CN101648994B - 一种氮杂环己肽或其药学上可接受的盐及其制备方法和用途 - Google Patents
一种氮杂环己肽或其药学上可接受的盐及其制备方法和用途 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种氮杂环己肽或其药学上可接受的盐及其制备方法和用途。所述的氮杂环己肽结构如式4所示:
Description
技术领域
本发明涉及有机化合物领域,尤其涉及一种氮杂环己肽或其药学上可接受的盐及其制备方法和用途。
背景技术
1974年,人们发现了棘球白素类的化合物具有良好的抗菌活性。从此以后,人们研究了许多半合成的棘球白素类化合物的药理活性。直至2001年,卡泊芬净正式得到的美国FDA的批准上市,人们对抗真菌的药物的研究得到了突破性的进展。卡泊芬净是一个作用位点独特,广谱且低毒的药物,其结构如式1所示:
现有技术中,合成卡泊芬净的方法往往需要较多个反应步骤,并且合成的化合物无显著的立体选择性或产量不高,无法适用于工业化生产。在美国专利5378804中,通过5步反应制备得到卡泊芬净(化合物1),总的反应收率只有6.3%.
因此,本领域迫切需要提供一种新的制备卡泊芬净的方法。
发明内容
本发明旨在提供一种氮杂环己肽或其药学上可接受的盐。
本发明的另一个目的是提供上述氮杂环己肽或其药学上可接受的盐的制备方法。
本发明的再一个目的是提供上述氮杂环己肽或其药学上可接受的盐的用途。
在本发明的第一方面,提供了一种氮杂环己肽或其药学上可接受的盐,结构如式4所示:
在另一优选例中,所述方法包括步骤:
(a)将如式2所示的化合物和强离去基团化合物混合,得到如式3所示的化合物;和
(b)将如式3所示的化合物和乙二胺混合,得到如权利要求1所述的氮杂环己肽或其药学上可接受的盐;
所述的强离去基团为巯基取代的芳环化合物R-SH,R选自苯基、4-甲氧基苯基、甲基咪唑基、或苯并咪唑基;
在另一优选例中,步骤(a)中,将如式2所示的化合物和溶解于酸的强离去基团化合物混合;所述的酸选自对甲苯磺酸、甲磺酸、樟脑磺酸、三氟甲磺酸、或三氟乙酸。
在另一优选例中,步骤(a)中,混合温度为零下50℃至40℃;更佳地,为零下15℃。
在另一优选例中,步骤(b)中,将如式3所示的化合物和溶解于选自下述溶剂的乙二胺混合:水、甲醇、乙醇、水醇溶液、四氢呋喃、异丙醇、三氟乙醇、乙腈、或二氯甲烷。
在另一优选例中,所述的水醇溶液选自甲醇的水溶液、或乙醇的水溶液。
在另一优选例中,步骤(b)中,混合温度为零下10℃至40℃;更佳地,为25℃。
在本发明的第二方面,提供了一种本发明提供的氮杂环己肽或其药学上可接受的盐的用途,用于制备预防或治疗真菌感染引起的疾病的药物。
在本发明的第三方面,提供了一种如式1所示的化合物的制备方法,所述的方法包括步骤:
(i)将如式4所示的化合物和羟基保护剂混合,得到羟基得到保护的式4化合物;和
(ii)将羟基得到保护的式4化合物和硼烷复合物混合,得到如式1所示的化合物;
所述的羟基保护剂选自硼酸类保护基、或硅烷试剂;
所述的硼烷复合物选自:甲硼烷和四氢呋喃、甲硼烷和二甲硫、甲硼烷和二苄硫、甲硼烷和二苯硫、甲硼烷和1,4氧硫杂环己烷的复合物、或BH2Cl与二甲硫的复合物;优选甲硼烷和四氢呋喃、或甲硼烷和二甲硫的复合物。
在另一优选例中,步骤(ii)中,所述混合的温度为零下20℃至40℃;更佳地,为0℃至10℃。
在另一优选例中,所述的方法包括步骤:
(1)将如式2所示的化合物和强离去基团化合物混合,得到如式3所示的化合物;
(2)将如式3所示的化合物和乙二胺混合,得到本发明提供的氮杂环己肽或其药学上可接受的盐;和
(3)将如式4所示的化合物和硼烷复合物混合,得到如式1所示的化合物;
所述的强离去基团为巯基取代的芳环化合物R-SH,R选自苯基、4-甲氧基苯基、甲基咪唑基、或苯并咪唑基;
