CN112851746A - 一种利用冻干原理的脱盐方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用冻干原理的脱盐方法,包括以下步骤:易挥发盐洗脱;真空冷冻干燥去除相关盐类。真空冷冻干燥,主要是去除水分,本身能耗较高,并且为多肽生产的关键环节,在冻干的同时,进行脱盐操作,纯化工艺少了脱盐过程,充分利用能耗,并且解决了部分产品反相和离子无法脱盐的问题,解决收率极低、酸根超标,成本较高问题。同时提高了生产效率,也降低了环保成本和污水处理成本。直接通过真空冷冻干燥的方式脱盐,并且可以控制酸根的含量。
Description
技术领域
本发明属于脱盐方法技术领域,具体涉及一种利用冻干原理的脱盐方法。
背景技术
现有化学药物脱盐主要是通过物理方式脱盐,对于多肽,其脱盐方式基本采用反相色谱的交换完成,脱盐后酸根含量相对较低,但也存在缺陷,反相填料因其疏水性较强,使得多肽无法很好的脱盐,主要有两种方式难度较大,其一为脱盐后,物质和反相填料作用力过强,造成物质无法洗脱,其二为脱盐后,物质同反相填料结合力弱,造成其它酸根脱出不完全,脱盐不完全,最终影响药效。
例如,阿巴帕肽Abaloparatide是一种新型合成肽,是甲状旁腺激素受体(PTH1受体)的一种选择性激活剂,由于其具有良好的成骨活性,用于伴有骨折高风险的绝经后女性骨质疏松症的治疗。作为一种日常自我注射药物(abaloparatide-SC,皮下注射剂型),用于绝经后骨质疏松症女性患者群体,因其透皮给药剂型,受人青睐,市场巨大,肽序如下:H-Ala1-Val-Ser-Glu-His-Gln6-Leu-Leu-His-Asp-Lys11-Gly-Lys-Ser-Ile-Gln16-Asp-Leu-Arg-Arg-Arg21-Glu-Leu-Leu-Glu-Lys26-Leu-Leu-Aib-Lys-Leu31-His-Thr-Ala-NH2。
阿巴帕肽常规脱盐方法主要是通过反相色谱完成,但是经过反相脱盐后,同反相填料结合力变强,无法洗脱,收率极低。
阿基瑞林因其肽序较短,在脱无盐过程中,与反相填料结合过弱,致使未完全脱盐即下柱,导致脱盐不完全,影响后续的使用效果。
本发明主要是解决以上两类多肽的脱盐问题,保证脱盐完全,并且不损失收率
发明内容
为了解决上述背景技术中所提出的问题,本发明的目的在于提供一种利用冻干原理的脱盐方法。
为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案为:一种利用冻干原理的脱盐方法,包括以下步骤:易挥发盐洗脱;真空冷冻干燥去除相关盐类。
进一步地,所述易挥发盐洗脱为多肽纯化采用易挥发盐洗脱。
进一步地,所述多肽包括胸腺法新、利拉鲁肽、索玛鲁肽、阿巴帕肽、阿基瑞林等。
进一步地,所述真空冷冻干燥分三个过程:样品预冻、一次干燥和二次干燥。
进一步地,所述样品预冻过程使样品温度在-40℃以下,保持2-4h。
进一步地,所述一次干燥过程中冷阱温度≤-40℃,真空度≤50Pa。
进一步地,所述二次干燥的过程中真空度≤10pa,制品温度为20℃~100℃;除盐所用的时间为4-24小时。
进一步地,所述易挥发盐选自碳酸、醋酸、甲酸铵、碳酸氢铵、碳酸铵、醋酸铵中的任意一种或多种。
综上,本发明将产品质量符合要求的馏分不经过反相脱盐,而是直接经过易挥发盐洗脱,然后经过真空冷冻干燥去除相关盐类,冻干过程中,通过只控制真空度和温度,使盐挥发,最终得到成无盐的合格产品。整个真空冷冻干燥过程分三个过程,样品预冻、一次干燥和二次干燥,其中本发明的成无盐时,主要是通过二次干燥实现。
