CN103344710B - 用于刑侦目的的使用液相色谱-串联质谱检测生物样品中地芬诺酯的方法 - Google Patents

用于刑侦目的的使用液相色谱-串联质谱检测生物样品中地芬诺酯的方法 Download PDF

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本发明涉及用于刑侦目的的使用液相色谱-串联质谱检测生物样品中地芬诺酯的方法,包括以下步骤:(I)从生物样品中萃取地芬诺酯;(II)利用液相色谱-串联质谱联用仪检测步骤(1)中萃取到的地芬诺酯。本发明的方法提高了待测生物样品中地芬诺酯检测的灵敏度、降低了待测生物样品中地芬诺酯的检测难度。

Description

用于刑侦目的的使用液相色谱-串联质谱检测生物样品中地芬诺酯的方法
技术领域
本发明属于刑事侦查中的化学物质分析检测领域,特别涉及用于刑侦目的的使用液相色谱-串联质谱检测生物样品中地芬诺酯的方法。
背景技术
地芬诺酯为临床常见的止泻药,近年来常因为用药不当而中毒,尤其是在10岁以下儿童人群中中毒发生频率极高。除此之外,地芬诺酯常被吸毒人员作为海洛因的替代品大量使用而引起滥用中毒,因此,对地芬诺酯的检测十分有必要。现有技术的地芬诺酯检测中,检测灵敏度低、操作较复杂,由此使得检测难度增大;而刑事侦查中针对吸毒嫌疑人的尿液样品或血液样品检测,要求检测灵敏度高、操作简单,能够快速而准确地给出检测结果。
发明内容
针对现有技术中存在的不足,本发明的目的在于提供一种检测灵敏度高、操作简单的使用液相色谱-串联质谱检测尿液中地芬诺酯的方法,使得本发明的方法能够用于刑侦目的,快速而准确地给出检测结果。
本发明的技术方案是这样实现的:用于刑侦目的的使用液相色谱-串联质谱检测生物样品中地芬诺酯的方法,包括以下步骤:
(I)从生物样品中萃取地芬诺酯;
(II)利用液相色谱-串联质谱联用仪检测步骤(1)中萃取到的地芬诺酯。上述用于刑侦目的的使用液相色谱-串联质谱检测生物样品中地芬诺酯的方法,液相色谱条件为:a)色谱柱:ACQUITY UPLC BEH C18柱,2.1mm×50mm,1.7μm;b)流动相由A相和B相组成:A相为:乙腈,B相为:pH为3.5的5mmol/L甲酸铵水溶液;c)梯度洗脱条件:初始时A相与B相体积比为1∶9,1.5分钟时A相与B相体积比为6∶4,1.8分钟时A相与B相体积比为6∶4,2.0分钟时A相与B相体积比为1∶9,3.5分钟时A相与B相体积比为1∶9;d)柱温:35℃;e)流速:0.6mL/分钟。此色谱条件下分离效果较好,峰形对称性好,基线稳定,并且峰形尖锐。
上述用于刑侦目的的使用液相色谱-串联质谱检测生物样品中地芬诺酯的方法,质谱条件:a)离子源:电喷雾电离;b)检测方式:正离子;c)毛细管电压:2.8kV;d)源温度:150℃;e)雾化气流速:1000L/h;f)扫描模式:多反应离子监测。
上述用于刑侦目的的使用液相色谱-串联质谱检测生物样品中地芬诺酯的方法,所述生物样品为血、尿或肝,从血、尿或肝中萃取地芬诺酯包括如下步骤:
(1)生物样品预处理:血、尿或肝剪碎后加入乙腈,在旋涡振荡器上混旋,然后加入甲酸水溶液或盐酸,在旋涡振荡器上混旋,离心,上清液待过柱;优选使用甲酸水溶液,与盐酸相比,加入甲酸溶液能够使生物样品中的地芬诺酯更好地吸附在混合型阳离子交换萃取柱上;并且甲酸溶液能够使生物样品中的蛋白沉淀完全,离心分离后的上清液中蛋白含量极小,不会影响后续检测的可靠性和准确性。
(2)柱活化:取混合型阳离子交换萃取柱,依次以甲醇、水活化;
(3)过柱:将步骤(1)中得到的上清液过柱;
