JP3271259B2 - 改良された放射性標識 - Google Patents

改良された放射性標識

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は放射性標識の改良に関し、そして
より詳しくは、改良された放射性同位体複合体に関す
る。
【0002】ある種の巨大分子、例えばモノクローナル
抗体は、それらの高い生物学的特異性のために、診断目
的での画像診断又は治療のために特定の生体内部位に放
射性同位体をターゲティング(標的指向)せしめるため
に使用されている。診断用核医学におけるテクネチウム
99mTcの準安定性同位体の使用は十分に確立されてお
り、そしてレニウム 186Re, 188Re及び 189Reの
β−放射同位体は療法的に使用できる。
【0003】巨大分子にテクネチウムを結合するための
多くの方法が、科学文献及び特許刊行物に記載されてい
る。この分野を論じており、そして放射性同位体複合体
へのより容易な結合を可能にするために巨大分子を変性
する方法を教示している本出願人らのヨーロッパ特許出
願第384769号公報を参照する。例えば、放射性標
識された巨大分子を調製するための当該技術分野におい
て現在好ましい方法は、キレート前駆体の存在下で過テ
クネチウム酸イオンTcVII 4 - を還元して不安定な
Tc前駆体複合体を形成せしめ、次いでその前駆体複合
体を変性タンパク質上の金属結合基と反応させてTc−
タンパク質接合体を形成せしめる。この種の多数のキレ
ート前駆体はテクネチウムについて多数記載されてお
り、そのようなものとしてグルコヘプトン酸ナトリウ
ム、酒石酸ナトリウム、グルコン酸ナトリウム、コハク
酸ナトリウム及び1,1,3,3−プロピレンテトラホ
スホン酸ナトリウムが挙げられる。
【0004】現在好ましいキレート前駆体はグルコヘプ
トン酸ナトリウムである。上記ヨーロッパ特許出願第0
384769号公報に開示されるようにヒドラジノニコ
チンアミド(SHNH)基により機能的に変性されたタ
ンパク質を放射性標識するためへのグルコヘプトン酸T
cの使用は、60分間のインキュベーションを要し、そし
て95%より高い放射性標識収率が達成され得るが、これ
は10 mCi/mgタンパク質よりかなり低い比活性である。
本発明の目的は、新規Tc−複合体を提供することによ
って、インキュベーションに必要とされる時間及び/又
は比活性を改良することである。
【0005】本発明は、下記一般式L:
【化3】 (式中、Rは水素、ヒドロキシル、アルキル、ヒドロキ
シアルキル又はアルキルカルボキシであり、或いはRと
1 が一緒になって、モノ−、ジ−、トリ−又はテトラ
−メチレン基を形成してもよく、或いはRとR3 が一緒
になって、モノ−、ジ−、トリ−又はテトラ−メチレン
基を形成してもよく、そしてR1 及びR2 は同じであっ
ても異なっていても良くそして水素、ヒドロキシ、アル
キル、ヒドロキシアルキル、カルボキシ、アルキルカル
ボキシ、アルキルアミン、アルキルチオール及びアリー
ルから成る群より選択されるか、或いはR1とR2 が一
緒になって、テトラ−又はペンタ−メチレン基を形成し
てもよく、そしてR3 及びR4 及びR5 は同じであって
も異なっていても良く、そして水素、ヒドロキシ、アル
キル、ヒドロキシアルキル、カルボキシ及びアルキルカ
ルボキシから成る群より選択され、但し、R3 ,R4
びR5 の少なくとも1つがヒドロキシアルキルであり、
そしてnは0,1又は2に等しい) で表わされるリガンドLとテクネチウムとの複合体を提