本发明的有益效果为:真空冷冻干燥,主要是去除水分,本身能耗较高,并且为多肽生产的关键环节,必须充分利用,在冻干的同时,进行脱盐操作,纯化工艺少了脱盐过程,一举两得,充分利用能耗,并且解决了部分产品反相和离子无法脱盐的问题,解决收率极低、酸根超标,成本较高问题。同时提高了生产效率,也降低了环保成本和污水处理成本。直接通过真空冷冻干燥的方式脱盐,并且可以控制酸根的含量。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的内容,下面结合具体实施方法对本发明内容作进一步说明,但本发明的保护内容不局限以下实施例。
实施例1
阿巴帕肽无盐条件下,同反相填料和离子交换填料结合较强,致使脱盐难度较大,收率低。
第一步纯化条件:色谱柱:以十八烷基键合硅胶10μm粒径的固定相色谱柱,柱子直径和长度为:20cm×25cm:A 1相:50mmol/L的磷酸二氢钾溶液用磷酸调pH至2.2;B相:色谱纯乙腈。流速:700ml/min。检测波长:230nm。梯度:B%:12%—32%,50-70min。第二步:将制备柱用50%以上的乙腈溶液冲洗干净后上样,用含5%乙腈的0.1-0.4%的碳酸氢铵溶液(pH为6.5-7.0)作为A相,B相:色谱纯乙腈。流速:700ml/min。检测波长:230nm。梯度:B%:13%—35%,50-70min梯度洗脱,收集目的峰,将纯度大于98.5%的馏分合并,合并后的样品于水温不超过32℃下减压旋蒸浓缩至约15-50mg/mL后转至合适大小西林瓶。
质量符合要求的阿巴帕肽进行冻干,工艺如下:
冻干机型号:东富龙Lyo-2
1.预冻:
开启冻干机电脑控制,开启压缩机对前箱板层进行制冷,将阿巴帕肽迅速冻结,制品温度在-40℃以下,保持3±1h。
2.一次干燥:
2.1对后箱制冷,使冷阱温度降至-40℃以下。
2.2对后箱抽真空,待后箱真空度≤100Pa时,打开中隔阀,对前箱抽真空。当前箱真空≤15Pa时,设定板温-10℃,开启有限量泄漏,设定有限量泄漏25±5Pa,开启真空报警和电加热,保持28h。
2.3此后,视制品温度适时提高板温,以保持板温与品温的温差在15~20℃为宜,直到制品抽白。抽白后在此板温保持3h,一次干燥结束。
2.4一次干燥过程中冷阱温度应≤-40℃,前、后箱真空度应≤50Pa。
3.二次干燥:
3.1设定板温为40℃,使制品温度迅速上升至35±2℃。
3.2关闭有限量泄漏,调整板温,使制品在30±2℃恒温保持12h;
3.3整个二次干燥过程中,前、后箱真空应≤10Pa,后箱温度应保持-45℃以下。
3.4冻干终点判断:关闭中隔阀,2min内,真空泄露△P应小于1Pa。
4.出箱:
释放真空,打开真空泄露阀释放箱内真空至常压。关闭冻干机及其附属设备;打开箱门,将制品从箱内移至超净工作台包装。
冻干后,产品质量经过检测,纯化所用的磷酸根和TFA均小于0.5%,说明碳酸氢铵交换去除能力较好,另碳酸氢铵经过分解挥发,碳酸根为0.26%,符合产品质量要求。
实施例2
阿巴帕肽无盐条件下,同反相填料和离子交换交换填料结合较强,致使脱盐难度较大,收率低。
第一步纯化条件:色谱柱:以十八烷基键合硅胶10μm粒径的固定相色谱柱,柱子直径和长度为:20cm×25cm:A 1相:50mmol/L的磷酸二氢钾溶液用磷酸调pH至2.2;B相:色谱纯乙腈。流速:700ml/min。检测波长:230nm。梯度:B%:12%—32%,50-70min。第二步:将制备柱用50%以上的乙腈溶液冲洗干净后上样,用含5%乙腈的0.1-0.4%的碳酸氢铵溶液(pH为6.5-7.0)作为A相,B相:色谱纯乙腈。流速:700ml/min。检测波长:230nm。梯度:B%:13%—35%,50-70min梯度洗脱,收集目的峰,将纯度大于98.5%的馏分合并,合并后的样品于水温不超过32℃下减压旋蒸浓缩至约15-50mg/mL后转至合适大小西林瓶。