(4)淋洗:依次用水、甲醇和乙腈淋洗;
(5)洗脱:用氨水-乙腈溶液、甲醇-氨水溶液或三氯甲烷-异丙醇-氨水溶液洗脱,收集洗脱液;优选使用氨水-乙腈溶液作为洗脱液:当氨水与乙腈的体积比为8∶92时,地芬诺酯的回收率最高为98%(n=6),精密度RSD<4.3%(n=6);甲醇-氨水溶液作为洗脱液时:地芬诺酯的回收率最高为70%【此时甲醇与氨水的体积比为95∶5】(n=6),精密度RSD<2.3%(n=6);三氯甲烷-异丙醇-氨水溶液作为洗脱液时:地芬诺酯的回收率最高为80%【此时三氯甲烷、异丙醇和氨水三者的体积比为78∶30∶2】(n=6),精密度RSD<3.1%(n=6)。
(6)过滤定容:洗脱液过有机微孔滤膜,滤液浓缩至干,残渣用乙腈溶解,利用液相色谱-串联质谱联用仪进行分析检测。
上述用于刑侦目的的使用液相色谱-串联质谱检测生物样品中地芬诺酯的方法,所述生物样品为血、尿或肝,从血、尿或肝中萃取地芬诺酯包括如下步骤:
(1)生物样品预处理:1mL血、1mL尿或1g肝剪碎后加入600μl乙腈,在旋涡振荡器上混旋5分钟以上,然后加入甲酸体积分数为2%的甲酸水溶液4mL,在旋涡振荡器上混旋5分钟以上,离心,上清液待过柱;
(2)柱活化:取混合型阳离子交换萃取柱,依次以2mL甲醇、2mL水活化;(3)过柱:将步骤(1)中得到的上清液过柱,流速0.5mL/min~1.0mL/min;
(4)淋洗:依次用4mL水、4mL甲醇和4mL乙腈淋洗;
(5)洗脱:用1.5mL氨水体积分数为8%的氨水-乙腈溶液洗脱,收集洗脱液;
(6)过滤定容:洗脱液过孔径为0.2μm的有机微孔滤膜,滤液浓缩至干,残渣用1mL乙腈溶解,利用液相色谱-串联质谱联用仪进行分析检测。
上述用于刑侦目的的使用液相色谱-串联质谱检测生物样品中地芬诺酯的方法,血、尿或肝剪碎后,加入乙腈,在旋涡振荡器上混旋,加入氢氧化钾溶液调节pH,振荡混匀,加入二氯甲烷、乙酸乙酯或三氯甲烷混旋,振荡,离心,分离有机相后,再加入二氯甲烷、乙酸乙酯或三氯甲烷进行第二次提取,合并两次有机相,经凝胶渗透色谱净化,将淋出液浓缩至干,残渣用乙腈溶解,利用液相色谱-串联质谱联用仪进行分析检测。
上述用于刑侦目的的使用液相色谱-串联质谱检测生物样品中地芬诺酯的方法,其特征在于,1mL血、1mL尿或1g肝剪碎后,加入0.5mL乙腈,在旋涡振荡器上混旋,加入0.08moL/L氢氧化钾溶液调节pH为8,振荡混匀,加入5mL二氯甲烷混旋,振荡10min,8000rpm离心10min,分离有机相后,再加入5mL二氯甲烷进行第二次提取,合并两次有机相,经凝胶渗透色谱净化,将淋出液浓缩至干,残渣用1mL乙腈溶解,利用液相色谱-串联质谱联用仪进行分析检测。
液-液萃取中最关键的步骤是萃取溶剂的选择,它会直接影响到萃取效果。另外,药物在不同的pH条件下,在有机相中的溶解度差异很大,所以液-液萃取中选择合适的pH就显得至关重要。地芬诺酯属于碱性药物,酸性条件下以盐的形式存在,在水中溶解度大,碱性条件下以游离态存在,溶于有机溶剂。因此,待萃取溶液的pH和萃取剂直接影响到地芬诺酯的回收率。使用二氯甲烷作为萃取剂,地芬诺酯回收率最高为97%【此时,利用0.08moL/L氢氧化钾溶液调节萃取液pH为8,n=3,RSD%为2.1】;而使用乙酸乙酯和三氯甲烷作为萃取剂,通过调节萃取液pH,地芬诺酯最高回收率均小于80%【n=3,RSD%小于4.5】。
上述用于刑侦目的的使用液相色谱-串联质谱检测生物样品中地芬诺酯的方法,用体积分数为0.1%的甲酸水溶液调节甲酸铵水溶液的pH为3.5。