所述的硼烷复合物选自:甲硼烷和四氢呋喃、甲硼烷和二甲硫、甲硼烷和二苄硫、甲硼烷和二苯硫、甲硼烷和1,4氧硫杂环己烷的复合物、或BH2Cl与二甲硫的复合物。
据此,本发明提供了一种新的制备卡泊芬净的方法。
具体实施方式
发明人首次发现了一种新的化合物,即结构如式4所示的化合物,并且发现了一种简便制备得到式4化合物的方法。经过深入的研究,发明人发现式4化合物作为中间体通过还原反应可以简便地得到结构如式1所示的化合物,即卡泊芬净,同时发明人发现式4化合物本身也具有预防和治疗感染性疾病的作用。在此基础上,完成了本发明。
如本文所用,化学式或名称应当包括所有的光学和立体异构体,以及存在这些异构体和混合物的消旋混合物。
化合物
本发明提供一种结构如式4所示的化合物或其药学上可接受的盐
本发明提供的化合物通常是立体异构形式的混合物,其中一种形式常占优势。本领域技术人员可用常规的技术调整条件以便主要获得所需的异构体。具有本文称做“正常”形式的优选立体异构体形式的化合物,是其中“C-5-鸟”位置的基团在所说位置的平面下方的化合物,用符号“上(epi)”来表示“C-5-鸟”位置的基团在平面上方的化合物。“C-5-鸟”的位置确定为4-羟基鸟氨酸部分的第5位碳。
本发明提供的酸加成盐的药学上可接受的盐来自下列酸:盐酸、氢溴酸、磷酸、硫酸、顺丁烯二酸、柠檬酸、乙酸、酒石酸、琥珀酸、乙二酸、苹果酸、谷氨酸等,并且包括其他与药物科学杂志66:2(1977)列出的药学上可接受的盐有关的酸。
制备方法
本发明提供一种如式4所示化合物的制备方法,所述的方法包括如下步骤:
第一步,将式2化合物和强离去基团混合,反应得到如式3所示的化合物;
第二步,将式3化合物和乙二胺混合,反应得到如式4所示的化合物。
进一步地,可以将得到的式4化合物和还原剂混合,反应得到如式1所示的化合物。
本发明提供的制备方法中的起始物式2化合物可以通过本领域熟知的方法制备得到,例如但不限于,在1991年6月4日出版的美国专利5,021,341号中所描述的:在富含作为主要碳源的甘露醇的营养培养基中培养Zalerionarboricola ATCC 20868。
本发明中的强离去基团为巯基取代的芳环化合物R-SH,R选自苯基、4-甲氧基苯基、甲基咪唑基、或苯并咪唑基;优选苯硫酚。
第一步的催化剂可以是任何中等强度的酸,例如但不限于,甲苯磺酸、甲磺酸、樟脑磺酸、三氟甲磺酸、或三氟乙酸(TFA)。
在本发明的一个实施例中,第一步可以将式2化合物与溶于乙腈和三氟乙酸(TFA)中的苯硫酚反应,从而生成含有苯硫醚的中间产物,即式3化合物。反应液用醋酸钠水溶液中和后得到稳定的无定形的固体中间体。
所用的酸的强度和量决定了置换的速率和随后环肽的高酪氨酸片段中不希望的双苯硫醚(式5化合物)的形成。以乙腈和TFA混合溶剂的总体积计,优选其中的TFA为5-25v/v%,更佳地TFA为7-15%。
在本发明的一个优选例中,第一步反应中加入苯硼酸对高酪氨酸片段中的邻双羟基进行保护,得到苯硼酸酯中间体(式6化合物),可以明显减少杂质双苯硫醚化合物的形成。反应温度也可以降低。更佳地,在苯硼酸对邻羟基进行保护时,可以使用更强的酸作为催化剂,如三氟甲磺酸。
在本发明的一个优选例中,第一步反应中所用苯硫酚的量为3-5当量;更佳地形成硫化物的优选条件是-15℃时3当量的苯硫酚、2当量的苯硼酸、3当量的三氟甲磺酸溶于乙腈中,结晶后产量为80-90%。
在本发明的一个实施例中,第二步是将式3化合物在极性溶剂中与1,2-乙二胺反应,生成式4化合物。
较佳地,反应温度为零下10℃至40℃,反应时间为0.5-24小时;更佳地,反应在室温下进行1.5小时。
较佳地,所述极性溶剂选自水、甲醇、乙醇、异丙醇、水醇溶液、四氢呋喃、三氟乙醇、二氯乙烷、或乙腈。所述的水醇溶液选自甲醇的水溶液、或乙醇的水溶液。