质量符合要求的阿巴帕肽进行冻干,工艺如下:
冻干机型号:东富龙Lyo-2
1.预冻:
开启冻干机电脑控制,开启压缩机对前箱板层进行制冷,将阿巴帕肽迅速冻结,制品温度在-40℃以下,保持3±1h。
2.一次干燥:
2.1对后箱制冷,使冷阱温度降至-40℃以下。
2.2对后箱抽真空,待后箱真空度≤100Pa时,打开中隔阀,对前箱抽真空。当前箱真空≤15Pa时,设定板温-10℃,开启有限量泄漏,设定有限量泄漏25±5Pa,开启真空报警和电加热,保持28h。
2.3此后,视制品温度适时提高板温,以保持板温与品温的温差在15~20℃为宜,直到制品抽白。抽白后在此板温保持3h,一次干燥结束。
2.4一次干燥过程中冷阱温度应≤-40℃,前、后箱真空度应≤50Pa。
3.二次干燥:
3.1设定板温为35℃,使制品温度迅速上升至30±2℃。
3.2关闭有限量泄漏,调整板温,使制品在37±2℃恒温保持6h;
3.3整个二次干燥过程中,前、后箱真空应≤10Pa,后箱温度应保持-45℃以下。
3.4冻干终点判断:关闭中隔阀,2min内,真空泄露△P应小于1Pa。
4.出箱:
释放真空,打开真空泄露阀释放箱内真空至常压。关闭冻干机及其附属设备;打开箱门,将制品从箱内移至超净工作台包装。
冻干后,产品质量经过检测,纯化所用的磷酸根和TFA均小于0.5%,说明碳酸氢铵交换去除能力较好,另碳酸氢铵经过分解挥发,碳酸根为0.41%,符合产品质量要求。
实施例3
阿巴帕肽无盐条件下,同反相填料和离子交换交换填料结合较强,致使脱盐难度较大,收率低。
第一步纯化条件:色谱柱:以十八烷基键合硅胶10μm粒径的固定相色谱柱,柱子直径和长度为:20cm×25cm:A 1相:50mmol/L的磷酸二氢钾溶液用磷酸调pH至2.2;B相:色谱纯乙腈。流速:700ml/min。检测波长:230nm。梯度:B%:12%—32%,50-70min。第二步:将制备柱用50%以上的乙腈溶液冲洗干净后上样,用含5%乙腈的0.1-0.4%的碳酸氢铵溶液(pH为6.5-7.0)作为A相,B相:色谱纯乙腈。流速:700ml/min。检测波长:230nm。梯度:B%:13%—35%,50-70min梯度洗脱,收集目的峰,将纯度大于98.5%的馏分合并,合并后的样品于水温不超过32℃下减压旋蒸浓缩至约15-50mg/mL后转至合适大小西林瓶。
质量符合要求的阿巴帕肽进行冻干,工艺如下:
冻干机型号:东富龙Lyo-2
1.预冻:
开启冻干机电脑控制,开启压缩机对前箱板层进行制冷,将阿巴帕肽迅速冻结,制品温度在-40℃以下,保持3±1h。
2.一次干燥:
2.1对后箱制冷,使冷阱温度降至-40℃以下。
2.2对后箱抽真空,待后箱真空度≤100Pa时,打开中隔阀,对前箱抽真空。当前箱真空≤15Pa时,设定板温-10℃,开启有限量泄漏,设定有限量泄漏25±5Pa,开启真空报警和电加热,保持28h。
2.3此后,视制品温度适时提高板温,以保持板温与品温的温差在15~20℃为宜,直到制品抽白。抽白后在此板温保持3h,一次干燥结束。
2.4一次干燥过程中冷阱温度应≤-40℃,前、后箱真空度应≤50Pa。
3.二次干燥:
3.1设定板温为45℃,使制品温度迅速上升至40±2℃。
3.2关闭有限量泄漏,调整板温,使制品在30±2℃恒温保持24h;
3.3整个二次干燥过程中,前、后箱真空应≤10Pa,后箱温度应保持-45℃以下。
