CN101389356B - 药物输送物质 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种药物输送物质,它是一种由1)药物携带分子集合体,2)连接体和3)可识别活化的血小板、血管损伤位点和/或发炎组织的物质组成的结合体,能够有效使药物输送至预定位点,在药物输送期间不会影响非预定位点(因此导致副作用的可能性很低),仅在预定位点释放药物不需要使用外部手段,从而使药物有效发挥效果。

Description

药物输送物质
技术领域
本申请涉及一种药物输送物质,它是一种由1)药物携带分子集合体,2)连接体和3)可识别活化的血小板、血管损伤位点和/或发炎组织的物质组成的结合体。更特别的是,本发明涉及一种药物输送物质,其用作疾病的预防或治疗剂、诊断剂及试药,特别用作血小板替代品或抗血小板剂。
背景技术
多种糖蛋白(GP)存在于血小板的表面上,它们影响着血小板功能的表达。这类血小板糖蛋白已知的有GPIb,GPIIb,GPIIIa,GPIIIb,GPIV,GPIX等等。其中,GPIb作为von Willebrand因子(vWF)的受体。GPIb是分子量为160,000的杂二聚体,它的α链和β链通过二硫键相连。
近来,已知有这样的血小板替代品,其具有与某种微粒表面相结合的功能性大分子(例如,GPIb、α链的45kDa亲水性部分的重组体(rGPIbα)、GPIIb/IIIa等)。其中,具有rGPIbα的那些物质被期望具有血小板替代物功能,这是因为它们显示出由rGPIbα和vWF相互作用引起的粘合作用。另一方面,具有GPIIb/IIIa的那些物质被期望具有血小板替代物功能,这是因为它们显示出由GPIIb/IIIa和纤维蛋白原和/或vWF之间相互作用引起的凝聚作用。
另外,对于结合这些功能性大分子的微粒,已知的有类脂膜例如小泡囊等等、人白蛋白或其多聚物、人红细胞等等,专利文献1描述了结合rGPIbα的小泡囊。
已知一些物质通过辅助残存在患者血液中的血小板的活性从而诱导血液的凝集,而不是通过具有存在于血小板上的功能性大分子起着血小板替代物的作用。例如已知的有些物质通过和血小板上的GPIIb//IIa血小板相互作用,诱导血小板凝聚。具体而言,非专利文献1描述了含十二肽(H12)的肽和小泡囊的结合体,其中该十二肽包含在结合纤维蛋白原的GPIIb/IIIa识别位点中。
专利文献2和3记载了在GPIb或十二肽和小泡囊之间插入连接体的结合体,记载着由于能向血管损伤部位上聚集而被作为生理学或药理学有效药物的药物输送物质,能够使用在这些文献中记载着结合体。
另外,非专利文献2记载了携带腺苷二磷酸(ADP)的小泡囊。已知ADP是促进血小板凝聚或者血栓形成的物质。这种小泡囊通过激光辐照释放ADP并促使血小板凝聚。
然而,上述文献并没有公开可仅在预定位点自发释放药物而实现药理学效果的药物输送物质。虽然在专利文献2和3记载了使用结合体用作药物输送物质,但它们并没有记载具体的实施方案。此外,非专利文献2记载了携带ADP的小泡囊,为了释放ADP,该小泡囊需要激光辐照的外部手段。
专利文献1:JP-A-9-208599
专利文献2:WO01/64743
专利文献3:WO2004/069862
非专利文献1:T.Nishiya et al.,Thromb Haemost,91,1158-67(2004)
非专利文献2:B.Khoobehi et at.,Lasers Surg Med.,12(6),609-14,1992
发明内容
本发明所要解决的技术问题
本发明者的目的在于提供一种能够有效使药物输送至预定位点的药物输送物质,在药物输送期间不会影响非预定位点(因此导致副作用的可能性很低),仅在预定位点释放药物,不需要使用外部手段,从而使药物有效发挥效果。
解决问题的手段
本发明者发现通过使携带药物的特定分子集合体和连接体与可识别活化的血小板、血管损伤位点和/或发炎组织的物质相结合,能使药物有效地输送至预定细胞(例如活化的血小板)和/或生物组织(例如血管损伤位点或发炎组织),细胞和/或生物组织与携带药物的分子集合体和在携带药物的分子集合体上所结合的识别活化的血小板、血管损伤位点和/或发炎组织的物质之间的相互作用,通过这些相互作用,携带药物的特定分子集合体从细胞和/或生物组织物理受到刺激,并使药物从携带药物的特定分子集合体中释放出来,从而使药物仅在预定位点发挥预期的药物效果,进而完成本发明。
本发明的内容如下。
一种药物输送物质,它是一种由1)药物携带分子集合体,2)连接体和3)可识别活化的血小板、血管损伤位点和/或发炎组织的物质组成的结合体。
(1)的药物输送物质,其中药物携带分子集合体是一种使药物包封在其液相内部的脂质双分子层小泡囊。
(1)或(2)的药物输送物质,它由(药物携带分子集合体)-(连接体)-(可识别活化的血小板、血管损伤位点和/或发炎组织的物质)来表示。
(3)的药物输送物质,其中连接体含有当结合在药物携带分子集合体上时可成为药物携带分子集合体组成部分的两性分子,所述连接体通过所述两性分子与药物携带分子集合体相结合。
(3)的药物输送物质,其中连接体含有憎水性分子,所述连接体通过所述憎水性分子与药物携带分子集合体相结合。
(1)-(5)的任一药物输送物质,其中所述连接体含有间隔物部分。
(6)的药物输送物质,其中间隔物部分是聚氧乙烯。
(1)-(7)的任一药物输送物质,其中所述药物选自血小板凝聚诱导剂、血小板凝聚抑制剂、血管收缩剂、血管扩张剂和消炎剂。
(1)-(7)的任一药物输送物质,其中所述药物选自腺苷二磷酸、胶原、衍生自胶原的肽、convulxin、血清素、阿司匹灵、双嘧哌胺醇(dipyridamole)、噻氯匹定(ticlopidine)、西洛他唑(cilostazol)和贝前列素(beraprost)。