供する。
【0006】Rに好ましいアルキル及び置換アルキル基
は、1〜3個の炭素原子を有するアルキルである。好ま
しくは、R1 及びR2 がアルキル又は置換アルキルであ
る場合、それらは1〜4個の炭素原子を有するものであ
る。好ましいアリール基はフェニル及びベンジルであ
る。好ましくは、R3 及びR4 及びR5 がアルキル又は
置換アルキル基である場合、それらは1〜3個の炭素原
子を有するものである。
【0007】好ましくは、R,R1 及びR2 の少なくと
も1つが水素であり、そしてR3 ,R4 及びR5 の少な
くとも1つがヒドロキシメチルである。特に好ましいリ
ガンドは、トリシン(この名称を以後使用する)として
知られるN−〔トリス(ヒドロキシメチル)メチル〕グ
リシンである。他の望ましいリガンドLは、R,R1
びR2 がすべて水素であり、R3 が水素、メチル又はエ
チルであり、そしてR4 及びR5 がヒドロキシメチル又
は2−ヒドロキシエチルであるもの;R,R1及びR2
がすべて水素であり、R3 及びR4 が水素又はメチルで
あり、そしてR5 がヒドロキシメチル又は2−ヒドロキ
シエチルであるものである。また、R及びR1 が両方と
も水素であり、R2 がメチル、ヒドロキシ、ヒドロキシ
メチル、カルボキシ、カルボキシメチル、2−カルボキ
シエチル、フェニル、ベンジル、1−ヒドロキシエチル
又はメルカプトメチルであり、そしてR3 ,R4 及びR
5がすべてヒドロキシメチルであるリガンドL;Rが水
素であり、R1 及びR2 が両方ともメチルであり、そし
てR3 ,R4 及びR5 がすべてヒドロキシメチルである
リガンドL;Rがヒドロキシ、ヒドロキシメチル、又は
カルボキシメチルであり、R1 及びR2 が両方とも水素
であり、そしてR3 ,R4 及びR5 がすべてヒドロキシ
メチルであるリガンドLも望ましい。
【0008】本発明はさらに、一般式Lのリガンドの存
在下で過テクネチウム酸イオンを還元することを含んで
成る、本発明の複合体の形成方法も提供する。
【0009】本発明の方法は、望ましくは、例えば塩化
第一錫として第一錫イオンを使って水溶液中で行なわれ
る。生成物複合体の純度及び安定性に対して有意な逆効
果が存在しないことを前提として別の還元系を使用する
ことも可能である。しかしながら、第一錫イオン還元が
現在のところ最良の実施可能な方法であると考えられて
いる。この方法は、一般的に周知の条件下で及び室温で
十分に進行する。
【0010】本発明は、変性された巨大分子と本発明の
複合体から製造される標識された巨大分子も提供する。
リガンドLは、標識された巨大分子上に補助リガンド
(co-ligand )として存続することが可能であるが、し
かしこれはまだ証明されていない。
【0011】本明細書に開示されるある種のリガンドは
新規であり、特に、以後ジシン(dicine)とも呼称する
N−〔ビス(ヒドロキシメチル)メチル〕グリシンは新
規である。下記一般式I:
【化4】 (式中、R,R1 ,R2 及びnは前に定義した通りであ
る)で表わされるリガンドの種類は新規であり、従っ
て、本発明の一部を構成すると思われる。
【0012】式Iのリガンドは、当業者が一般に利用で
きる方法により、適切には、下記一般式II:
【化5】 (式中、R1 ,R2 及びnは前に定義した通りであり、
そしてXは反応基、例えばハロゲン、メチルスルホン酸
塩もしくはトルエンスルホン酸塩又はトリフルオロメチ
ルスルホン酸塩である)で表わされる機能化された酸誘
導体とビス(ヒドロキシメチル)メチルアミンとを塩基