本发明的有益效果是:本发明通过优化生物样品中地芬诺酯的固相萃取和液相萃取条件,并选择合适的色谱条件和质谱条件,采用液相色谱-串联质谱法检测,以保留时间(Rt)、质谱特征离子碎片峰和相对丰度作为定性判断依据;用标准曲线法进行定量分析。由此克服了现有技术中地芬诺酯检测方法的不足,缩短了检测时间,提高了检测灵敏度,并且操作简单,适用于吸毒嫌疑人或中毒患者尿液、血液或中毒死亡者肝脏中地芬诺酯的痕量刑侦检测。
具体实施方式
在实施例1和实施例2中:
1、主要仪器设备
美国Waters公司UPLC-XevoTM TQ MS液相色谱-质谱联用仪,包括MassLynx数据处理系统;
凝胶渗透色谱装置:AccuPurep自动凝胶色谱系统和Accu-Vap在线浓缩系统,配有一个5.0mL定量环和一个190-760nm可变波长紫外检测器和C0785凝胶渗透色谱净化柱(凝胶柱填充相为Bio-Beads SX-3)(美国J2-Scientific公司);
EYELA CUTE MIXER CM100振荡器(日本京东);
ThermoBiofuge Primo R高速离心机(美国热电);
BP210s电子天平(德国Sartorius公司);
Millipore Simlicity纯水净化系统(法国)
Scientific Industries旋涡振荡器(美国);
DSY-II自动快速浓缩仪(北京精华苑科技有限公司);
Tomtec自动匀浆机(美国);
10~100μL,10~1000μL自动移液枪(德国Eppendorf)
2、药品、试剂和材料
地芬诺酯购于国家标准物质研究中心,纯度大于99.0%;
甲醇、乙腈、乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷、正己烷(色谱纯);
氨水、异丙醇、盐酸、氢氧化钾(分析纯);
孔径为0.22μm的有机微孔滤膜(北京八方公司);
MCX(60mg,3cc)、HLB(60mg,3cc)(Waters公司)
3、生物样品
空白血液购于北京市红十字血液中心,在室温下放置7天;
空白尿采自一周内未服用任何药物的健康志愿者;
空白肝购于超市的生猪肝;
4、标准溶液的配制
地芬诺酯标准储备液的配制:精密称取地芬诺酯标准品,置于容量瓶中,加少量乙腈溶解并定容至刻度,配制成地芬诺酯标准储备液,4℃冰箱中保存,备用。
地芬诺酯标准工作溶液的配制:分别取配制好的标准储备液,稀释为所需浓度的地芬诺酯标准工作溶液,于4℃冰箱中保存,备用。
实施例1
本实施例用于刑侦目的的使用液相色谱-串联质谱检测生物样品中地芬诺酯的方法,包括以下步骤:
(I)从生物样品中萃取地芬诺酯;本实施例中的生物样品为血、尿和肝,从血、尿和肝中萃取地芬诺酯包括如下步骤:
(1)生物样品预处理:1mL血、1mL尿或1g肝剪碎后加入600μl乙腈,在旋涡振荡器上混旋5分钟以上,然后加入甲酸体积分数为2%的甲酸水溶液4mL,在旋涡振荡器上混旋5分钟以上,离心,上清液待过柱;
(2)柱活化:取混合型阳离子交换萃取柱,依次以2mL甲醇、2mL水活化;(3)过柱:将步骤(1)中得到的上清液过柱,流速0.5mL/min~1.0mL/min;
(4)淋洗:依次用4mL水、4mL甲醇和4mL乙腈淋洗;
(5)洗脱:用1.5mL氨水体积分数为8%的氨水-乙腈溶液洗脱,收集洗脱液;
(6)过滤定容:洗脱液过孔径为0.2μm的有机微孔滤膜,滤液浓缩至干,残渣用1mL乙腈溶解,利用液相色谱-串联质谱联用仪进行分析检测。
(II)利用液相色谱-串联质谱联用仪检测步骤(1)中萃取到的地芬诺酯。