(1)-(9)的任一药物输送物质,其中所述可识别活化的血小板、血管损伤位点和/或发炎组织的物质是这样的物质,它可识别在活化的血小板上暴露的整联蛋白或选择蛋白,在血管损伤位点上暴露的胶原、与在血管损伤位点上暴露的胶原相结合的vWF、在发炎组织上暴露的选择蛋白和/或在白细胞上暴露的选择蛋白配位体,且能并入活化的血小板和/或白血球的聚集体,和/或在血管损伤位点和/或发炎组织上聚集。
(10)的药物输送物质,其中所述可识别活化的血小板、血管损伤位点和/或发炎组织的物质选自H12、GPIbα、GPIa/IIa、GPVI、MAC-1、纤维蛋白原、P-选择蛋白和PSGL-1。
(2)的药物输送物质,其中脂质双分子层小泡囊由含有相对于卵磷脂摩尔比率为20-100%的胆固醇的混合脂,和相对于卵磷脂摩尔比例为0.001-20%的连接体与可识别活化的血小板、血管损伤位点和/或发炎组织的结合体组成,其中所述卵磷脂是氢化的卵黄卵磷脂、氢化的大豆磷脂、二硬脂酰卵磷脂或二棕榈酰卵磷脂。
(12)的药物输送物质,其中所述脂质双分子层小泡囊具有50-300nm的微粒直径,所述脂双分子层的层数(lamellarity)为1-4。
一种药物输送物质,它是一种由1)药物携带分子集合体,2)一种连接体和3)可识别活化的血小板、血管损伤位点和/或发炎组织的物质组成的结合体,其中当其接触到细胞或生物组织时通过物理刺激细胞或生物组织而使药物从药物携带分子集合体中释放出来。
(14)的药物输送物质,其中所述细胞是活化的血小板或白细胞,所述药物选自血小板凝聚诱导剂、血小板凝聚抑制剂、血管收缩剂、血管扩张剂和消炎剂。
(14)的药物输送物质,其中所述生物学组织是血管损伤位点或发炎组织,所述药物选自血小板凝聚诱导剂、血小板凝聚抑制剂、血管收缩剂、血管扩张剂和消炎剂。
含有(1)-(16)任一药物输送物质的诊断剂。
含有(1)-(16)任一药物输送物质的药物试剂。
含有(1)-(16)任一药物输送物质的血小板代替物。
含有(1)-(16)任一药物输送物质的抗血小板剂。
发明效果
由于在到达预定的细胞和/或生物组织之前本发明的药物输送物质不能与非活性的血小板等在血管中凝聚以促使不必要的血栓或血管内凝血等等的形成,当其到达所述位点时,即使没有外部手段例如激光等等,药物携带分子集合体仅在预定位点分解以释放药物,药物输送物质能有效而又便利地将药物输送至预定的细胞和/或生物组织。因此本发明的药物输送物质显示出了高效的药物吸收性,能显著地减少副作用。
附图说明
附图1显示了实施例1中描述的Glu2C18和H12-MAL-PEG-Glu2C18的合成路线。
附图2显示了包封于脂质中的ADP浓度(10mg/mL)与水合时ADP浓度(0,10,25,100mM)之间的比例关系。
附图3显示了在H12-PEG(ADP)小泡囊(黑色)或PEG(ADP)小泡囊(白色)的存在下PAC-1对血小板的结合比率。
附图4表示了通过H12-PEG(ADP)小泡囊促进胶原引起的血小板凝聚效果在透射率中的变化。[胶原]:f.c.0.4μg/mL,[血小板]:2.0×105/μL,[脂质]:0.05mg/mL.(a)PEG小泡囊,(b)H12-PEG小泡囊,(c)PEG(ADP)小泡囊,(d)H12-PEG(ADP)小泡囊,(e)不存在H12-PEG(ADP)的小泡囊。
附图5表示了H12-PEG(ADP)小泡囊基于尾出血时间给药的止血效果。H12-PEG(ADP)小泡囊的剂量:1,4,10mg/kg(基于脂质含量)。○:血小板含量(N=10)。*P<0.05。
附图6表示了H12-PEG(ADP)小泡囊和富血小板血浆(PRP)基于耳出血时间给药的止血效果。H12-PEG(ADP)小泡囊的剂量:10,20mg/kg(基于脂质含量)。兔血小板剂量:0.4,2.0,4.0×109/kg。○:血小板含量(N=5-6)。*P<0.05vs.生理盐水。
附图7表示了PEG(ADP)小泡囊与H12-PEG(ADP)小泡囊基于尾出血时间的止血效果的对比。小泡囊的剂量:10mg/kg。○:血小板含量(N=6-10)。
附图8表示了ADP在PEG小泡囊和H1 2-PEG小泡囊中的包封效果。
附图9显示了血小板凝聚的透射电子显微镜图像,其中箭头指示H12-PEG(ADP)小泡囊。
附图10表示了包封CF的H12-PEG小泡囊促进ADP引起的血小板凝聚效果在透射率中的变化。
具体实施方式
本发明提供了一种药物输送物质,它是由1)药物携带分子集合体,2)连接体和3)可识别活化的血小板、血管损伤位点和/或发炎组织的物质(有时缩写为识别物质)组成的结合体(也称为本发明的药物输送物质)。本发明的药物输送物质优选由下式表示:(药物携带分子集合体)-(连接体)-(可识别活化的血小板、血管损伤位点和/或发炎组织的物质),即这些组分以这种顺序排列。
在本发明的说明书中,“药物携带分子集合体”是携带药物的分子集合体,是指,当与连接体和识别物质结合时,分子集合体在预定的细胞和/或生物组织(即,活化的血小板、血管损伤位点、发炎组织)释放装载在其上面的药物,而不会在其它位点释放药物,也不会在其它位点轻易发挥药物效果。这种分子集合体的例子包括能够用于医疗上使用的非肠道给药的生物相容载体。优选的分子集合体物质的例子包括小泡囊、胶束、多聚物胶束、微球体等等。其中小泡囊是特别优选的。
小泡囊是由人工类脂膜组成的微粒,由磷脂、甘油糖脂、胆固醇等等制成脂双分子层。在本发明中,磷脂双层泡囊是更优选的。脂双分子层组成的烃链优选具有的碳原子数为12-18。可通过往烃链中引入1至3个不饱和基团调整所述膜的强度。当烃链的碳原子数目太多时,膜的强度变得太高,在携带药物的情况下,释放药物会变得困难。