3.4冻干终点判断:关闭中隔阀,2min内,真空泄露△P应小于1Pa。
4.出箱:
释放真空,打开真空泄露阀释放箱内真空至常压。关闭冻干机及其附属设备;打开箱门,将制品从箱内移至超净工作台包装。
冻干后,产品质量经过检测,纯化所用的磷酸根和TFA均小于0.5%,说明碳酸氢铵交换去除能力较好,另碳酸氢铵经过分解挥发,碳酸根为0.05%,符合产品质量要求。
实施例4
索马鲁肽无盐条件下,同反相填料和离子交换交换填料结合较强,致使脱盐难度较大,收率低。
第一步纯化条件:色谱柱:以十八烷基键合硅胶10μm粒径的固定相色谱柱,柱子直径和长度为:20cm×25cm:A 1相:50mmol/L的硫酸铵溶液,用硫酸调pH至2.5;B相:色谱纯乙腈。流速:700ml/min。检测波长:280nm。梯度:B%:30%—45%,50-70min。第二步:将制备柱用50%以上的乙腈溶液冲洗干净后上样,用含5%乙腈的0.1-0.4%的甲酸铵溶液(pH为7.0-7.5)作为A相,B相:色谱纯乙腈。流速:700ml/min。检测波长:280nm。梯度:B%:32%—42%,50-70min梯度洗脱,收集目的峰,将纯度大于98.5%的馏分合并,合并后的样品于水温不超过32℃下减压旋蒸浓缩至约15-50mg/mL后转至合适大小西林瓶。
质量符合要求的索马鲁肽进行冻干,工艺如下:
冻干机型号:东富龙Lyo-2
1.预冻:
开启冻干机电脑控制,,开启压缩机对前箱板层进行制冷,将索马鲁肽迅速冻结,制品温度在-40℃以下,保持3±1h。
2.一次干燥:
2.1对后箱制冷,使冷阱温度降至-40℃以下。
2.2对后箱抽真空,待后箱真空度≤100Pa时,打开中隔阀,对前箱抽真空。当前箱真空≤15Pa时,设定板温-20℃,开启有限量泄漏,设定有限量泄漏25±5Pa,开启真空报警和电加热,保持12h。
2.3此后,每个10h升高板温5℃,直到制品抽白。抽白后在此板温保持3h,一次干燥结束。
2.4一次干燥过程中冷阱温度应≤-40℃,前、后箱真空度应≤50Pa。
3.二次干燥:
3.1设定板温为40℃,使制品温度迅速上升至33±2℃。
3.2关闭有限量泄漏,调整板温,使制品在35±2℃恒温保持12h;
3.3整个二次干燥过程中,前、后箱真空应≤10Pa,后箱温度应保持-45℃以下。
3.4冻干终点判断:关闭中隔阀,2min内,真空泄露△P应小于1Pa。
4.出箱:
释放真空,打开真空泄露阀释放箱内真空至常压。关闭冻干机及其附属设备;打开箱门,将制品从箱内移至超净工作台包装。
冻干后,产品质量经过检测,纯化所用的硫酸根为0.37%,说明甲酸铵交换去除能力较好,另甲酸根经过分解挥发,甲酸根为0.12%,符合产品质量要求。
实施例5
利拉鲁肽无盐条件下,同反相填料和离子交换交换填料结合较强,致使脱盐难度较大,收率低。
第一步纯化条件:色谱柱:以十八烷基键合硅胶10μm粒径的固定相色谱柱,柱子直径和长度为:20cm×25cm:A 1相:0.2%醋酸+0.1%磷酸溶液,用氨水调pH至6.5;B相:色谱纯乙腈。流速:700ml/min。检测波长:280nm。梯度:B%:31%—41%,50-70min。第二步:将制备柱用50%以上的乙腈溶液冲洗干净后上样,用含5%乙腈的0.1-0.4%的醋酸铵溶液(pH为7.0)作为A相,B相:色谱纯乙腈。流速:700ml/min。检测波长:280nm。梯度:B%:31%—41%,50-70min梯度洗脱,收集目的峰,将纯度大于98.5%,单杂小于0.50%的馏分合并,合并后的样品于水温不超过32℃下减压旋蒸浓缩至约15-50mg/mL后转至合适大小西林瓶。
质量符合要求的利拉鲁肽进行冻干,工艺如下:
