ITMI20070452A1 - Compressa comprendente microrganismi ed una combinazione di eccipienti e relativo procedimento di produzione - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
“Compressa comprendente microrganismi ed una combinazione di eccipienti e relativo procedimento di produzione”
La presente invenzione riguarda una compressa comprendente microrganismi ed una combinazione di eccipienti tecnologici di comprimìtura comprendente cellulosa microcristallina, calcio idrogenofosfato anidro e sodio carbossimetilcellulosa.
Sono note nell'arte compresse contenenti microrganismi, in particolare microrganismi probiotici, le quali sono caratterizzate da un parametro di efficacia e validità associato al numero ed alla vitalità dei microrganismi presenti.
Per la produzione di tali, compresse possono essere utilizzati metodi di compressione ben noti nell’arte, i quali possono presentare vari problemi associati al fatto che le compresse da produrre contengono microrganismi. In particolare, la fase di compressione può portare ad una riduzione del numero e della vitalità della popolazione di microrganismi presenti nella compressa finale. Inoltre, spesso si rileva una ridotta stabilità del prodotto finale, in quanto le condizioni stressanti della fase di compressione, oltre a ridurre più o meno sensibilmente la carica batterica, inducono stress e sofferenza alle strutture cellulari tali da provocare un rapido decadimento della popolazione microbica nei tempi successivi alla fabbricazione della compressa. Pertanto, la dose di microrganismi dichiarata sulla confezione finale può non corrispondere con quella effettiva a causa della riduzione del numero dei microrganismi durante la fase di compressione e durante lo stoccaggio del prodotto in compresse (riduzione della cosiddetta "shelf-life" del prodotto).
La forza di compressione applicata durante la fabbricazione è valutata quantificando, mediante un durometro, la forza necessaria per rompere una compressa. Detta forza è misurata in Kp (Kilopond) (1 Kp = 9,807 Newton (N)), L’effetto negativo della compressione sulla popolazione di microrganismi è evidente sia quando le forze applicate sono alte, ad esempio in compresse con durezza di 10-12 Kp, sia quando sono basse, come ad esempio, in compresse con durezza di 5-6 Kp. Lo svantaggio di usare forze alte è una maggior riduzione nel numero dei microrganismi, mentre con forze basse si ottiene in genere una ridotta coesione della compressa.
La Richiedente ha sorprendentemente trovato che è possibile risolvere tali problemi utilizzando per la produzione della compressa una combinazione di eccipienti tecnologici di comprimi tura comprendente: dal 40% a] 80% p/p di cellulosa microcristallina, dal 8% al 35% p/p di calcio idrogenofosfato anidro e dal 8% al 25% p/p di sodio carbossimetilcellulosa le percentuali essendo espresse rispetto al peso complessivo della combinazione di eccipienti. Detta combinazione di eccipienti tecnologici di comprimitura secondo l’invenzione riduce molto significativamente la mortalità dei microrganismi in fase di compressione ed, inducendo uno stress cellulare quantitativamente molto inferiore, consente anche di mantenere sostanzialmente inalterata la vitalità dei microrganismi, garantendo quindi una maggior efficacia ai prodotti così ottenuti. Inoltre la combinazione di eccipienti secondo l'invenzione consente di utilizzare forze di compressione ridotte pur mantenendo la desiderata integrità delle compresse ottenute.
Secondo un primo aspetto la presente invenzione riguarda pertanto una compressa comprendente microrganismi caratterizzata dal fatto di comprendere inoltre una combinazione di eccipienti comprendente: dal 40% al 80% p/p di cellulosa microcristallina, dal 8% al 35% p/p di calcio idrogenofosfato anidro e dal 8% al 25% p/p di sodio carbossimetilcellulosa, le percentuali essendo espresse rispetto al peso complessivo della combinazione di eccipienti. Le compresse secondo l’invenzione possono essere usate per vari tipi di somministrazione, preferibilmente per quella orale. Le compresse secondo l’invenzione possono essere finite come tali, oppure possono essere sottoposte ad una ulteriore fase di rivestimento con uno o più materiali polimerici noti nell'arte,
Detta combinazione di eccipienti è presente nelle compresse secondo l'invenzione preferibilmente in una quantità totale che varia dal 20 al 50% p/p, più preferibilmente dal 30 al 45% p/p, ed ancor più preferibilmente dal 35 al 40% p/p, rispetto al peso complessivo della compressa.