在本发明中,磷脂双层小泡囊由含卵磷脂和胆固醇的混合脂组成,其中所述卵磷脂是氢化的卵黄卵磷脂、氢化的大豆磷脂、二硬脂酰卵磷脂或二棕榈酰卵磷脂(优选基本上由这些组成),更具体而言,是由含有相对于卵磷脂摩尔比率为20-100%的胆固醇的混合脂组成,其中特别优选的是所述卵磷脂是氢化的卵黄卵磷脂、氢化的大豆磷脂、二硬脂酰卵磷脂或二棕榈酰卵磷脂。
小泡囊可由已知的方法来制备,例如除去表面活性剂的方法、水合法、超声法、反相蒸馏法、冷冻-融化法、乙醇注射法、挤压法和高压乳化法等等。详细的制备小泡囊的方法在JP-A-9-208599和T.Nishiya et al.,Biochim.Biophys.Res.Commun.,224,242-245,1996中作了记载。
从连接体和识别物质的引入量和它们的功能表达以及药代动力学方面考虑,引入连接体和识别物质后的小泡囊粒径优选为50-300nm,更优选100-270nm,最优选150-250nm。这里,粒径是指引入连接体和识别物质之后使用过滤器控制直径之后的微粒的直径。当粒径小于50nm时,在携带药物的情况下,从分子集合体上释放携带的药物变得困难。
脂质双分子层小泡囊的层数(lamellarity)优选1至4,更优选1或2,以双分子层为一个单位计算。当层数(lamellarity)超过4时,从分子集合体上释放携带的药物变得困难。
层数(lamellarity)可通过过滤器孔径和小泡囊的分散介质(PH、温度、离子强度)来控制。层数(lamellarity)可由冻裂法、小角度X射线散射法、使用自旋标记的脂质进行电子自旋共振(ESR)法、使用31P-NMR的测量法、使用6-对甲苯氨基-2-萘磺酸(TNS)的测量法等等来测定。
药物携带分子集合体最优选为包封于药物内部液相内的脂质双分子层小泡囊。
在本说明书中,“连接体”如果能够和携带药物的分子集合体和可识别活化的血小板、血管损伤位点和/或发炎组织的物质交联,并且具有生物适应性,就不受特别限定。作为连接体,优选为碳原子数为2-10个的饱和或不饱和的无环烃或脂肪族或芳香族环烃,其上具有与药物携带分子集合体或识别物质成为结合位点的官能团,在链上或环上可以含有杂原子(例如,氧原子、氮原子等等),另外,可以组合使用两种或多种不同的连接体。作为连接体,具有能与SH基团、OH基团、COOH基团和NH2基团中的任意一种反应的官能团的化合物是更优选的。连接体的例子包括那些由二羧酸、氨基羧酸、双马来酰亚胺化合物、双卤羰基化合物、卤羰基马来酰亚胺化合物、二硫马来酰亚胺、二硫代羧酸、马来酰亚胺羧酸等等作为起始原料合成的那些。具有能与SH基团、OH基团、COOH基团和NH2基团中的任意一种反应的官能团的连接体的例子包括从下列物质作为起始原料合成的那些:N-(α-马来酰亚胺基乙酰氧基)琥珀酰亚胺酯,N-[4-(p-叠氮水杨酰胺基)丁基]-3 ′-(2′-吡啶二硫)丙酸酯,N-β-马来酰亚胺丙酸,N-(β-马来酰亚胺丙酸)酰肼,N-(β-马来酰亚胺丙氧基)琥珀酰亚胺酯,N-ε-马来酰亚胺丙酸己酸,N-(ε-马来酰亚胺己酸)酰肼,N-(ε-马来酰亚胺己酰氧基)琥珀酰亚胺酯,N-(γ-马来酰亚胺丁酰氧基)琥珀酰亚胺酯,N-κ-马来酰亚胺十一酸,N-(κ-马来酰亚胺十一酸)酰肼,琥珀酰亚胺基-4-(N-马来酰亚胺甲基)环己烷-1-羧基-(6-氨基己酸酯),琥珀酰亚胺基-6-[3-(2-吡啶二硫基)-丙酸酰胺]己烷,m-马来酰亚胺苯甲酰基-N-羟基琥珀酰亚胺酯,4-(4-N-马来酰亚胺苯基)丁基酰基肼等等。
上述的连接体可包含在药物携带分子集合体和识别物质之间的间隔物部分,该间隔物部分可调节药物携带分子集合体和识别物质之间的长度。间隔物部分的位置可以是药物携带分子集合体-连接体-间隔物-识别物质或药物携带分子集合体-间隔物-连接体-识别物质。另外,间隔物部分可插入相同或不同的连接体之间。即其可以是药物携带分子集合体-连接体-间隔物-连接体-识别物质。所述间隔物不受特别限制,只要它具有生物相容性,可以使用选自由聚氧化乙烯、多肽、聚糖、白蛋白和抗体组成的组中的物质。白蛋白和抗体也可以使用重组体。本发明的间隔物特别优选聚氧化乙烯或其衍生物。
本发明优选的药物输送物质的例子包括其中连接体含有两性分子的情况,当与药物携带分子集合体结合时,其可变成集合体的组成部分,连接体或间隔物和所述药物携带分子集合体通过所述两性分子键合,和其中连接体含有憎水分子的情况,所述连接体或间隔物和药物携带分子集合体通过所述憎水分子与药物携带分子集合体相结合。
两性分子和憎水性分子的例子包括二棕榈酰磷脂酰乙醇胺、二硬脂酰磷脂酰乙醇胺、二油酰磷脂酰乙醇胺等等。在本发明中,由下式表示的Glu2C18是作为特别优选的两性分子。
Figure G2007800069927D00071
在由含有相对于卵磷脂摩尔比率为20-100%的胆固醇的混合脂所构成的脂质双分子层小泡囊的情况下,连接体和可识别活化血小板、血管损伤位点和/或发炎组织的物质的结合体,优选含有相对于卵磷脂摩尔比例为0.001-20%。
在本说明书中,“可识别活化的血小板、血管损伤位点和/或发炎组织的物质”是识别活化的血小板、血管损伤位点和/或发炎组织,将本发明的药物输送物质定向到活化的血小板、血管损伤位点和/或发炎组织,并在这些位点使本发明的药物输送物质聚集的功能物质。作为识别物质,优选使用这样的物质,其识别在活化的血小板上暴露的整联蛋白或选择蛋白,在血管损伤位点上暴露的胶原,与在血管损伤位点上暴露的胶原结合的vWF,在发炎组织上暴露的选择蛋白和/或在白细胞上暴露的选择蛋白配位体,被合并入活化的血小板和/或白细胞的聚集体,和/或在血管损伤位点和/或发炎组织上聚集。更具体而言,作为识别物质,优选H12(HHLGGAKQAGDV,SEQ ID NO:1),GPIbα,GPIa/IIa(整联蛋白α2β1),GPVI,MAC-1,纤维蛋白原,P-选择蛋白,PSGL-1等等。
