工作。
2006.7—2006.
12
进一步完成藤茶中黄酮、多糖和甙类成分分离纯化文献检索、市场调研、及项目申报工作；进行预备实验，拟定研究方案及工艺技术路线。
2007.1—2007.6
完成藤茶中黄酮和多糖的微波萃取工艺研究，确定其最佳工艺参数。
完成藤茶甙分离工艺研究，确定其最佳工艺参数。
2007.7—2007.12
完成分子印迹分离黄酮中二氢杨梅素的工艺研究，确定其最佳工艺参数。
完成二氢杨梅素的抑菌性实验。
2008.1—2008.6
按照技术路线要求，对接技术、组合工艺、达到科学合理、操作简便。
提纯5Kg含量为90%的二氢杨梅素产品及少量藤茶多糖、藤茶甙等产品。
2008.7—2008.12
评价工艺水平,制定产品检测方法及产品执行标准,并将研究产品送法定检测单位检测。
整理材料，进行项目总结，申请项目鉴定。
5、项目经费预算情况
项目投资与资金筹措单位：
万元
序号
项目
金额
1
投资总额
48
固定资产投资
22.5
流动资金
25.5
2
资金筹措
48
自筹资金
30
其中：
已完成投资
12
新增投资
18
申请科技三项经费
18
借（贷）款
0
项目拟购设备清单
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
单价（万元）
金额（万元）
1
微波真空冷冻干燥装置
WZLD2S
套
1
5.5
5.5
2
旋转蒸发仪
N-51
套
1
2.5
2.5
3
紫外分光光度计
SP-754
台
1
2.8
2.8
4
设备安装及部分设备自加工费
2.0
2.2
合计
13.0
项目新增投资使用预算表
序号
名称
单位
数量
金额（万元）
使用时间
1
开发费
13.0
项目开发人员费
1.5
2007年全年
原材料动力费
4.5
2007年全年
检测费
1.5
2007年全年
调研费
2.2
2006年8月
查新费
0.3
2006年7月
技术咨询费
1.0
2007年3月
转让、合作费
2.0
2007年4月
2
设备费
7.5
微波真空冷冻干燥装置等
套/台
3
14.0
2007年5月开始使用
3
试制费
6.0
人员费
2.0
2008年1月
原材料动力费
2.0
2008年1月
检测费
2.0
2008年3月
4
验收费
3.0
2008年11月
5
合计
36.0
三、项目实施支撑条件
1、项目技术来源
本项目依托江西省科学院重点实验室——天然产物提取与分离实验室的条件。
该实验室基本上能满足本项目小试、扩大试验所需的条件。
而且项目承担单位江西省科学院应用化学研究所拥有一批研究员、副研究员，人才结构合理。
再者，项目负责人主持完成近十项省级重点科研项目，与本项目相关成果有：
“高栀子黄色提取精制新工艺”、“大孔树脂对天然色素吸附效应研究”、“大豆多肽提取工艺的研究”、“大豆皂甙提取工艺的研究”、“高纯度绿原酸提取分离新工艺的研究”、“藤茶黄酮提取分离新工艺的研究”等，有完成本项目的技术储备。
因此，项目技术来源于项目申请单位江西省科学院应用化学研究所。
2、项目实验、检测条件
申请单位江西省科学院应用化学研究所，充分利用人才优势和技术储备优势，依托江西省科学院提取分离重点实验室设备条件和检测手段，负责项目的组织申报，技术研究开发，提供主要实验条件。
由于项目申请单已承了多项与本项目相关国家、省重点及产业化项目，例如:
“栀子深度开发利用的研究”、“高栀子黄色提取精制新工艺”、“大孔树脂对天然色素吸附效应研究”、“大豆多肽提取工艺的研究”、“大豆皂甙提取工艺的研究”、“高纯度绿原酸提取分离新工艺的研究”、“藤茶黄酮提取分离新工艺的研究”。
已具备了本项目所需试验和检测条件。
3、项目申请单位人才资源情况
江西省科学院应用化学研究所，成立于1983年，隶属于江西省科学院，主要从事农副产品资源化深加工和食品化学、高分子材料、有机合成等领域产品研究开发，在职工科研人员54人，具有高级研究开发人员23人，其中8人为研究员、15人为副研究员，中级技术人员30人，中高级技术人员比例23:
30，获政府特殊津贴4人，人员结构合理，所需专业齐全。
承担过国家“六五”、“七五”、“八五”、“九五”、“十五”重点攻关项目，江西省科技厅、发改委、经贸委等省级项目160项。
近年来获得江西省科学技术进步奖八项，其中二等奖２项．三等奖6项；三项产品获省经贸委新产品奖，数十项技术已在企业推广应用，已形成产业，取得较好的经济和社会效益。
在国内外刊物上发表论文300余篇，著作十余部。
江西省科学院重点实验室、工程技术中心有“天然产物提取分离重点实验室”和“涂附材料工程技术中心”。
近三年（2003、2004、2005年）连续获得江西省科学院先进单位。
项目负责人xx：
男，1963年2月生，江西永丰人，中共党员。
现任江西省科学院应用化学研究所所长、书记，江西省科学院天然产物提取分离重点实验室所主任，研究员。