Preferibilmente, la combinazione di eccipienti tecnologici di comprimitura comprende: dal 50% al 70% p/p di cellulosa microcri stallina, dal 15% al 30% p/p di calcio idrogenofosfato anidro e dal 10% ai 20% p/p di sodio carbossimetilcellulosa le percentuali essendo espresse rispetto al peso complessivo della combinazione di eccipienti.
Secondo una forma preferita di realizzazione dellinvenzione, la combinazione di eccipienti comprende inoltre dal 0,8% al 5% p/p, preferibilmente dal 1% al 3,5% p/p, di magnesio stearato, le percentuali essendo espresse rispetto al peso complessivo della combinazione di eccipienti.
Secondo una forma preferita di realizzazione dell'invenzione, la combinazione di eccipienti comprende inoltre dal 0,5% al 2% p/p, preferibilmente dal 0,8% al 1,5% p/p, di biossido di silicio, le percentuali essendo espresse rispetto al peso complessivo della combinazione di eccipienti.
La presente invenzione riguarda inoltre un processo per la produzione di compresse comprendenti microrganismi, che comprende:
miscelare i microrganismi con una combinazione di eccipienti comprendente: dal 40% al 80% p/p di cellulosa microcristallina, dal 8% al 35% p/p di calcio idrogenofosfato anidro e dal 8% al 25% p/p di sodio carbossimetilcellulosa, le percentuali essendo espresse rispetto al peso complessivo della combinazione di eccipienti;
comprimere la miscela cosi ottenuta in modo da ottenere la compressa.
La presente invenzione riguarda inoltre l'uso di una combinazione di eccipienti comprendente; dal 40% al 80% p/p di cellulosa microcristallina, dal 8% al 35% p/p di calcio idrogenofosfato anidro e dal 8% al 25% p/p di sodio carbossimetilcellulosa, le percentuali essendo espresse rispetto al peso complessivo della combinazione di eccipienti, per la produzione di compresse comprendenti microrganismi.
Per quanto concerne la popolazione microbica delle formulazioni secondo la presente invenzione, è vantaggioso utilizzare microrganismi probiotici, usati singolarmente od in miscela costituita anche da generi o specie diverse.
Per microrganismi probiotici si intendono quei microrganismi, prevalentemente batteri dì origine umana, che, se assunti regolarmente in quantità sufficiente e per un tempo adeguato, sono in grado di indurre effetti benefici.
In una realizzazione preferita, i microrganismi probiotici secondo Γ invenzione comprendono almeno un ceppo microbico (o una miscela di più ceppi microbici) scelto dal gruppo comprendente i generi; Lactobacillus , Bifidobacterium, Lactococcus, Leuconostoc, Streptococcus, Bacillus, Propionibacterium, Saccharomyces, Enterococcus.
Preferibilmente, dei genere Lactobacillus sono utilizzate le specie: L. pentosus, L. plantarum, L. casei, L. caseì ssp. paracasei, L. rhamnosus , L. acidophilus , L. delbrueckii L. delbrueckii ssp. bulgaricus , L. fermentum, L, gasseri , L. reuteri. Preferibilmente, del genere Bifidobacterium sono utilizzate le specie; B. longum , B. bifidum, B. breve, B. anìmalìs ssp. lactis, B, adolescentis B.
pseudocatenulatum, B. catenulatum, B. infantis.
Preferibilmente, del genere Lactococcus sono utilizzate le specie: L. lactis ssp, cremorìs e L. lactis ssp. lactis.
Preferibilmente, del genere Streptococcus ha trovato impiego la specie thermophilus.
Tra le specie batteriche sopra citate, particolarmente preferiti si sono dimostrati, ad esempio, i ceppi batterici riportati nella seguente Tabella 1.
Tabella 1
Tra questi, L. rhamnosus LR04 (numero di deposito DSM 16605) è uno dei ceppi probiotici particolarmente preferiti dell' invenzione.