冻干机型号:东富龙Lyo-2
1.预冻:
开启冻干机电脑控制,开启压缩机对前箱板层进行制冷,将利拉鲁肽迅速冻结,制品温度在-40℃以下,保持3±1h。
2.一次干燥:
2.1对后箱制冷,使冷阱温度降至-40℃以下。
2.2对后箱抽真空,待后箱真空度≤100Pa时,打开中隔阀,对前箱抽真空。当前箱真空≤15Pa时,设定板温-15℃,开启有限量泄漏,设定有限量泄漏25±5Pa,开启真空报警和电加热,保持20h。
2.3此后,每个10h升高板温5℃,直到制品抽白。抽白后在此板温保持3h,一次干燥结束。
2.4一次干燥过程中冷阱温度应≤-40℃,前、后箱真空度应≤50Pa。
3.二次干燥:
3.1设定板温为35℃,使制品温度迅速上升至35±2℃。
3.2关闭有限量泄漏,调整板温,使制品在35±2℃恒温保持16h;
3.3整个二次干燥过程中,前、后箱真空应≤10Pa,后箱温度应保持-45℃以下。
3.4冻干终点判断:关闭中隔阀,2min内,真空泄露△P应小于1Pa。
4.出箱:
释放真空,打开真空泄露阀释放箱内真空至常压。关闭冻干机及其附属设备;打开箱门,将制品从箱内移至超净工作台包装。
冻干后,产品质量经过检测,碳酸氢根经过分解挥发,含量为0.12%,符合产品质量要求。
实施例6
阿基瑞林无盐条件下,同反相填料结合较弱,无保留,致使脱盐难度较大,酸根超标。
第一步纯化条件:色谱柱:以十八烷基键合硅胶10μm粒径的固定相色谱柱,柱子直径和长度为:20cm×25cm:A 1相:50mmol/L碳酸氢铵;B相:色谱纯乙腈。流速:700ml/min。检测波长:280nm。梯度:B%:5%—15%,50-70min。收集目的峰,将纯度大于98.0%,单杂小于0.50%的馏分合并,合并后的样品于水温不超过35℃下减压旋蒸浓缩至约15-50mg/mL后转至合适大小西林瓶。
质量符合要求的阿基瑞林进行冻干,工艺如下:
冻干机型号:东富龙Lyo-2
1.预冻:
开启冻干机电脑控制,开启压缩机对前箱板层进行制冷,将利拉鲁肽迅速冻结,制品温度在-40℃以下,保持3±1h。
2.一次干燥:
2.1对后箱制冷,使冷阱温度降至-40℃以下。
2.2对后箱抽真空,待后箱真空度≤100Pa时,打开中隔阀,对前箱抽真空。当前箱真空≤15Pa时,设定板温-15℃,开启有限量泄漏,设定有限量泄漏25±5Pa,开启真空报警和电加热,保持12h。
2.3此后,每个10h升高板温5℃,直到制品抽白。抽白后在此板温保持3h,一次干燥结束。
2.4一次干燥过程中冷阱温度应≤-40℃,前、后箱真空度应≤50Pa。
3.二次干燥:
3.1设定板温为40℃,使制品温度迅速上升至35±2℃。
3.2关闭有限量泄漏,调整板温,使制品在35±2℃恒温保持12h;
3.3整个二次干燥过程中,前、后箱真空应≤10Pa,后箱温度应保持-45℃以下。
3.4冻干终点判断:关闭中隔阀,2min内,真空泄露△P应小于1Pa。
4.出箱:
释放真空,打开真空泄露阀释放箱内真空至常压。关闭冻干机及其附属设备;打开箱门,将制品从箱内移至超净工作台包装。
冻干后,产品质量经过检测,碳酸氢根经过分解挥发,含量为0.35%,符合产品质量要求。
对比例1:利拉鲁肽纯化(CN 105017381 A)
样品处理:将固相合成所得的利拉鲁肽用质量百分浓度为10%左右的稀氨水来溶解(溶解浓度约为15mg/ml),用孔径为0.45um滤膜过滤后收集滤液备用;
①第一步纯化条件:色谱柱:以聚苯乙烯二乙烯苯基质的填料为固定相的色谱柱,柱子直径和长度为:3cm×25cm。流动相:A相:配比含有质量百分浓度为0.1%的氨水水溶液;B相:配比含有质量百分浓度为0.1%的氨水乙腈溶液。流速:25-30ml/min。检测波长:245nm。梯度:流动相B的质量百分浓度:20-65%,梯度处理时间40-55min。进样量为0.8g;