制备H12,GPIbα,GPIa/IIa,GPVI,MAC-1,纤维蛋白原,P-选择蛋白和PSGL-1的方法不受特别限制,它们可以通过包括从血小板膜中萃取或分离的方法、基于细胞培养的方法、通过基因工程的生产方法等等来制备。
只要能够实现本发明的目的,在本发明中使用的识别物质可包含在氨基酸序列中的一个或多个氨基酸中的任何突变,例如缺失、替换、添加和修饰。例如,自然发生的识别物质的替换物、类似物、变异体、修饰体、衍生物、糖基化产物等等也包括在其内。
GPIbα的例子包括GPIbα[His(1)-Leu(610)],GPIbα片段例如α链上的vWF结合区域片段等等,在横跨膜位置缺失的GPIbα片段等等,在本发明中,在横跨膜位置缺失的GPIbα片段是更优选的。
更具体的GPIbα链的例子包括His(1)-Cys(485),His(1)-Pro(340),His(1)-Thr(304),His(1)-Ala(302),His(1)-Arg(293)[JP-A-1-221394,EP0317278],Ala(165)-Leu(184),Gln(180)-Phe(199),His(195)-Leu(214),Asn(210)-Val(229),Glu(225)-Ala(244)and Thr(240)-Tyr(259)[JP-A-1-100196],Asn(61)-Thr(75),Gln(71)-Ser(85),Thr(81)-Leu(95),Gln(97)-Arg(111),Leu(136)-Leu(150),Asn(210)-Ala(224),Gln(221)-Asp(235)和Ser(241)-Asp(255)[国际专利申请的国家阶段公开No.H5-503708,WO91/09614]等等。另外,作为替换物,举出在由His(1)-Ala(302)组成的GPIbα链片段中,Gly(233)或Met(239)各自被Val取代的等等例子[WO93/16712]。这些GPIbα链片段都在横跨膜位置缺失.所述横跨膜位置对应于GPIbα链的Leu(486)-Gly(514)(Proc.Natl.Acad.Sci.USA,vol.84,pages 5615-5619,1987)。
由于受细胞或生物组织对药物携带分子集合体的物理刺激,当本发明的药物输送物质达到细胞或生物组织时,从药物携带分子集合体上释放药物,即,组成药物输送物质的识别物质将本发明的药物输送物质定向到靶细胞或靶生物组织。当本发明的药物输送物质达到靶细胞或靶生物组织时,本发明的药物输送物质通过连接体和识别物质与靶细胞或靶生物组织相互作用,并因此产生物理刺激,使得携带的药物从分子集合体中释放出来。更具体而言,将识别物质吸引到靶细胞或靶生物组织,然后使这些细胞或生物组织的形态变异,物理负载加在药物携带分子集合体上,从而分解药物携带分子集合体以释放药物。
因此,当靶标是细胞时,优选靶标是活化的血小板或白细胞。在这种情况,所述药物输送物质合并入活化的血小板和白细胞的聚集体,由于受血小板和白细胞形态变异的物理刺激,所述分子集合体碎裂,从而导致释放药物。当靶标是生物组织时,优选靶标是血管损伤位点或发炎组织。
优选在药物携带分子集合体上结合的识别物质的分子数目较多,由于它增加了与细胞或生物组织结合的可能性,允许聚集体的迅速形成。本领域技术人员可根据所需的凝聚程度和凝聚速度适当地调整所述数目。
可这样来制备药物携带分子集合体、连接体和识别物质的结合体:在制备分子集合体之后,通过使连接体与分子集合体结合,然后使结合体与识别物质反应,或者可预先制备连接体和识别物质的反应产物,然后使所述反应产物与分子集合体结合。
当制备药物携带分子集合体、连接体和识别物质的结合体时,其中连接体通过成为集合体组分的两性分子或憎水分子与药物携带分子集合体结合,可预先制备连接体、识别物质和两性分子或憎水分子的反应产物,然后使所述反应产物与分子集合体结合。
药物可以在最初即被携带于分子集合体上,或在制备分子集合体、连接体和识别物质的结合体后,最后在分子集合体上携带。根据分子集合体的起始原料,反应条件可以是本身已知的。可调节药物携带分子集合体和识别物质的混合比例以满足识别物质在最终的结合体中所期望的密度。
当制备脂质双分子层小泡囊、连接体和识别物质的结合体时,其中连接体通过成为集合体组分一部分的两性分子或憎水分子与脂质双分子层小泡囊结合,将上述的两性分子与构成小泡囊的脂质在有机溶剂中混合,该两性分子能够成为脂质双分子层的构成成分,而连接体、识别物质和两性分子或憎水分子结合在该脂质双分子层中,采用常规的方法制备小泡囊,并可以用识别物质修饰小泡囊表面。
然后,必要时,用生理上可接受的水溶液洗涤上述制备的结合体,进行过滤除菌,分配等等,而本发明的药物输送物质可配制成液剂、丸剂或悬浊剂。所述制剂可通过药剂生产领域已知的方法来配置。另外,可使液剂冷冻并真空干燥从而得到冻干制剂。在冻干期间,可加入单糖(例如葡萄糖等等)、二糖(例如蔗糖)等等作为保护剂。所述制剂可含有多聚物例如白蛋白、右旋糖酐、乙烯基聚合物、凝胶、羟乙基淀粉等等作为稳定剂。相对于1重量份脂质,所加入的稳定剂的量优选为0.5-10重量份,更优选1-5重量份。
在药物携带分子集合体上携带的药物不受特别限制,只要它在细胞例如活化的血小板、白细胞等等或生物组织例如血管损伤位点、发炎组织等等中表现出所预期的生理活性,优选血小板凝聚诱导剂、血小板凝聚抑制剂、血管收缩剂、血管扩张剂或消炎剂。也可携带不具有生物活性的作为诊断的试剂,例如荧光剂、造影剂等等。