の存在下で反応せしめることにより、調製することがで
きる。下記の本発明の記載は、例示的なものであって、
本発明を制限するものではない。
【0013】
【実施例】例1 a)トリシン/SnCl2 凍結乾燥キットの調製 アルゴン下で煮沸しそして冷却することによって脱酸素
したクロマトグラフィー用(ガラス蒸留しそして濾過し
た)水 98 mlを、N−〔トリス(ヒドロキシメチル)メ
チル〕グリシン(=トリシン)3.60gの入った、酸洗浄
し、すすぎそして乾燥した150 mlのアーレンマイヤーフ
ラスコ中に添加した。その溶液のpHを、1 N NaOH溶液約
2.3mlを用いて7.1 に調整した。フラスコを気密性隔壁
により密封し、そしてカニューレによってさらに60分間
アルゴンをパージした。アルゴン下で脱酸素した0.1 N
HCl 中 50 mg/mlの SnCl2・2 H2O の溶液を調製し、そ
の80μl を前記トリシン溶液に添加した。トリシン/Sn
Cl2 溶液1mlを、アルゴンを充填し隔壁キャップしたバ
イアル中に注射器により移し、凍結し、続いて凍結乾燥
せしめた。その凍結乾燥したバイアルをアルゴン下で蓋
をしそしてクリンプして、36 mg のトリシン及び0.04 m
g のSnCl2 を含む最終組成物をpH 7.1に維持した。
【0014】 b)トリシン/SnCl2 凍結乾燥キットの再構成99m Tc−トリシンの形成 凍結乾燥したトリシン/SnCl2 組成物の隔壁キャップ済
バイアルに1mlの 99mTcO4 - (20 mCi/ml)を注入
し、そして注入後すぐに、凍結乾燥物質が溶けるまで激
しく振盪した。溶解後、Tc−トリシン試料を分析の前
に室温で15〜30分間放置しておいた。Tc−トリシン前
駆体複合体の形成についての分析は、ITLC−SGクロマト
グラフィープレート上で行った。8×1cmのプレートを
用いて、Tc−トリシン溶液の2.5 μl試料を1cmにス
ポットし、そして塩溶液により溶離させると、起点で1
%未満のTc−コロイドを与え、そして溶媒先端で99%
より高いTc−トリシンを与えた。10×1cmのプレート
を用いて、Tc−トリシン溶液の2.5 μl試料を1cmに
スポットし、そしてアセトン:ジクロロメタンの2:1
溶液を用いて溶離させると、起点で99%より高い 99m
c−トリシンを与え、そして溶媒先端で1%未満のTc
O4 - を与えた。免疫グロブリン(IgG)(MW=約 15
5,000)を、ヨーロッパ特許出願第0384769号公
報の実施例9に従ってSHNHと接合し、そして下記試
験に使用した。
【0015】例2 SHNHにより変性されたIgGの放射性標識の速度を、
次の3種のTc前駆体複合体:Tc−トリシン、Tc−
グルコヘプトン酸及びTc−サッカリン酸に関して測定
した。15 mCi/mlの各Tc前駆体 100μl を、同容量の
4.9 mg/ml IgG−SHNHと混合し、そして室温で1
時間インキュベートした。個々の溶液を1,10, 20, 3
0, 40, 50及び60分の時点でサンプリングし、そして標
準技術を用いてITLC−SGクロマトグラフィーにより分析
した。さらに、Tc−トリシンを同容量の未変性IgGと
混合し、タンパク質に対するそれの非特異的放射性標識
を測定した。図1に示される結果は、Tc−トリシンが
数分以内に90%より多くのタンパク質を放射性様式し、
一方でTc−グルコヘプトン酸は1時間を要したことを
明白に示す。さらに、放射性標識の程度はTc−トリシ
ンの場合は30分以内で最大に達するが、Tc−グルコヘ
プトン酸は1時間を要した。Tc−サッカリン酸は、明