从事食品加工及天然产物提取分离技术等科研开发工作20多年，主持国家级项目二项，江西省重点科技项目11项，参加完成省级重点科技项目10项，撰写科技论文40余篇，其中国家核心期刊上发表论文21篇。
获省、市科技进步奖三项，连续十年获江西省科学院先进工作者称号。
与本项目相关成果有：
“栀子深度开发利用的研究”、“高栀子黄色提取精制新工艺”、“大孔树脂对天然色素吸附效应研究”、“大豆多肽提取工艺的研究”、“大豆皂甙提取工艺的研究”、“高纯度绿原酸提取分离新工艺的研究”、“藤茶黄酮提取分离新工艺的研究”等，有完成本项目的技术能力和技术储备。
4、项目组人员专业结构、职称结构
姓名
专业
职称
所在单位
课题中分工
xx
食品化学
研究员
省科学院应化所
方案设计、工艺实验
季清荣
制药工程
副研究员
省科学院应化所
工艺实验
程斌
生物化工
研究员
省科学院应化所
工艺实验
熊伟
农产品加工
研习员
省科学院应化所
工艺实验
胡居吾
食品工程
研习员
省科学院应化所
工艺实验
刘昕昕
分析化学
副研究员
省科学院应化所
分析检测
黄朝
有机化学
副研究员
省科学院
项目管理
杨金生
企业管理
工程师
江西东南公司
原料供应
5、项目新增投资筹集情况
项目总投资48万元，项目新增投资30万元。
新增投资30万元筹集方案为：
项目承担单位自筹18万元，申请科技三项经费18万元。
四、项目预期经济效益
1、预期市场需求
国内外对藤茶及其提取物进行了一定的研究，并取得了一系列的研究成果。
市场上出现了较多以藤茶为主要原料生产的复配藤茶、藤茶饮料、藤茶提取物（主要是黄酮），但普遍存在工艺技术落后、产品中有效成分含量低、资源利用不合理等缺陷，导致目前市场上的产品附加值低，应用范围窄，市场竞争力不强。
本项目取材于江西省特色资源---藤茶，采用先进的微波萃取技术、大孔树脂富集技术、分子印迹技术分离精制藤茶中主要活性成分---二氢杨梅素，并获得藤茶多糖、藤茶甙等产品。
与市场上其它产品相比，具有附加值高，生产工艺先进，应用范围广，资源利用合理充分等优势。
而且项目承担单位与本项目相关的技术储备多，多个项目已经产业化。
项目负责人在天然产物提取与分离工作方面已从事研究20多年，具有相当丰富的经验，项目组人才结构合理，相关仪器设备条件具备，技术优势突出，市场需求量大，因此，项目完成风险小。
由于人们对于藤茶保健功能的深入认识以及在医药、添加剂等行业的广泛应用，藤茶及其提取物的市场前景被越来越多的专家和企业家看好。
目前，我国藤茶加工产品主要生产厂家集中在江西、广东、广西、湖南、福建等省区，市场较为多见的加工品种有藤茶（干制品、袋泡茶等）、以藤茶为主要原料生产的复配藤茶、藤茶饮料、藤茶提取物（主要是黄酮及其主要活性成分二氢杨梅素），产品主要内销，作为无咖啡因，且有一定保健功能的茶类产品而颇受消费者欢迎，产品内销额估计在1亿元人民币左右。
藤茶（干制品、袋泡茶等）、以藤茶为主要原料生产的复配藤茶等近年来亦有部分出口，出口额在1000万美元左右，但纵观国内所有藤茶及其提取物的相关产品，普遍存在工艺技术落后、产品中有效成分含量低、资源利用不合理等缺陷，导致产品附加值很低。
而随着二氢杨梅素在不同领域应用的不断扩大，市场对高含量的二氢杨梅素产品需求将越来越大，各企业也迫切需要解决二氢杨梅素分离精制的技术问题。
因此，无论从二氢杨梅素的产品市场，还是二氢杨梅素分离精制的技术市场，其市场前景均非常良好。
国外，由于资源限制，市场上成型的藤茶类产品很少，且主要通过进口成品或半成品加工而成。
因此，本项目的完成和转化，可以实现产品的出口创汇。
2、预期盈利水平
预测本项目盈利水平条件是：
在获得研究成品的基础上，按建成年产销1吨90%二氢杨梅素的中试生产能力计算，但不考虑藤茶多糖、藤茶甙等产品。
项目需投资293万元（含项目研发阶段48万元投入），新增投资245万元。
90%二氢杨梅素产品价格是通过对国内市场上同类产品价格的摸底调查，以及对销售前景进行预测后制定的。
从长期趋势看，90%二氢杨梅素的销售价格应在5500元/公斤以上，据此对项目进行预测。
该项目达产时按年产销1吨90%二氢杨梅素计算,年销售收入为550万元（含税）。
（1）产品成本分析
A、产品成本估算依据：
原辅材料、燃料及动力价格均为含税价，生产加工90%二氢杨梅素产品的各种原料成本根据单位产品消耗量和目前市场价格估算。
见表（4-1）。
本项目定员21人，其中：
管理人员3人，技术人员5人，工人10人，市场开发人员3人，人均工资按1500元/人·月计算，职工福利费按工资总额的14%计提，年工资福利费为43.1万元。
社保费在管理费用中考虑。
固定资产按分类折旧，房屋25年，机器设备10年，残值率5%，年固定资产折旧额为17.2万元。
固定资产折旧费估算见表（4—2）。
修理费按年折旧额的40%计。
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