在本发明的一个实施例中,第二步反应结束后,用醋酸将pH调至5-6之间,用水稀释后过柱纯化,浓干或结晶得到干燥的固体中间体(即式4化合物)。在本发明的一个优选例中,所述的柱纯化是在反相柱上用有机溶剂水溶液进行洗脱,所述的有机溶剂选自甲醇、乙腈、异丙醇等。
在将酰胺(式4化合物)还原成胺的步骤中,所述的还原剂选自甲硼烷复合物、溶于THF或其他合适溶剂中的金属硼化物、钛或锆的硼化物、或甲硼烷络合物与氨、二甲胺、吡啶或哌嗪;优选甲硼烷复合物、溶于THF或其他合适溶剂中的金属硼化物。所述的甲硼烷复合物选自甲硼烷和四氢呋喃(THF)、二甲硫醚、二苯硫、二苄基硫醚、1,4-氧硫杂环己烷、或BH2Cl与二甲硫醚形成的复合物;所述的溶于THF或其他合适溶剂中的金属彭化物选自ZrCl4/NaBH4 或TiCl4/NaBH4的复合物。未被这种还原作用转化的酰胺可用反相色谱进行分离。
在本发明的一个优选例中,先将高酪氨酸片段中的邻双羟基进行保护,然后再使用还原剂还原酰胺得到式1化合物。可以用苯硼酸对高酪氨酸片段中的邻双羟基进行保护,并用N,O-双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺(BSTFA)保护余下的羟基,得到均相的反应液,从而大大提高反应的转化率。优选条件为式4化合物在四氢呋喃溶液中,在25-80℃与1.1-2当量的苯硼酸反应,再加入3-7当量的BSTFA,于0-80℃反应,得到的均相的反应液,再加入硼烷,于-30-20℃反应得到产物式1化合物;再通过过柱以及结晶的方式得到式1化合物的纯品。
为了使苯硼酸和式4化合物充分反应,可以在加入BSTFA后,升温回流反应20-40分钟,等待均相的反应液。
本发明还包括将式4化合物进行酸加成盐,得到其药学上可接受的盐,可以通过本领域常规的分离方法得到式4化合物药学上可接受的盐。例如其三氟醋酸盐,将其溶解于水中,并通过阴离子交换树脂;洗脱液中含有所要得到的盐,通过富集获得固体产品。
用途
本发明提供的式4化合物的一个重要用途就是可以作为中间体得到卡泊芬净,即式1化合物。这就是上述将酰胺(式4化合物)还原成胺的步骤。
同时,式4化合物本身也可以用来有效治疗真菌感染,并且可治疗和预防由念珠菌和曲霉菌所引起的感染,或制造用于治疗或预防感染性疾病的药物。
鉴于此,本发明还可以提供一种药物组合物,它包括式4化合物和药学上可接受的载体。
如本文所用,术语“有效量”是指可对人和/或动物产生功能或活性的且可被人和/或动物所接受的量。
如本文所用,术语“药学上可接受的载体”指用于治疗剂给药的载体,包括各种赋形剂和稀释剂。该术语指这样一些药剂载体:它们本身并不是必要的活性成分,且施用后没有过分的毒性。合适的载体是本领域普通技术人员所熟知的。在Remington’s Pharmaceutical Sciences(Mack Pub.Co.,N.J.1991) 中可找到关于药学上可接受的赋形剂的充分讨论。在组合物中药学上可接受的载体可包括液体,如水、盐水、甘油和乙醇。另外,这些载体中还可能存在辅助性的物质,如崩解剂、润湿剂、乳化剂、pH缓冲物质等。
所述药物组合物可以根据不同给药途径而制备成各种剂型。这些剂型以下面方式之一施用:口服、喷雾吸入、直肠用药、鼻腔用药、颊部用药、局部用药、非肠道用药,如皮下、静脉、肌肉、腹膜内、鞘内、心室内、胸骨内和颅内注射或输入,或借助一种外植储器用药。
本发明提到的上述特征,或实施例提到的特征可以任意组合。本案说明书所揭示的所有特征可与任何组合物形式并用,说明书中所揭示的各个特征,可以任何可提供相同、均等或相似目的的替代性特征取代。因此除有特别说明,所揭示的特征仅为均等或相似特征的一般性例子。
本发明的主要优点在于:
1、本发明提供了一种新的氮杂环己肽或其药学上可接受的盐。
2、具有路线短、反应条件温和、反应液纯度高、处理简单、中间以及产品体通过简单的结晶就可以纯化等特点,在很大程度上减轻了工艺操作和对设备要求,降低了生产成本。