血小板凝聚诱导剂的例子包括腺苷二磷酸(ADP)、胶原、衍生于胶原的肽、convulxin、血清素、肾上腺素、加压素、肾上腺色素缩氨脲、凝血因子(FVIII,FIX)、凝血酶、抗血纤维蛋白酶剂(例如ε-氨基己酸、凝血酸)、硫酸精蛋白、止血敏(ethamsylate)、维生素K1、结合雌激素(例如硫酸钠雌酮、马烯雌酮硫酸钠)等等。
血小板聚集抑制物的例子包括阿司匹灵、双嘧哌胺醇、噻氯匹定(ticlopidine)、西洛他唑(cilostazol)、贝前列素(beraprost)、粘蛋白多糖例如肝素等等、香豆素抗凝血剂、天然萃取物例如水蛭素等等及其衍生物、生理活性物质例如凝血调节蛋白、活性蛋白C等等。
血管收缩剂的例子包括去甲基肾上腺素、去甲苯福林、苯肾上腺素、间羟胺、甲氧胺、前列腺素F1α、前列腺素F2α、促血栓素A2等等。
血管扩张剂的例子包括前列腺素E、前列腺素I2等等。
消炎剂的例子包括甾族消炎剂(地塞米松,氢化可的松,氢化尼松,倍他米松,去炎松,甲泼尼松龙等等),非甾族消炎剂(茚甲新,阿西美辛,氟比洛芬,阿司匹灵,布洛芬,氟灭酸,酮洛芬等等)等等。
作为在药物携带分子集合体上携带的药物,特别优选的包括腺苷二磷酸(ADP),胶原,衍生于胶原的肽,convulxin,血清素,阿司匹灵,双嘧哌胺醇(dipyridamole)、噻氯匹定(ticlopidine)、西洛他唑(cilostazol)和贝前列素(beraprost)。
难于普遍定义在药物携带分子集合体上携带的药物的量,因为它依赖于携带的药物种类和使用对象的变化,当,例如,本发明的药物输送物质用于包封于磷脂双层中的ADP以活化在预定位点的血小板时,优选在10mg/mL脂质中包封的量为0.1-25mM,更优选0.5-10mM,还更优选1-6mM。
含有本发明药物输送物质的制剂的剂量不能笼统定义,因为它取决于携带药物的量、患者的性别、年龄和症状等等来适当确定,例如可每天大约给药0.001-1000mg。优选含本发明药物输送物质的制剂经非肠道给药,更具体地由血管内(动脉内或静脉内)注射给药,持续输液,皮下给药,局部给药,肌内给药等等。含本发明药物输送物质的制剂可用作血小板凝聚诱导剂,血小板凝聚抑制剂,血管收缩剂,血管扩张剂和消炎剂,也可用作下列药物制剂例如血小板替代物,抗血小板剂,脉管紊乱、脉管损伤、血栓的预防或治疗剂等等,或血小板机能障碍综合症例如血小板无力症等等的诊断剂,生物或医药试剂,筛选血小板替代物或抗血小板剂的试剂,血管损伤位点和血管形成位点的检查诊断剂,等等。
实施例
下面将通过参考实施例来更详细地描述本发明,它不能被认为是对本发明的限制。除非在实施例中明确指出,ADP或CF包封浓度表示ADP或CF在脂质(10mg/mL)中包封的浓度。
实施例1包封ADP的小泡囊
1.合成Glu2C18
将谷氨酸(2.96g,20mmol)和对甲苯磺酸一水化物(4.56g,24mmol)溶于苯(150mL)中,使溶液在105℃回流1小时,同时使用Dean-Stark分水器分去产生的水。加入硬脂醇(11.9mg,44mmol),使混合物再在105℃下回流14小时,同时分去产生的水。减压蒸发溶剂,将残余物溶于氯仿(150mL),混合物用饱和的碳酸钠水溶液(150mL)洗涤两次,并用水(150mL)洗涤两次。回收氯仿层,用硫酸钠(5g)干燥,减压蒸发溶剂。将残余物在60℃下溶于甲醇(400 mL),过滤出有不溶的成分,在4℃下重结晶,过滤干燥得到白色粉末Glu2C18(13.3g,产率85%)。
2.合成H12-MAL-PEG-Glu2C18
将Glu2C18(115.1mg,176μmol)和三乙胺(TEA)(24.6μL,176μmol)加到氯仿中(5mL),并将α-马来酰亚胺基-ω-N-羟基琥珀酰亚胺基聚乙烯乙二醇(MAL-PEG-NHS)(Mw=3400)(300mg,58.8μmol)在其中溶解,在室温下将混合物搅拌12小时。将反应液滴加到乙醚(250mL)中,收集不溶解的组分。将收集的产物溶于苯中,冷冻干燥得到MAL-PEG-Glu2C18,为白色粉末(264.8mg,产率64%)。
将MAL-PEG-Glu2C18(n=71)(100mg,25.37μmol)和C末端引入了半胱氨酸的纤维蛋白原γ链的C末端第400-411个氨基酸序列(Cys-H12)(CHHLGGAKQAGDV,SEQ ID NO:2)(32.8mg,25.37μmol)溶解于二甲基甲酰胺(DMF)(5mL))中,并使混合物在室温下搅拌12个小时。将反应液滴加到乙醚(250mL)中,收集不溶解的组分。加入水(250mL),除去不溶解的组分,除去溶剂,冷冻干燥得到浅黄色粉末H12-MAL-PEG-Glu2C18(62.8mg,产率47%)。
3.小泡囊的制备方法
将1,2-二棕榈酰-sn-甘油-3-磷脂酰胆碱(DPPC)(100mg,136μmol)、胆固醇(52.7mg,136μmol)和1,5-二(十六酰)-N-琥珀酰-L-谷氨酸(DHSG)(19.0mg,13.6μmol)的混合脂(根据本说明书中脂质浓度的意义,混合脂单纯是指脂质)和PEG-Glu2C18(PEG-DSPE,由NOF公司制备,4.74mg,0.817μmol)或H12-MAL-PEG-Glu2C18(4.34mg,0.817μmol)溶于苯中,将混合物冷冻干燥3小时。干燥之后,加入腺苷二磷酸(ADP)溶液(0,1,10,25 or 100mM)(8.5mL),将混合物搅拌12小时,然后经过过滤器(3000nm→800nm→650nm→450nm→300nm→220nm×2),用成粒器控制粒径。进行两次超速离心分离(33000rpm,30min),将残余物在磷酸盐缓冲盐水(PBS)(5mL)中分散得到小泡囊分散液。此外,将所述小泡囊分散液进行凝胶过滤(Sephadex G25)以完全除去残留于外面液相中的痕量ADP。