Nelle compresse secondo l'invenzione, i microrganismi, preferibilmente utilizzati in forma di coltura liofilizzata avente carica vitale generalmente compresa da 100 a 200 miliardi di unità formanti colonia (UFC)/grammo, sono preferibilmente presenti in una quantità dal 1 al 20% p/p, preferibilmente dal 3 al 10% p/p, ancor più preferibilmente dal 5 al 8% p/p, rispetto al peso complessivo della compressa.
In una delle forme preferite, al fine di potenziare l' efficacia probiotica delle formulazioni secondo la presente invenzione, specifici componenti prebiotici sono introdotti nella miscela in polvere ottenendo, così, una composizione simbiotica. La componente prebiotica è in genere un materiale non digeribile di natura saccaridica, almeno parzialmente solubile in acqua od in soluzione acquosa, che stimola la crescita e/o l’attività di uno o più ceppi di batteri probiotici come sopra descritti. Tra questi agenti prebiotici, sono preferite le fibre alimentari. Preferibilmente, detta fibra prebiotica è scelta dal gruppo comprendente: frutto-oligosaccaridi (FOS), galatto-oligosaccaridi (GOS), transgalatto-oligosaccaridi (TOS), xilo-oligosaccaridi (XOS), chitosan -oligosaccaridi (COS), α-galattosidi (quali raffinosio, stachiosio e così via), pectine, gomme, gomme parzialmente idrolizzate, inulina, psyllium, arabinogalattani, fibra di acacia, di carruba, di avena, di bamboo, fibre di agrumi e, in generale, fibre contenenti una porzione solubile ed una insolubile, in rapporto variabile tra di loro.
Preferibilmente la componente prebiotica è presente nella compressa in una quantità fino ai 60% p/p, preferibilmente compresa dal 3 al 15% p/p, ancor più preferibilmente dal 4 al 7% p/p, rispetto al peso complessivo della compressa. In una forma preferita di realizzazione, la compressa secondo l'invenzione può contenere ulteriori componenti attivi, ad esempio vitamine, sali minerali, estratti vegetali o altri composti con effetto sinergico o complementare a quello della popolazione di microrganismi presente nelle formulazioni secondo l 'invenzione. Preferibilmente detti ulteriori componenti attivi sono presenti in una quantità compresa dal 10 al 75% p/p, preferibilmente dal 30 al 60% p/p, ancor più preferibilmente dal 40 al 55% p/p, rispetto al peso complessivo della compressa. La combinazione di eccipienti tecnologici di comprimitura secondo la presente invenzione garantiscono un'adeguata coesività delle polveri della compressa e determinano la desiderata cinetica di rilascio dei principi attivi dopo assunzione. Più in particolare, si ritiene che la cellulosa microcristallina svolga funzioni disaggreganti, mentre il calcio idrogeno fosfato anidro influenza la friabilità della compressa e la sodio carbossimetilcellulosa funge da agente legante.
Si ritiene che il rapporto tra le quantità di cellulosa microcristallma e di sodio carbossimetilcellulosa sia il principale parametro determinante la velocità di disaggregazione della compressa e, pertanto, di rilascio dei componenti attivi. Minore è il rapporto tra i due tipi di cellulose, più elevata sarà, a parità di forza di compressione esercitata per fabbricare la compressa, l’aggregazione delle polveri componenti la formulazione, ovvero la forza necessaria per disaggregare la compressa.
Oltre alle funzioni sopra descritte, sorprendentemente la Richiedente ha riscontrato che il rapporto tra la cellulosa microcristallina ed il calcio idrogeno fosfato anidro, nonché i quantitativi relativi delle due sostanze nell’ambito della formulazione complessiva, giocano un ruolo fondamentale nel salvaguardare la vitalità delle cellule probiotiche.
Secondo una forma preferita di realizzazione, il magnesio stearato ed il biossido di silicio sono utilizzati, invece, il primo per ridurre l’adesione della polvere alle superfici di lavoro della comprimitrice, il secondo per migliorare la scorrevolezza della polvere stessa.