3、本发明提供的上述新的氮杂环己肽的制备方法采用发酵得到的棘白球菌素(化合物2)为起始原料,所经过的合成步骤能得到稳定的固体中间体,有利于中间体和终产品的质量控制,有利于工业化大生产。
4、本发明提供的上述新的氮杂环己肽的制备方法仅由3个步骤组成,且中间体稳定,产量较高,能较容易地合成该产物。
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明,否则所有的百分数、比率、比例、或份数按重量计。
本发明中的重量体积百分比中的单位是本领域技术人员所熟知的,例如是指在100毫升的溶液中溶质的重量。
除非另行定义,文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟 悉的意义相同。此外,任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。
实施例1
式2化合物制备式7化合物
氮气保护下,在3L乙腈中加入化合物2(100g,94.0mmol,折干),苯硼酸(22.9g,188mmol)和苯硫酚(29.0ml,282mmol),悬浊液冷却至-15℃,加入三氟甲磺酸(24.9ml,282mmol),维持-15℃反应2.5h,反应结束。加入乙酸钠的水溶液(333ml,282mol),产生大量的沉淀,将悬浊液升温至17℃,搅拌2小时,再冷却至0℃,过滤,用1∶9(v/v)水/乙腈洗后干燥得到化合物7(93.4g,93.4%)。
MS(ESI)1157.6(M+H+),1179.6(M+Na+);
1H NMR(500MHz,CD3OD)δ7.56-7.55(om,2H),7.28-7.22(om,3H),7.13(m,2H),6.76-6.74(m,2H),5.58(d,1H),5.05(d,1H),4.94(d,1H),4.57(dd,1H),4.42-4.26(om,9H),3.88(om,3H),3.70(om,2H),2.76(dd,1H),2.45(dd,1H),2.40(om,1H),2.14-2.11(om,6H),1.99(m,1H),1.55(m,2H),1.32-1.20(om,15H),1.10(d,3H), 1.10-1.08(om,2H),0.91(t,1H),0.87-0.86(t,3H),0.84(d,3H),0.83(d,3H);
13C NMR(125MHz,CD3OD)177.14,175.9,174.5,173.7,172.7,172.0,169.1,158.7,134.9,133.2,130.2,130.0,129.0,116.5,77.4,76.0,74.7,71.6,70.9,70.7,69.8,68.4,62.8,61.7,58.8,57.3,56.2,55.9,51.3,49.8,49.6,49.4,49.3,49.1,48.9,48.7,47.6,47.0,46.1,40.0,38.7,38.3,37.1,36.3,34.9,33.1,31.49,31.45,30.99,30.94,30.7,30.6,28.3,27.4,21.0,20.5,19.8
实施例2
式2化合物制备式4化合物
氮气保护下,在300mL乙腈中加入化合物2(10.0g,9.4mmol),(折干),苯硼酸(2.3g,18.8mmol)和对甲基苯硫酚(3.56g,28.6mmol),悬浊液冷却至-15℃,加入三氟甲磺酸(2.49ml,28.2mmol),维持-15℃反应2.5h,反应结束。加入乙酸钠的水溶液(33.3ml,28.2mol),产生大量的沉淀,将悬浊液升温至17℃,搅拌2小时,再冷却至0℃,过滤,用1∶9(v/v)水/乙腈洗后干燥得到化合物8(9.0g,90%)。MS(ESI)1171.6(M+H+)