液相色谱条件为:a)色谱柱:ACQUITY UPLC BEH C18柱,2.1mm×50mm,1.7μm;b)流动相由A相和B相组成:A相为:乙腈,B相为:pH为3.5的5mmol/L甲酸铵水溶液;c)洗脱:梯度洗脱,梯度见表1-1-1。d)柱温:35℃;e)流速:0.6mL/分钟。
表1-1-1梯度洗脱条件
质谱条件:a)离子源:电喷雾电离;b)检测方式:正离子;c)毛细管电压:2.8kV;d)源温度:150℃;e)雾化气流速:1000L/h;f)扫描模式:多反应离子监测;g)定性、定量离子和锥孔电压、碰撞能量条件参见表1-1-2。
表1-1-2MS/MS条件
本实施例方法的评价:
1.1本实施例方法的回收率
取1mL空白尿、1mL空白血及1g匀浆的空白肝组织,分别加入地芬诺酯标准储备液,分别配制成添加浓度分别为含地芬诺酯10ng/mL、20ng/mL、50ng/mL、100ng/mL、200ng/mL、500ng/mL的生物样品待萃取标准液,每一生物样品每一浓度平行5份,分别取1mL生物样品待萃取标准液,按步骤(I)中“从生物样品中萃取地芬诺酯的方法”进行,并按照步骤(II)中的色谱条件和质谱条件进行分析检测,以测得的添加各生物样品中地芬诺酯的峰面积与相同浓度地芬诺酯标准工作溶液峰面积的比值来计算回收率,见表1-2所示。
表1-2生物样品中添加地芬诺酯的平均回收率(n=5)
1.2本实施例方法的线性关系
取1mL空白尿、1mL空白血及1g匀浆的空白肝组织,分别加入地芬诺酯标准储备液,分别配制成添加浓度分别为含地芬诺酯10ng/mL、20ng/mL、50ng/mL、100ng/mL、200ng/mL、500ng/mL的生物样品待萃取标准液,每一生物样品每一浓度平行3份,分别取1mL生物样品待萃取标准液,按步骤(I)中“从生物样品中萃取地芬诺酯的方法”进行,并按照步骤(II)中的色谱条件和质谱条件进行分析检测。
用测得的地芬诺酯的峰面积(Y)对生物样品待萃取标准液中地芬诺酯浓度(X)求得线性回归,得到尿、血、肝的线性回归方程分别为Y=179964X+2E+06,R2=0.9997;Y=162176X-1E+06,R2=0.9992和Y=96714X+766076,R2=0.9994。结果表明血、尿和肝中的地芬诺酯在10~500ng/mL浓度范围内有着良好的线性关系。
1.3本实施例方法的精密度
取1mL空白尿、1mL空白血及1g匀浆的空白肝组织,分别加入地芬诺酯标准储备液,分别配制成添加浓度分别为含地芬诺酯10ng/mL、50ng/mL、500ng/mL的生物样品待萃取标准液,每一生物样品每一浓度平行3份,分别取1mL生物样品待萃取标准液,按步骤(I)中“从生物样品中萃取地芬诺酯的方法”进行,并在同一天内早、中、晚分别按照步骤(II)中的色谱条件和质谱条件进行分析检测。
计算地芬诺酯峰面积的相对标准偏差,得到日内精密度。连续测三天,计算地芬诺酯峰面积三天的相对标准偏差,得到日间精密度。见表1-3。
表1-3生物样品中添加地芬诺酯的精密度(n=3)
1.4本实施例方法的灵敏度
以信噪比10/1计,该方法的最小定量限为2ng/mL,以信噪比3/1计,该方法的最小检出限为0.5ng/mL。
1.5本实施例方法的专属性
取空白血、空白尿和空白肝组织,按步骤(I)中“从生物样品中萃取地芬诺酯的方法”进行,并按照步骤(II)中的色谱条件和质谱条件进行分析检测,做空白血、空白尿和空白肝组织的对照试验。与添加地芬诺酯的空白血、空白尿和空白肝组织的图谱相比:在地芬诺酯出峰时间段内,空白血、空白尿和空白肝组织均未出现明显的色谱峰,表明空白血、空白尿和空白肝组织中内源性杂质不会对地芬诺酯的测定造成干扰。并且,生物样品待萃取标准液中均出现与地芬诺酯标准工作溶液保留时间相同的色谱峰,二者进入质谱后均生成分子量为187.15和56.96的质谱图。