通过上述过程,获得包封ADP的H12-PEG小泡囊(平均粒径250±80nm,平均层数1.6;Glu2C18是小泡囊组分的一部分,以下相同),未包封ADP的H12-PEG小泡囊(平均粒径230±70nm,平均层数1.8),包封ADP的PEG小泡囊(平均粒径240±90nm,平均层数1.5)和未包封ADP的PEG小泡囊(平均粒径250±90nm,平均层数1.8)的分散液。
测量回收的小泡囊分散液的脂质浓度(Wako磷脂C-测试仪,由Wako Pure化学工业有限公司制造)发现脂质浓度为18±5mg/mL。在下面提到的动物试验中,用PBS将每种小泡囊分散液的脂质浓度调节至0.25、1.0、2.5、5.0、10mg/mL,所述分散液在4mL/kg给药,这样脂质浓度将为1、4、10、20、40mg/kg(基于脂质的量)。
小泡囊的层数(平均层数)如下计算。
用PBS稀释未包封ADP的H12-PEG小泡囊的分散液(0.5wt%,0,20,30,50,70,90μL)并调至3mL定容。加入TNS水溶液(70μM)或纯水100μL,将混合物在室温下振荡12小时使混合物进行荧光测量(λex=321nm,λem=445nm),算出脂质浓度与荧光强度的比例公式,得到斜率为K1。同样的方式,将TNS水溶液(70μM)或纯水加入到通过0.05μm过滤片的PEG小泡囊的分散液中(0.5wt%,0,20,30,50,70,90μL)。将混合物在室温下振荡12小时,算出斜率K2,得到层平均数N=K1/K2。以同样的方式计算未包封ADP的H12-PEG小泡囊、包封ADP的PEG小泡囊和未包封ADP的PEG小泡囊的平均层数。
使用H12-MAL-PEG-Glu2C18制备的包封ADP的H12-PEG小泡囊和未包封ADP的H12-PEG小泡囊如下各自表示为H12-PEG(ADP)小泡囊和H12-PEG小泡囊。另外,使用PEG-Glu2C18制备的包封ADP的PEG小泡囊和未包封ADP的PEG小泡囊各自表示为PEG(ADP)小泡囊和PEG小泡囊。
4.用HPLC定量ADP包封浓度
用2%月桂基醚(C12E10)使H12-PEG(ADP)小泡囊(1mg/mL)溶液化,用HPLC(Abs 260nm)定量ADP。
包封于脂质中的ADP的浓度相对于在水合(制备)期间ADP浓度(0,10,25,100mM)之间的关系如附图2中所示。已证实包封的ADP浓度与水合期间的浓度成正比,所述包封浓度可以被控制。此外,由粒径(250±80nm)计算的内部液相的ADP浓度几乎与在水合期间的ADP浓度相同。
5.通过流式细胞计(FACS)进行相互影响分析
使全血(1/10(v/v)3.8%柠檬酸钠)进行离心分离(600rpm,15min),得到富含血浆(PRP)的血小板。使沉淀物进一步进行离心分离(2500rpm,10min),得到血浆贫乏的血小板(PPP)。往用PPP调节血小板数目([血小板]=1.0×105/μL,50μL)的PRP中加入具有不同ADP包封浓度([脂质]=1mg/mL,10μL)的H12-PEG(ADP)小泡囊,将混合物在37℃下搅拌10min。加入血小板活化指示物FITC标记的PAC-1(20μL),将混合物在37℃振动10分钟,并用甲醛定影(f.c.1%)。用流式细胞计分析样品。被刺激的ADP是正对照组,PEG小泡囊是负对照组。
已证实,其中往血小板中加入具有ADP包封浓度不超过1.5mM的PEG(ADP)小泡囊或H12-PEG(ADP)小泡囊的体系显示出与加入未包封ADP小泡囊并且血小板未被活化的体系具有几乎相同的PAC-1结合比率(附图3)。另一方面,显然是其中往血小板中加入具有最高包封浓度(6mM)的PEG(ADP)小泡囊或H12-PEG(ADP)小泡囊的体系引起血小板活化。
6.通过集合度计进行功能评价
在下面的实验中,通过FACS测定表明,具有1.5mM ADP包封浓度的PEG(ADP)小泡囊和H12-PEG(ADP)小泡囊显然没有活化血小板,而且PEG小泡囊和H12-PEG小泡囊已被使用了。往用PPP调节血小板数目的PRP([血小板]=2.0×105/μL,180μL)中加入小泡囊分散液(10μL),由胶原(f.c.0.4μg/mL,10μL)引起血小板凝聚,并测量了透射率的变化(附图4)。
已证实,与加入PBS的体系相比,加入PEG小泡囊(a)不影响血小板凝聚。当加入H12-PEG小泡囊(b)代替PEG小泡囊(a)时,已证实增加了透射率并且促进了血小板凝聚效果。这被认为是归因于H12-PEG小泡囊与血小板的多点结合从而促进了血小板凝聚。在PEG(ADP)小泡囊(c)中,与(b)相比,凝聚效果在PEG(ADP)小泡囊(c)中得到了促进,而H12-PEG(ADP)小泡囊(d)中,显示出比(c)更好的促进效果。另一方面,已证实仅在(d)(即不存在胶原(e))的存在下不会引起血小板的聚集。因此,可假设胶原引起血小板凝聚,而且使小泡囊立即完全并入凝聚体并使其变形以释放ADP。由于位于携带的H12的上面,(d)被认为具有多点结合和释放ADP的协同效果。
此外,大约在加入胶原的1分钟之后,可看到(a)和(b)的透射率逐渐降低,这与受胶原刺激的血小板变形有关。然而,在ADP包封体系(c)和(d)中,加入胶原后透射率立即增加,其是以ADP刺激为特征。由此,这暗示血小板凝聚引发从H12-PEG(ADP)小泡囊(d)中释放ADP。
7.用血小板缺乏的模型鼠评价H12-PEG小泡囊和H12-PEG(ADP)小泡囊对尾 出血时间的影响
对雄性Wistar鼠(八周大,250-270g)通过尾静脉给药白消安(Busulfan)(20mg/kg),给药10天的可用作血小板缺乏的试验鼠([血小板]=20×104/μL)。在七氟醚麻醉下,对样品给药。给药5分钟后,从距尾端1cm的部位进行长2.5mm、宽1mm的切片。将切片浸入盐水中并测量出血时间。