氮气保护下,将化合物8(9.0g,7.7mmol)用36ml甲醇溶解后,冷却至-10℃,缓慢滴加乙二胺(36ml,537.8mmol),控制滴加温度不超过2℃,滴毕,于30℃反应,反应过夜,加入醋酸终止反应,加入大量的水后将反应液的pH调节至5-6之间,减压浓缩并结晶得到化合物4(8.2g,91%)。
实施例3
式7化合物制备式4化合物
将化合物7(9.0g,7.77mmol)用37ml甲醇溶解后,冷却至-10℃,缓慢滴加乙二胺(38.5ml,0.577mol),控制滴加温度不超过2℃,滴毕,于-10℃至0℃反应,反应过夜,加入醋酸终止反应,并将反应液的pH调节至5-6之间,然后通过反相色谱(C18)柱进行分离纯化(10%-60%乙腈/水梯度洗脱),收集合适的洗脱液,冷冻干燥得到化合物4(7.2g,80%)。
MS(ESI)1107.6(M+H+)
实施例4
式7化合物制备式4化合物
将化合物7(3.0g,2.59mmol)用13ml水溶解后,冷却至0℃,缓慢滴加乙二胺(12.8ml,0.192mol),控制滴加温度不超过5℃,滴毕,于0℃至10℃反应,反应过夜,加入醋酸终止反应,并将反应液的pH调节至5-6之间,然后通过反相色谱(C18)柱进行分离纯化(10%-60%乙腈/水梯度洗脱),收集合适的洗脱液,冷冻干燥得到化合物4(2.5g,83.3%)。
实施例5
式7化合物制备式4化合物
将化合物7(3.0g,2.59mmol)用6.5ml水和6.5ml甲醇混合溶解后,冷却至-10℃,缓慢滴加乙二胺(12.8ml,0.192mol),控制滴加温度不超过2℃,滴毕,于25℃反应,反应6小时,加入醋酸终止反应,并将反应液的pH 调节至5-6之间,然后通过反相色谱(C18)柱进行分离纯化(10%-60%乙腈/水梯度洗脱),收集合适的洗脱液,冷冻干燥得到化合物4(2.6g,86.6%)。
实施例6
式4化合物制备式1化合物
氮气保护下,将化合物4(9.0g,8.22mmol)、苯硼酸(1.103g,9.047mmol)溶解于干燥的四氢呋喃(382.5ml)。悬浊液经3A分子筛回流脱水反应1.5小时,回流完毕,反应液溶解澄清,补加干燥的四氢呋喃到原始体积,降温到20℃左右,开始滴加BSTFA(7.28ml,27.1mmol),滴加完毕后,保温反应1小时;降温到-10℃左右,开始滴加甲硼烷的四氢呋喃溶液(1.0M,24.67ml),滴加过程中保持温度在0℃以下,滴加完毕,升温到0-10℃反应3小时。后处理,降温到0℃以下,缓慢滴加2N盐酸溶液(22.62ml),并且维持温度在(-5-5℃)搅拌2.5小时。然后通过反相色谱(C18)柱进行分离纯化(10%-60%乙腈/水梯度洗脱),收集合适的馏分,冷冻干燥得到粗品4.0g,结晶得到化合物1(3.6g,40%)。
MS(ESI)1093.6(M+H+)
1H NMR(500MHz,CD3OD)7.12(m,2H),6.75(m,2H),4.97(d,1H),4.91(d,1H),4.66(d,1H),4.60(dd,1H),4.56-4.51(om,2H),4.48(dd,1H),4.32-4.28(om,3H)4.22(dd,1H),4.18(d,1H),4.08-3.96(om,3H),3.83(m,1H),3.76(d,1H),3.05(t,2H),3.02-2.76(om,4H),2.41(dd,1H),2.29-2.17(om,3H)2.11-1.78(om,5H),1.90(s,6H),1.58(m,2H),1.53-1.19(om,15H),1.16(d,3H),1.13-1.00(om,2H),0.91(m,1H),0.87(t,3H),0.85(degenerate d,6H);