纯化过程:将色谱柱用质量百分浓度90%以上的乙腈冲洗干净后上样,上样量为溶解过滤之后的样品溶液。线性梯度洗脱,收集目的峰,纯度为92%左右,将收集好的肽溶液放置收集瓶中备用;将纯化后收集的肽溶液用20%的碳酸氢胺调样品溶液PH值至偏中性,减压浓缩至一定体积50-100ml除过多的乙腈,为了第二步纯化做准备。
②第二步纯化条件:色谱柱:以十八烷基硅烷键合硅胶为固定相的色谱柱,柱子直径和长度为:3cm×25cm,流动相:A相:配比含有质量百分浓度为0.01%的盐酸水溶液;B相:色谱纯乙腈溶液;流速:25-30ml/min;检测波长:245nm。梯度:流动相B的质量百分浓度:40-60%,梯度处理时间45-60min;进样量为第一步纯化浓缩之后含量92%的样品溶液;
纯化过程:将色谱柱用质量百分浓度90%以上的乙腈冲洗干净后上样,上样量为第一步纯化浓缩之后含量92%的样品溶液,线性梯度洗脱,收集目的峰,纯度为98%左右,将收集好的肽溶液放置收集瓶中备用;
③转盐:取100g阴离子交换树脂Lewatit MP60置于大小合适的转盐玻璃柱中,用超纯水,乙醇,碱洗,酸洗,再碱洗等一系列步骤冲洗至中性后再上样使用,将浓缩后的肽溶液倒入转盐玻璃柱中,通过控制液体样品的流速来达到转盐的目的,同时收集转盐后的肽溶液;将转盐后所得的所有肽溶液,进行减压浓缩至1g/50ml,浓缩温度不超过40℃,然后冷冻干燥得纯度大于98.0%的利拉鲁肽,纯化收率可得60%以上。本对比例在进行冻干之前已完成脱盐,工艺复杂,并且需要花费大量的时间,产生大量的废水。
以上所述仅为本发明的具体实施方式,不是全部的实施方式,本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换,均为本发明的权利要求所涵盖。
Claims (8)
1.一种利用冻干原理的脱盐方法,其特征在于,包括以下步骤:
易挥发盐洗脱;真空冷冻干燥去除相关盐类。
2.根据权利要求1所述的利用冻干原理的脱盐方法,其特征在于,所述易挥发盐洗脱为多肽纯化采用易挥发盐洗脱。
3.根据权利要求2所述的利用冻干原理的脱盐方法,其特征在于,所述多肽包括胸腺法新、利拉鲁肽、索玛鲁肽、阿巴帕肽、阿基瑞林。
4.根据权利要求1所述的利用冻干原理的脱盐方法,其特征在于,所述真空冷冻干燥分三个过程:样品预冻、一次干燥和二次干燥。
5.根据权利要求4所述的利用冻干原理的脱盐方法,其特征在于,所述样品预冻过程使样品温度在-40℃以下,保持2-4h。
6.根据权利要求4所述的利用冻干原理的脱盐方法,其特征在于,所述一次干燥过程中冷阱温度≤-40℃,真空度≤50Pa。
7.根据权利要求4所述的利用冻干原理的脱盐方法,其特征在于,所述二次干燥的过程中真空度≤10pa,制品温度为20℃~100℃;除盐所用的时间为4-24小时。
8.根据权利要求1-7任一所述的利用冻干原理的脱盐方法,其特征在于,所述易挥发盐选自碳酸、醋酸、甲酸铵、碳酸氢铵、碳酸铵、醋酸铵中的任意一种或多种。
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PB01 | Publication | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210528 |
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