らかにIgG−SHNHのための最少効果的放射性標識前
駆体である。タンパク質上にヒドラジノ−ニコチンアミ
ドリンカーが不在の場合、Tc−トリシンは未変性のIg
Gを最大4%までしか放射性標識しない。従って、Tc
−前駆体複合体の形成におけるトリシンの利用は、グル
コヘプトン酸塩を利用するよりも、変性されたIgGの標
識を大幅に改良する。
【0016】例3 SHNHにより変性されたIgGの放射性標識の%収率
を、次の2種のTc前駆体に関して、溶液の比活性(タ
ンパク質1mg当たりの 99mTcのmCi)の関数として測定
した:上記例2に従って測定した従来技術前駆体のうち
の最良であったTc−グルコヘプトン酸、及びTc−ト
リシン。100, 50, 20, 10, 5及び2 μlのIgG−SHN
H溶液(4.9 mg/mlタンパク質)を含む2シリーズのバ
イアルを調製した。1つのシリーズの各バイアルには、
それぞれTc前駆体 100μlを添加し、そしてそれらの
バイアルを27℃で1時間インキュベートした。標準技術
を用いてITLC−SGクロマトグラフィーにより試験溶液分
析した。図2に示される結果は、140 mCi /mgほどの高
いTc−トリシンの比活性の場合でもタンパク質の>90
%の放射性標識を示し、それに対してTc−グルコヘプ
トン酸は、その比活性が25 mCi/mg以上に上昇するにつ
れて放射性標識効率の劇的な低下を示した。従って、T
c−トリシンの利用は、低濃度のタンパク質を放射性標
識する効率を改善する。
【0017】例4 SHNHにより変性されたIgGの放射性標識の%収率
を、次の2種のTc前駆体:Tc−トリシン及びTc−
グルコヘプトン酸に関して、タンパク質の希釈溶液につ
いての比活性(mgタンパク質当たりの 99mTcのmCi)の
関数として測定した。pH 5.2のクエン酸塩緩衝液中の4.
9 mg/mlのIgG−SHNHの原液から、クエン酸塩緩衝
液による10倍希釈溶液と20倍希釈溶液を調製した。各タ
ンパク質溶液(4.9, 0.49 及び0.25 mg IgG−SHNH
/ml)の100 μl試料を、同容量のTc前駆体溶液と混
合し、そして37℃で1時間インキュベートした。標準技
術を用いて試験溶液をITLC-SG クロマトグラフィーによ
り分析した。図3に示される結果は、緩衝条件下で、T
c−トリシンがTc−グルコヘプトン酸よりも高い比活
性において、90%より高い効率で変性タンパク質を放射
性標識し続けることを証明する。
【0018】例5 N−〔ビス(ヒドロキシメチル)メチル〕グリシン(=
ジシン)の合成 セリノール(2.5 g, 26 mM) 、クロロ酢酸(2.41 g, 26
mM)及びNaOH(3.2 ml, 10N, 52 mM )を25 ml の水に
溶かし、そして室温で16時間撹拌した。その溶液をロー
タリエバポレーター上で濃縮し、得られたガラス状物を
メタノールに再溶解した。アセトンを添加すると白色固
体(2 g, 51 %)を与え、それをメタノール/酢酸エチ
ルから再結晶した。質量分析:C5H11NO4についての計算
値 149;実測値: 150(M+1); 1H NMR (D2O) (0.
75% TMS):3.85 (m, 4H), 3.80(s, 2H), 3.45 (m, 1
H)。
【0019】例6 N−ヒドロキシエチル−グリシン(=モノシン)の合成 グリオキシル酸 1.0 g(10.85 ミリモル)、エタノール
アミン 0.83 ml(13.83 ミリモル)及び水素化シアノホ