13C NMR(125MHz,CD3OD)180.8,176.7,174.6,174.1,174.0,173.3,173.2,169.4,159.0,116.7,77.8,76.1,75.5,72.5,71.8,70.6,69.8,68.9,64.8,63.3,58.9,58.8,57.6,56.7,56.5,51.7,47.5,46.4,44.5,40.9,39.5,38.9,38.5,37.4,36.2,35.1,33.4,31.7,31.6,31.4,31.3,31.1,30.84,30.81,28.5,27.6,24.8
实施例7
式4化合物制备式1化合物
氮气保护下,将化合物4(9.0g,8.22mmol)、苯硼酸(1.103g,9.047mmol)溶解于干燥的四氢呋喃(382.5ml)。悬浊液经3A分子筛回流脱水反应1.5小时,回流完毕,反应液溶解澄清,补加干燥的四氢呋喃到原始体积,降温到20℃左右,开始滴加BSTFA(7.28ml,27.1mmol),滴加完毕后,升温回流反应30min;降温到-10℃左右,开始滴加甲硼烷的四氢呋喃溶液(1.0M,24.67ml),滴加过程中保持温度在0℃以下,滴加完毕,升温到0-10℃反应3小时。后处理,降温到0℃以下,缓慢滴加2N盐酸溶液(22.62ml),并且维持温度在(-5-5℃)搅拌2.5小时。然后通过反相色谱(C18)柱进行分离纯化(10%-60%乙腈/水梯度洗脱),收集合适的馏分,冷冻干燥得到粗品8.3g,结晶得到化合物1(7.2g,80%)。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用以限定本发明的实质技术内容范围,本发明的实质技术内容是广义地定义于申请的权利要求范围中,任何他人完成的技术实体或方法,若是与申请的权利要求范围所定义的完全相同,也或是一种等效的变更,均将被视为涵盖于该权利要求范围之中。
Claims (7)
1.一种如式1所示的化合物的制备方法,其特征在于,所述的方法包括步骤:
(i)将如式4所示的化合物和羟基保护剂混合,得到羟基得到保护的式4化合物;和
(ii)将羟基得到保护的式4化合物和硼烷复合物在零下20℃至40℃混合,得到如式1所示的化合物;
所述的羟基保护剂选自硼酸类保护剂;
所述的硼烷复合物选自:甲硼烷和四氢呋喃、甲硼烷和二甲硫、甲硼烷和二苄硫、甲硼烷和二苯硫、甲硼烷和1,4氧硫杂环己烷的复合物;
其中式4化合物的制备方法包括:
步骤(a),将如式2所示的化合物和溶解于酸的强离去基团化合物混合;所用的酸选自对甲苯磺酸、甲磺酸或三氟甲磺酸;
步骤(b),将如式3所示的化合物和溶解于选自下述溶剂的乙二胺混合,溶剂选自:水、甲醇、乙醇、四氢呋喃、异丙醇、三氟乙醇、乙腈、或二氯甲烷,得到如式4所示的化合物;
所述的强离去基团为巯基取代的芳环化合物R-SH,R选自4-甲氧基苯基。
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的硼烷复合物选自:甲硼烷和四氢呋喃或甲硼烷和二甲硫的复合物。
3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(ii)中,将羟基得到保护的式4化合物和硼烷复合物在0℃至10℃混合。
4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(a)中,混合温度为零下50℃至零上40℃。
5.如权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤(a)中,混合温度为零下15℃。
6.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(b)中,混合温度为零下10℃至零上40℃。
7.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,步骤(b)中,混合温度为25℃。
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