实施例2
本实施例用于刑侦目的的使用液相色谱-串联质谱检测生物样品中地芬诺酯的方法,包括以下步骤:
(I)从生物样品中萃取地芬诺酯,本实施例中的生物样品为血、尿和肝,从血、尿和肝中萃取地芬诺酯包括如下步骤:1mL血、1mL尿或1g肝剪碎后,加入0.5mL乙腈,在旋涡振荡器上混旋,加入0.08moL/L氢氧化钾溶液调节pH为8,振荡混匀,加入5mL二氯甲烷混旋,振荡10min,8000rpm离心10min,分离有机相后,再加入5mL二氯甲烷进行第二次提取,合并两次有机相,经凝胶渗透色谱净化,将淋出液浓缩至干,残渣用1mL乙腈溶解,利用液相色谱-串联质谱联用仪进行分析检测。
(II)利用液相色谱-串联质谱联用仪检测步骤(1)中萃取到的地芬诺酯。
液相色谱条件为:a)色谱柱:ACQUITY UPLC BEH C18柱,2.1mm×50mm,1.7μm;b)流动相由A相和B相组成:A相为:乙腈,B相为:pH为3.5的5mmol/L甲酸铵水溶液;c)洗脱:梯度洗脱,梯度见表2-1-1。d)柱温:35℃;e)流速:0.6mL/分钟。
表2-1-1梯度洗脱条件
质谱条件:a)离子源:电喷雾电离;b)检测方式:正离子;c)毛细管电压:2.8kV;d)源温度:150℃;e)雾化气流速:1000L/h;f)扫描模式:多反应离子监测。g)定性、定量离子和锥孔电压、碰撞能量条件参见表2-1-2。
表2-1-2MS/MS条件
2.1本实施例方法的回收率
取1mL空白尿、1mL空白血及1g匀浆的空白肝组织,分别加入地芬诺酯标准储备液,分别配制成添加浓度分别为含地芬诺酯10ng/mL、20ng/mL、50ng/mL、100ng/mL、200ng/mL、500ng/mL的生物样品待萃取标准液,每一生物样品每一浓度平行5份,分别取1mL生物样品待萃取标准液,按步骤(I)中“从生物样品中萃取地芬诺酯的方法”进行,并按照步骤(II)中的色谱条件和质谱条件进行分析检测,以测得的添加各生物样品中地芬诺酯的峰面积与相同浓度地芬诺酯标准工作溶液峰面积的比值来计算回收率,见表2-2所示。
表2-2生物样品中添加地芬诺酯的平均回收率(n=5)
2.2本实施例方法的线性关系
取1mL空白尿、1mL空白血及1g匀浆的空白肝组织,分别加入地芬诺酯标准储备液,分别配制成添加浓度分别为含地芬诺酯10ng/mL、20ng/mL、50ng/mL、100ng/mL、200ng/mL、500ng/mL的生物样品待萃取标准液,每一生物样品每一浓度平行3份,分别取1mL生物样品待萃取标准液,按步骤(I)中“从生物样品中萃取地芬诺酯的方法”进行,并按照步骤(II)中的色谱条件和质谱条件进行分析检测。
用测得的地芬诺酯的峰面积(Y)对生物样品待萃取标准液中地芬诺酯浓度(X)求得线性回归,得到尿、血、肝中的线性回归方程分别为Y=181578X-2E+06,R2=0.9992,Y=61596X+812811,R2=0.9997,Y=64148X-411585,R2=0.9993。结果表明:血、尿和肝中的地芬诺酯在10~500ng/mL浓度范围内有着良好的线性关系。
2.3本实施例方法的精密度
取1mL空白尿、1mL空白血及1g匀浆的空白肝组织,分别加入地芬诺酯标准储备液,分别配制成添加浓度分别为含地芬诺酯10ng/mL、50ng/mL、500ng/mL的生物样品待萃取标准液,每一生物样品每一浓度平行3份,分别取1mL生物样品待萃取标准液,按步骤(I)中“从生物样品中萃取地芬诺酯的方法”进行,并在同一天内早、中、晚分别按照步骤(II)中的色谱条件和质谱条件进行分析检测。