La miscelazione delle varie componenti, generalmente in forma di polvere, può essere fatta in qualsivoglia ordine di addizione dei componenti, avendo preferibilmente attenzione di aggiungere la coltura di microrganismi, preferibilmente in forma di liofilizzato, come ultimo ingrediente, per evitare che un tempo eccessivo di miscelazione possa indurre uno shock meccanico alla parete delle cellule batteriche con conseguente sofferenza e ridotta stabilità del prodotto finito.
Formulazioni realizzate in accordo al metodo della presente invenzione sono caratterizzate da una eccellente scorrevolezza, parametro che favorisce l’uniformità di caricamento delle matrici (cioè lo spazio dedicato all’alloggiamento del quantitativo specifico di polvere da comprimere) nelle macchine comprimitrici. Dette macchine comprimitrici comprendono tipicamente un dispositivo per il caricamento delle matrici (generalmente rappresentato da una tramoggia per la veicolazione della miscela polverulenta) e un disco metallico di opportuno raggio nel cui spessore sono ricavate le matrici stesse, presenti in un numero variabile in funzione della macchina, nelle quali avviene la fase di compressione della polvere grazie al movimento contemporaneo e sinergico di due parti mobili della macchina, definite punzoni. Durante la fase di compressione il punzone inferiore definisce, con la sua posizione, il volume della matrice (e, pertanto, la quantità di polvere di volta in volta caricata), mentre il punzone superiore, posizionato al di fuori della matrice durante il caricamento della stessa con la miscela polverulenta, nella fase di compressione è in grado di abbassarsi e di entrare in contatto con la polvere presente nella matrice, imponendo, grazie alla forza esercitata, una deformazione meccanica più o meno marcata alle particelle costituenti la polvere. Alla fine della fase dì compressione il punzone superiore si alza, allontanandosi così dalla matrice, e successivamente il punzone inferiore si eleva an eh’ esso, espellendo la compressa neo formata dalla matrice.
Dette macchine comprimitrici comprendono, inoltre, diversi dispositivi di controllo dei principali parametri operativi (posizione del punzone inferiore all’inizio del ciclo di compressione, posizione più bassa raggiunta dal punzone supcriore durante il ciclo dì compressione, velocità di rotazione del disco in cui sono presenti le matrici e così via).
Esistono macchine comprimitrici alternative e comprimitrici rotative, in funzione delle modalità operative complessive della macchina e, di conseguenza, del numero di compresse in grado di produrre nella medesima unità di tempo. Le compresse possono, pertanto, essere realizzate usando macchine da compressione note nell’arte e utilizzando punzoni di varia forma, preferibilmente ovali e tondo bombati a doppio raggio.
Formulazioni preparate in accordo alla presente invenzione consentono di ottenere compresse contenenti microrganismi probiotici efficaci e stabili nel tempo, anche a temperatura non refrigerata.
In prove di fabbricazione di compresse contenenti L. rhamnosus LR04 la Richiedente, utilizzando formulazioni preparate secondo il metodo della presente invenzione, ha ottenuto risultati molto positivi sia in termini di sopravvivenza sia in termini di successiva stabilità.
In particolare, è stata riscontrata una mortalità che varia dal 4 al 20% quando la forza della compressione applicata è stata tale da ottenere compresse con una durezza compresa da 5 a 6 Kp e una mortalità che varia dal 15 al 40% quando la forza di compressione applicata è stata tale da ottenere compresse con una durezza compresa da 10 a 12 Kp. Un altro vantaggio del metodo secondo l’invenzione è che questo permette la produzione di compresse sufficientemente coese anche a basse forze di compressione, ad esempio compresse con durezza di 5-6 Kp.
Esempio 1 — Formulazione secondo Γ invenzione, formulazione secondo lo stato dell’arte e comparazione dei dati di mortalità da compressione e di stabilità ottenuti in compresse fabbricate con le formulazioni suddette.
In Tabella 2 è riportata la composizione di una miscela per compressione secondo l’invenzione.
Tabella 2
In Tabella 3 è riportata la composizione di una miscela per compressione avente una eccipientistica tecnologica in accordo allo stato dell’ arte attuale.