ウ素ナトリウム 0.34 g (5ミリモル)をメタノール中
で室温で48時間撹拌した。12 N HCl 1.0 ml (10.85 ミ
リモル)を前記溶液にゆっくりと添加し、次いでそれを
ロータリーエバポレーター上で濃縮した。迅速に攪拌し
ながら無水エタノールを添加すると白色固体が得られ、
それをフリット上に集め、そして真空乾燥した。FAB
質量分析:C4H9NO3 についての計算値:119 ;実測値:
142 (M+Na),164 (M+2 Na);1H NMR (D2O 中)
:3.85 (t, 5, 2H), 3.67 (s, 2H), 3.23 (t, 5, 2
H)。
【0020】例7 N−〔トリス(ヒドロキシメチル)メチル〕アラニン
(=メチルトリシン)の合成 2−ブロモプロピオン酸 2.5 g(16.4ミリモル)と10 N
NaOH 1.6 ml(16.4ミリモル)を水 25 mlに溶かし、そ
して攪拌しながらそこにN−〔トリス(ヒドロキシメチ
ル)メチル〕アミン 1.98 g (16.4ミリモル)を添加し
た。その溶液を80℃で6時間撹拌し、この間に1N NaOH
16 ml を滴下添加した。溶媒をロータリーエバポレータ
ー上で留去し、そして得られたガラス状物を一晩真空乾
燥した。質量分析:C7H15NO5についての計算値:193 ;
実測値: 194(M+1),216 (M+NA);D2O 中での
1H NMR:3.66 (q, 7, 1H), 3.21 (s, 6H), 1.13 (d, 7,
3H)。
【0021】例8 N−〔トリス(ヒドロキシメチル)メチル〕−β−アラ
ニン(=β−メチルトリシン)の合成 トリス 1.0 g(8.26ミリモル)とアクリロニトリル 1.0
ml (16ミリモル)をメタノール中で70℃にて48時間撹
拌した。溶媒をロータリーエバポレーター上で留去し、
得られたガラス状物に無水エタノールを添加した。溶液
から沈殿した未反応トリスを濾過により除去し、そして
母液を短いシリカゲルプラグを通して濾過した。溶液を
濃縮すると白色結晶質固体A(0.86 g, 60%)を得た。
1H NMR:3.58 (s, 6H), 2.96 (t, 7, 2H), 2.65 (t, 7,
2H)。
【0022】0.25 gのA(14ミリモル)を濃塩酸中で16
時間還流させた。ロータリーエバポレーター上で溶媒を
除去し、そして得られた残渣を80℃で真空乾燥した。そ
の溶液をリータリーエバポレーター上で蒸発させると、
灰白色固体として、N−〔トリス(ヒドロキシメチル)
メチル〕−β−アラニンアンモニウムクロリドが得られ
た。
【0023】例9 Tc−L前駆体溶液の調製 72 mg /mlの濃度のリガンドL(例えばトリシン)の水
性前駆体溶液を、脱酸素した金属不含有の水中に調製し
た。前駆体原液を1N NaOH 溶液によりpH 7.1に調整し
た。0.1 N HCl 中の10mg/mlの SnCl2・2 H2O の第二の
原液を調製し、それを前記前駆体原液に添加して、 SnC
l2・2 H2O 濃度を100 μg/mlにした。前駆体/SnCl2
溶液を、 99mTcO4 - (30 mCi/ml)と共に同じ割合
で混合した。室温で数分後、Tc−リガンド前駆体複合
体の形成についての分析をITLC−SGクロマトグラフィー
プレート上で行なった。8×1cmのプレートを用いて、
Tc−前駆体溶液の2.5 μl サンプルを1cmにスポット
し、そして塩溶液により溶離すると、起点にTc−コロ
イドをそして溶媒先端にTc−前駆体複合体を与えた。
10×1cmのプレートを用いて、Tc−前駆体溶液の2.