计算地芬诺酯峰面积的相对标准偏差,得到日内精密度。连续测三天,计算地芬诺酯峰面积三天的相对标准偏差,得到日间精密度。见表2-3。
表2-3生物样品中添加地芬诺酯的精密度(n=3)
2.4本实施例方法的灵敏度
以信噪比10/1计,该方法的最小定量限为5ng/mL,以信噪比3/1计,该方法的最小检出限为1ng/mL。
2.5本实施例方法的专属性
取空白血、空白尿和空白肝组织,按步骤(I)中“从生物样品中萃取地芬诺酯的方法”进行,并按照步骤(II)中的色谱条件和质谱条件进行分析检测,做空白血、空白尿和空白肝组织的对照试验。与添加地芬诺酯的空白血、空白尿和空白肝组织的图谱相比:在地芬诺酯出峰时间段内,空白血、空白尿和空白肝组织均未出现明显的色谱峰,表明空白血、空白尿和空白肝组织中内源性杂质不会对地芬诺酯的测定造成干扰。并且,生物样品待萃取标准液中均出现与地芬诺酯标准工作溶液保留时间相同的色谱峰,二者进入质谱后均生成分子量为187.15和56.96的质谱图。
综上所述,本发明的方法可用于生物样品中地芬诺酯的定性分析和定量分析。定性分析:如果生物样本中出现与地芬诺酯标准工作溶液保留时间相同的色谱峰,进入质谱后也生成分子量为187.15和56.96的质谱图,则表明待测目标生物样本中含有地芬诺酯。定量分析:用与绘制标准曲线完全相同的色谱条件作出待测目标生物样本中地芬诺酯的色谱图,测量色谱峰面积和峰高,然后根据峰面积和峰高在标准曲线上直接查出注入色谱柱中待测目标生物样本中地芬诺酯的浓度。

Claims (1)

1.用于刑侦目的的使用液相色谱-串联质谱检测生物样品中地芬诺酯的方法,其特征在于,所述生物样品为血、尿或肝,所述用于刑侦目的的使用液相色谱-串联质谱检测生物样品中地芬诺酯的方法包括以下步骤:
(I)从生物样品中萃取地芬诺酯包括如下步骤:
(1)生物样品预处理:1mL血、1mL尿或1g肝剪碎后加入600μl乙腈,在旋涡振荡器上混旋5分钟以上,然后加入甲酸体积分数为2%的甲酸水溶液4mL,在旋涡振荡器上混旋5分钟以上,离心,上清液待过柱;
(2)柱活化:取混合型阳离子交换萃取柱,依次以2mL甲醇、2mL水活化;
(3)过柱:将步骤(1)中得到的上清液过柱,流速0.5mL/min~1.0mL/min;
(4)淋洗:依次用4mL水、4mL甲醇和4mL乙腈淋洗;
(5)洗脱:用1.5mL氨水体积分数为8%的氨水-乙腈溶液洗脱,收集洗脱液;
(6)过滤定容:洗脱液过孔径为0.2μm的有机微孔滤膜,滤液浓缩至干,残渣用1mL乙腈溶解,利用液相色谱-串联质谱联用仪进行分析检测;
(II)利用液相色谱-串联质谱联用仪检测步骤(I)中萃取到的地芬诺酯;
液相色谱条件为:a)色谱柱:ACQUITY UPLC BEH C18柱,2.1mm×50mm,1.7μm;b)流动相由A相和B相组成:A相为:乙腈,B相为:5mmol/L甲酸铵水溶液,用体积分数为0.1%的甲酸水溶液调节甲酸铵水溶液的pH为3.5;c)梯度洗脱条件:初始时A相与B相体积比为1∶9,1.5分钟时A 相与B相体积比为6∶4,1.8分钟时A相与B相体积比为6∶4,2.0分钟时A相与B相体积比为1∶9,3.5分钟时A相与B相体积比为1∶9;d)柱温:35℃;e)流速:0.6mL/分钟;
质谱条件:a)离子源:电喷雾电离;b)检测方式:正离子;c)毛细管电压: 2.8kV;d)源温度:150℃;e)雾化气流速:1000L/h;f)扫描模式:多反应离子监测。
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