Tabella 3
In Tabella 4 è riportato il confronto dei dati di mortalità dei batteri probiotici in funzione delle diverse pressioni esercitate e di stabilità delle compresse (espresse come tempo di emivita della carica batterica) dopo 2 anni di conservazione delle stesse a 25°C. Le compresse ottenute con la formulazione secondo l'invenzione e con la formulazione secondo lo stato dell'arte avevano un diametro di circa 9,3 mm e una lunghezza di circa 11,5 min con uno spessore di circa 5,7 mm per le compresse ad alta durezza e di circa 6,2 mm per le compresse a bassa durezza.
Tabella 4
I dati di cui sopra sono stati dedotti valutando il numero di batteri probiotici presenti nella polvere in biobulk e nella stessa dopo compressione utilizzando il metodo della conta vitale in piastra, in accordo alle metodiche note agli esperti del settore.
Per la polvere in biobulk, una quantità compresa da 1 a 4 grammi di campione è ri sospesa in un opportuno volume di un mezzo liquido sterile, generalmente soluzione fisiologica allo 0,85% di sodio cloruro, addizionata di peptone batteriologico in ragione di g 1 /litro.
Dopo scioglimento della polvere e successiva omogeneizzazione con opportuno strumento a pistoni, si procede a ridurre il numero di cellule / ml, attraverso diluizioni seriali successive in base 10.
In pratica si trasferisce con pipetta sterile, di volta in volta, 1 ml della diluizione più concentrata in 9 ml di diluente; l’operazione viene condotta un numero di volte sufficiente a portare la quantità di microrganismi presenti per ml di diluente ad un numero compreso tra 10 e 300, in modo tale che essi formino, dopo trasferimento in capsula di Petti ed aggiunta di opportuno mezzo colturale agarizzato, colonie separate e quindi contabili.
Per le compresse è osservato un protocollo che prevede la previa frantumazione di tre-cinque compresse ed il proseguimento dell’analisi secondo quanto riportato sopra per la polvere in biobulk,
I dati dimostrano una ridotta mortalità sìa nelle compresse con una elevata durezza (26% della popolazione iniziale) che in quelle con una durezza inferiore (7% della popolazione iniziale). Un ulteriore aspetto vantaggioso della formulazione in accordo alla presente invenzione è la migliorata stabilità nel tempo della componente probiotica presente nella stessa rispetto alla stabilità tipica di una formulazione secondo lo stato dell’arte. Ciò è dovuto all’ utilizzo di una peculiare combinazione di eccipienti tecnologici di comprimitura in grado di limitare fortemente i danni meccanici arrecati dalla fase di compressione alle cellule batteriche probiotiche.
La stabilità è espressa come tempo di emivita della componente probiotica della formulazione, cioè il tempo che intercorre affinché si verifichi il dimezzamento della carica iniziale di cellule vitali.
La Richiedente ha trovato che i tempi di emivita della componente probiotica nella polvere in biobulk e nelle compresse a diverse durezze, fabbricate con una formulazione secondo l’invenzione, sono molto simili tra loro, a dimostrazione del fatto che i componenti tecnologici utilizzati riescono a minimizzare i danni meccanici arrecati dalla fase dì comprimitura.
Claims (21)
- RIVENDICAZIONI 1. Compressa comprendente microrganismi caratterizzata dal fatto di comprendere inoltre una combinazione di eccipienti comprendente: dal 40% al 80% p/p di cellulosa microcristallina, dal 8% al 35% p/p di calcio idrogenofosfato anidro e dal 8% al 25% p/p di sodio carbossimetilcelìulosa, le percentuali essendo espresse rispetto al peso complessivo della combinazione di eccipienti.
- 2. Compressa secondo la rivendicazione 1, in cui detta combinazione di eccipienti è presente in una quantità totale che varia dal 20 al 50% p/p, più preferibilmente dal 30 al 45% p/p, ed ancor più preferibilmente dal 35 al 40% p/p, rispetto al peso complessivo della compressa.
- 3. Compressa secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la combinazione di eccipienti comprende: dal 50% al 70% p/p di cellulosa microcristallina, dal ì 5% al 30% p/p di calcio idrogenofosfato anidro e dal 10% al 20% p/p di sodio carbossimetilcelìulosa, le percentuali essendo espresse rispetto al peso complessivo della combinazione di eccipienti.