当对血小板缺乏的试验鼠输入盐水(4mL/kg)时,出血时间为682±198秒,这比正常鼠([血小板]=80×104/μL)的出血时间(178±56秒)大约长3.8倍(附图5)。当给予含有脂质浓度调节至2.5、10mg/mL的H12-PEG小泡囊分散液时(4mL/kg),出血时间以依赖剂量的方式缩短,其对10、40mg/kg(基于脂质的量)分别为573±127和335±96秒。当施加含有脂质浓度调节至0.25、1、2.5mg/mL的H12-PEG(ADP)小泡囊分散液(ADP包封浓度1mM)时,对1、4、10mg/kg(基于脂质的量)的出血时间分别为543±134、521±88、349±49秒。因此,显然,证实了用1/4的给药量可缩短出血时间,从而保证在H12-PEG泡囊中的缩短效果。从以上可知,包封ADP提高了H12-PEG小泡囊在体内的止血剂效果。
8.用血小板严重缺乏的模型兔评价H12-PEG(ADP)小泡囊对耳出血时间的影
对新西兰白兔(11周大,2.5kg)通过尾静脉给药白消安(Busulfan)(30mg/kg),给药15天的可用作血小板缺乏的试验兔([血小板]=2.6×104/μL)。在氯胺酮/celactal麻醉下,以0.5mL/min的速率对样品给药。给药30分钟后,在耳外周静脉上进行6mm长的切片。将切片浸入盐水中并测量出血时间。
当对血小板缺乏的试验兔输入盐水(4mL/kg)时,出血时间为1695±197秒,这比正常兔([血小板]=41×104/L)的出血时间(112±24秒)大约长15倍(附图6)。作为正对照组,兔血小板在0.4×109、2.0×109、4.0×109/kg给药,其出血时间以依赖剂量的方式缩短(分别为1505±410、863±440、505±257秒)。当施加含有脂质浓度调节至2.5、5.0mg/mL的H12-PEG(ADP)小泡囊分散液时(4mL/kg),出血时间分别为881±303、433±52秒。因此,与盐水类组相比,其出血时间很明显地以依赖剂量的方式缩短,并能与血小板给药组相当。因此,证实了H12-PEG(ADP)小泡囊可有效缩短血小板缺乏试验兔的出血时间。
9.比较PEG(ADP)小泡囊和H12-PEG(ADP)小泡囊对出血时间的影响
给予PEG(ADP)小泡囊或H12-PEG(ADP)小泡囊的分散液(10mg/kg(基于脂质的量),ADP包封浓度为0、1、10mM),并且测量出血时间。以和7中同样的方式测量健康鼠和血小板缺乏试验鼠的出血时间。结果如附图7中所示。在H12-PEG小泡囊(即包封ADP浓度为0)给药中,没有观察到出血时间有效缩短。然而,与往血小板缺乏的试验鼠中输入盐水相比,观察到在H12-PEG(ADP)小泡囊中的出血时间显著缩短,在PEG(ADP)小泡囊中用能够确认缩短效果的1/10的给药量,就可获得同程度的缩短水平。从以上可知,证实了H12-PEG(ADP)小泡囊比PEG(ADP)小泡囊显示出更优越的止血效果。
10.用血小板凝聚计测量ADP包封效果
对于PEG小泡囊和H12-PEG小泡囊,配制了具有不同ADP包封量的小泡囊(PEG(ADP)小泡囊,H12-PEG(ADP)小泡囊)。通过用2%月桂醚溶解并用相同的HPLC来定量ADP包封浓度(260nm)。通过凝聚计评价ADP包封效果。配制具有用PPP调节过血小板数目的血小板减少的血浆(PLG)([血小板]=10×104/μL,180μL),加入小泡囊分散液(10μL),再加入ADP(30-45μM,10μL),并测量透射率。作为添加的小泡囊,使用具有ADP包封浓度为0、0.1、0.5、1.0、2.0或10.0mM的PEG(ADP)小泡囊或H12-PEG(ADP)小泡囊。基于添加PEG小泡囊时透射率的差异进行评价。由ADP引起的血小板凝聚效果如附图8中所示。在H12-PEG(ADP)小泡囊添加物中,至少具有1mM的ADP包封浓度才能确保包封效果,并且对具有更高浓度的包封小泡囊而言包封效果几乎相同。在PEG(ADP)小泡囊添加物中的包封效果不能确保。
11.合成Bio-PEG-Glu2C18
将N-[6-(生物素酰胺)己基]-3’-(2’-吡啶二硫基)丙酰胺(Bio-HPDP,10mg,18.5μmol)溶解于DMF中(5mL),加入二硫苏糖醇水溶液(1M,20μL),并将混合物在室温下搅拌30分钟。加入MAL-PEG-Glu2C18(73.0mg,18.5μmol)并将混合物在室温下搅拌12小时。将反应液滴加至乙醚(250mL)并收集不溶组分。加入水(250mL),除去不溶组分,通过冷冻干燥器除去溶剂得到浅黄色粉末Bio-MAL-PEG-Glu2C18(Bio:biotin)。
12.并入血小板凝聚体中的H12-PEG(ADP)的电子显微镜观察
为了观察添加H12-PEG(ADP)小泡囊体系中的小泡囊,将Bio-MAL-PEG-Glu2C18引入H12-PEG(ADP)小泡囊。将凝聚体冻干并超薄切片,并用透射电子显微镜进行免疫化学观察(附图9)。由于确认了小泡囊并入到血小板间,并且Bio-MAL-PEG-Glu2C18s分散在血小板的各个位置,因此认为在凝聚体中的小泡囊会裂解。
实施例2包封CF的小泡囊
1.包封CF的PEG小泡囊和包封CF的H12-PEG小泡囊产品
根据实施例1.1-3中描述的步骤制备包封5(6)-羧基荧光素(CF,10mM)的PEG小泡囊和H12-PEG小泡囊。用实施例1.4中的同样方法测量包封的CF的量。
包封CF的PEG小泡囊(平均粒径230±80nm,平均层数1.8)
包封CF的H12-PEG小泡囊(平均粒径240±50nm,平均层数1.6)
2.测量与血小板凝聚相关的小泡囊包封物释放量