- 4. Compressa secondo una qualsiasi delle rivendicazione precedenti, in cui la combinazione di eccipienti comprende inoltre dal 0,8% al 5% p/p, preferibilmente dal 1% al 3,5% p/p, di magnesio stearato, le percentuali essendo espresse rispetto al peso complessivo della combinazione di eccipienti.
- 5. Compressa secondo una qualsiasi delle rivendicazione precedenti, in cui la combinazione di eccipienti comprende inoltre dal 0,5% al 2% p/p, preferibilmente dal 0,8% al 1,5% p/p, di biossido di silicio, le percentuali essendo espresse rispetto al peso complessivo della combinazione di eccipienti,
- 6. Compressa secondo una qualsiasi delle rivendicazione precedenti, in cui i microrganismi sono microrganismi probiotici.
- 7, Compressa secondo la rivendicazione 6, in cui i microrganismi probiotici comprendono almeno un ceppo microbico scelto dal gruppo comprendente i generi; Lactobacìllus , Bifìdobacterium Lactococcus , Leuconostoc . Streptococcus, Bacillus, Propionibacterium , Saccharomyces , Enterococcus.
- 8. Compressa secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i microrganismi sono presenti in una quantità dal 1 al 20% p/p, preferibilmente dal 3 al 10% p/p, ancor più preferibilmente dal 5 al 8% p/p, rispetto al peso complessivo della compressa.
- 9. Compressa secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre almeno un componente prebiotico.
- 10, Compressa secondo la rivendicazione 9, in cui il componente prebiotico è un materiale non digeribile di natura saccaridica, almeno parzialmente solubile in acqua od in soluzione acquosa.
- I I . Compressa secondo la rivendicazione 10, in cui il componente prebiotico è una fibra alimentare.
- 12. Compressa secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 11, in cui il componente prebiotico è presente in una quantità fino al 60% p/p, preferibilmente compresa dal 3 al 15% p/p, ancor più preferibilmente dal 4 al 7% p/p, rispetto al peso complessivo della compressa.
- 13. Compressa secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, avente una durezza compresa tra 10 e 12 Kp.
- 14. Compressa secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 12, avente una durezza compresa tra 5 e 6 Kp.
- 15. Processo per la produzione di compresse comprendenti microrganismi secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, che comprende: miscelare i microrganismi con una combinazione di eccipienti comprendente: dal 40% al 80% p/p di cellulosa microcristallina, dai 8% al 35% p/p di calcio idrogeno fosfato anidro e dal 8% al 25% p/p di sodio carbossimetilcellulosa, le percentuali essendo espresse rispetto al peso complessivo della combinazione di eccipienti; comprimere la miscela così ottenuta in modo da ottenere la compressa.
- 16. Processo secondo la rivendicazione 15, in cui ì microrganismi sono miscelati in fonna di coltura liofilizzata.
- 17. Processo secondo la rivendicazione 15 o 16, in cui i microrganismi sono aggiunti alla combinazione di eccipienti già miscelati.
- 18. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 15 a 17, in cui durante la fase di compressione viene applicata una forza di compressione tale da ottenere compresse aventi una durezza compresa tra 10 e 12 Kp.
- 19. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 15 a 17, in cui durante la fase di compressione viene applicata una forza di compressione tale da ottenere compresse aventi una durezza compresa tra 5 e 6 Kp,
- 20. Uso di una combinazione di eccipienti comprendente: dal 40% al 80% p/p di cellulosa microcristallina, dal 8% al 35% p/p di calcio idrogenofosfato anidro e dal 8% al 25% p/p di sodio carbossimetilcellulosa, le percentuali essendo espresse rispetto al peso complessivo della combinazione di eccipienti, per la produzione di compresse comprendenti microrganismi.
- 21. Uso di una combinazione di eccipienti comprendente: dal 40% al 80% p/p di cellulosa microcristallina, dal 8% al 35% p/p di calcio idrogenofosfato anidro e dal 8% al 25% p/p di sodio carbossimetilcellulosa, le percentuali essendo espresse rispetto al peso complessivo della combinazione di eccipienti, per la riduzione della mortalità di microrganismi nella produzione di compresse comprendenti detti microrganismi.
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