往PRP([血小板]=2.0×105/μL,[小泡囊]=f.c 0.05mg/mL)中添加包封CF(10mM)的PEG小泡囊或包封CF(10mM)的H12-PEG小泡囊,通过ADP引发血小板凝聚([ADP]=f.c 2μM),用凝聚计测量透射率的变化。测量完成后,通过离心过滤除去凝聚团(1200rpm,5min)。这时从未添加ADP的体系中单独除去血小板,测量当用2%月桂醚(C12E10)溶解小泡囊时的荧光强度(A),并定义为100%。测量上层清液(小泡囊分散液)的荧光强度(B),并计算小泡囊并入血小板凝聚团的比率。此外,离心分离上层清液(1200rpm,45min)以除去小泡囊,测量上层清液的荧光强度(C),计算并入血小板凝聚体的小泡囊的CF释放率。
Figure G2007800069927D00161
Figure G2007800069927D00162
这证明与加入PBS的体系相比加入包封CF的PEG小泡囊根本不影响血小板凝聚。当用加入包封CF的H12-PEG小泡囊代替包封CF的PEG小泡囊时,可促进二次凝聚并增加透射率。这证明了促进血小板凝聚的效果(附图10)。这被认为是归因于包封CF的H12-PEG小泡囊与血小板的多点结合从而促进了血小板凝聚。
包封CF的PEG小泡囊和包封CF的H12-PEG小泡囊并入血小板凝聚团的比率分别为13±5和17±5%,两者几乎是等量的。测量发现并入小泡囊的CF释放率为0.6±0.5和10±1%(表1)。这被认为是归因于由于在小泡囊上携带H12,小泡囊和血小板紧密结合,在小泡囊渗入血小板凝聚体期间的物理刺激增加了CF释放比率。
【表1】
由血小板凝聚导致的小泡囊并入比率和CF释放比率
Figure G2007800069927D00163
[血小板]=2.0×105/μL,[ADP]=f.c.2μM,
[脂质]=f.c.0.05mg/mL
以上已着重通过优选实施方案详细地描述了本发明,但显然对本领域技术人员而言可以改进这些优选的实施方案。通过除了在本发明说明书详细描述的那些方法之外的方法来实现本发明的实施方案也包括在本发明目的之内。因此,本发明包括围绕本发明精神和权利要求范围内所有改进。
本申请基于在日本登记的专利申请NO.2006-001916,这里将上述申请的内容以参考的形式全部并入本申请中。
工业实用性
本发明的药物输送物质显示了对活性血小板、血管损伤位点和/或发炎组织的选择粘合性,并仅在这些位置释放被携带的药物。因此,携带的药物仅在活化的血小板、血管损伤位点和/或发炎组织上表达药效,不会在所期望位置以外的地方产生不利影响。因此,包含本发明药物输送物质的制剂可作用血小板凝聚诱导剂、血小板聚集抑制剂、血管收缩剂、血管扩张剂和消炎剂,也可用作下列药物制剂例如血小板代替物、抗血小板剂、预防或治疗血管紊乱、血管损伤、血栓等等的试剂,等等,或血小板机能障碍综合症例如血小板无力症等等的诊断剂,生物或医药试剂,筛选血小板替代物或抗血小板剂的试剂,血管损伤位点和血管形成位点的检查诊断剂,等等。
Figure IYZ000004947492400011

Claims (16)

1.一种药物输送物质,它是一种由1)携带药物的小泡囊,2)连接体和3)可识别活化的血小板的物质组成的结合体,所述药物为腺苷二磷酸,其在构成所述小泡囊的10mg/mL的脂质中的包封浓度为1-6mM。
2.权利要求1所述的药物输送物质,其中所述携带药物的小泡囊是一种使药物包封在其液相内部的脂质双分子层小泡囊。
3.权利要求1或2所述的药物输送物质,其中它由携带药物的小泡囊-连接体-可识别活化的血小板的物质来表示。
4.权利要求3所述的药物输送物质,其中连接体含有当与携带药物的小泡囊结合时可成为携带药物的小泡囊组分部分的两性分子,所述连接体通过所述两性分子与携带药物的小泡囊相结合。
5.权利要求3所述的药物输送物质,其中连接体含有憎水性分子,所述连接体通过所述憎水性分子与携带药物的小泡囊相结合。
6.权利要求1-5任一项所述的药物输送物质,其中所述连接体含有间隔物部分。
7.权利要求6所述药物输送物质,其中所述隔离物部分是聚氧乙烯。
8.权利要求1-7任一项所述的药物输送物质,其中所述可识别活化的血小板的物质是这样的物质,它可识别在活化的血小板上暴露的整联蛋白或选择蛋白,并入活化的血小板的聚集体。
9.权利要求8所述的药物输送物质,其中所述可识别活化的血小板的物质选自H12、GPIbα、GPIa/IIa、GPVI、MAC-1、纤维蛋白原、P-选择蛋白和PSGL-1。
10.权利要求2所述的药物输送物质,其中脂质双分子层小泡囊由含有相对于卵磷脂摩尔比率为20-100%的胆固醇的混合脂,和相对于卵磷脂摩尔比例为0.001-20%的连接体与可识别活化的血小板的结合体组成,其中所述卵磷脂是氢化的卵黄卵磷脂、氢化的大豆磷脂、二硬脂酰卵磷脂或二棕榈酰卵磷脂。
11.权利要求10所述的药物输送物质,其中所述脂质双分子层小泡囊具有50-300nm的微粒直径,所述脂双分子层的层数为1-4。
12.一种药物输送物质,它是一种由1)携带药物的小泡囊,2)连接体和3)可识别活化的血小板的物质组成的结合体,所述药物为腺苷二磷酸,其在构成所述小泡囊的10mg/mL的脂质中的包封浓度为1-6mM,其中当其接触到细胞时通过来自细胞的物理刺激而使药物从携带药物的小泡囊中释放出来。
13.权利要求12的药物输送物质,其中所述细胞是活化的血小板。
14.含有权利要求1-13任一项所述药物输送物质的诊断剂。
15.含有权利要求1-13任一项所述药物输送物质的药物试剂。
16.含有权利要求1-13任一项所述药物输送物质的血小板替代物。
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