5 μl サンプルを1cmにスポットし、そしてメチルエチ
ルケトン又はアセトン:ジクロロメタンの2:1溶液に
より溶離すると、起点にTc−前駆体をそして溶媒先端
99mTcO4 - を与えた。
【0024】溶液中のテクネチウム種の%収率として表
1に与えられる結果は、この方法が例2,5,6及び7
に例示されるリガンドLのテクネチウム複合体に一般的
であることを明確に示す。トリス(ヒドロキシメチル)
メチル基又はグリシン上の機能的置換は、室温で数分以
内でTc−前駆体複合体の定量的形成をもたらす。これ
らの溶液は、追加の変更なしにタンパク質標識に適切で
ある。
【0025】例10 SHNHにより変性されたIgGのTc−L前駆体による
放射性標識 SHNH(ヨーロッパ特許出願第0384769号公報
に記載されるようなヒドラジノ−ニコチンアミド基)に
より変性されたIgGの放射性標識の効率を、上記例9に
一般的に示される通りにTc−前駆体複合体に関して測
定した。15 mCi/mlの各Tc−前駆体 100μlを、同容
量の20 mM クエン酸塩+100 mM NaCl 緩衝液(pH 5.2)
中 4.9 mg /mlのIgG−SHNH溶液と混合し、室温で
1時間インキュベートした。その溶液を60分の時点でサ
ンプリングし、そして1×8cmのITLC−SGと塩溶液溶離
剤を用いて薄層クロマトグラフィーにより分析した。T
c標識されたIgG−SHNHはプレートの起点に付着
し、そしてTc−前駆体及び99mTcO4 - は溶媒先端
の方に溶離する。
【0026】Tc−IgG−SHNHの%収率として与え
られた(及びTc−コロイドについて補正された)結果
は、リガンドLのポリヒドロキシ類似体から形成された
Tc−前駆体がIgG−SHNHを定量的に放射性標識す
ることを明白に示す。さらに、メチルトリシンにおいて
例示されるように、リガンドL中のグリシンからアラニ
ンへのアルキルの変更は、まだなおIgG−SHNHの定
量的放射性標識をもたらしたが、その効率は室温で減少
する。従って、Tc−前駆体複合体の形成及びSHNH
により変性されたタンパク質のその後の放射性標識のた
めの、リガンドLのポリヒドロキシアミノ酸類似体の一
般的な使用が証明される。
【0027】
【表1】
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、室温における3種の異なるTc−前駆
体複合体によるIgG−SHNHの放射性標識の速度の比
較である。
【図2】図2は、様々なレベルの比活性の2種のTc−
前駆体複合体によるIgGの放射性標識の比較である。
【図3】図3は、比活性の関数として2種のTc−前駆
体複合体によるIgGの系列希釈液の放射性標識の比較で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ペドロ エミリオ ヘルナンデ アメリカ合衆国,ペンシルバニア 19356,マルバーン,デイジー レーン 3 (72)発明者 ジョン デビッド ヒギンズ ザ サー ド アメリカ合衆国,ペンシルバニア 19380,ウエスト チェスター,ノース ニュー ストリート 10 (72)発明者 スコット ケネス ラーセン アメリカ合衆国,ペンシルバニア 19380,ウエスト チェスター,イース ト エバンズ ストリート 300,アパ ートメント シー124 (56)参考文献 特開 平3−27356(JP,A) 特表 平2−504269(JP,A) 米国特許4772724(US,A) CHEMICAL ABSTRACT S,95:93053u(1981) CHEMICAL ABSTRACT S,90:60597t(1979) Bulletin De La So ciete De France, 1975,No.5−6,pages 1160 −1164 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07C 227/00 C07C 229/76 G01N 33/534 C07F 13/00 C07C 229/08 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式L: 【化1】 (式中、 Rは水素、ヒドロキシル、アルキル、ヒドロキシアルキ
    ル又はカルボキシアルキルであり、或いはRとR1 が一
    緒になって、モノ−、ジ−、トリ−又はテトラ−メチレ
    ン基を形成してもよく、或いはRとR3 が一緒になっ
    て、モノ−、ジ−、トリ−又はテトラ−メチレン基を形
    成してもよく、そしてR1 及びR2 は同じであっても異
    なっていてもよくそして水素、ヒドロキシ、アルキ
    ル、ヒドロキシアルキル、カルボキシ、カルボキシアル
    キル、アルキルアミン、アルキルチオール及びアリール
    から成る群より選択されるか、或いはR1 とR2 が一緒
    になって、テトラ−又はペンタ−メチレン基を形成して
    もよく、そしてR3 及びR4 及びR5 は同じであっても
    異なっていてもよく、そして水素、ヒドロキシ、アル
    キル、ヒドロキシアルキル、カルボキシ及びカルボキシ
    アルキルから成る群より選択され、但し、R3 ,R4
    びR5 の少なくとも1つがヒドロキシアルキルであり、
    そしてnは0,1又は2に等しい) で表わされるリガンドLと99mTcとの複合体。
  2. 【請求項2】 前記リガンドにおいて、R,R1 及びR
    2 の少なくとも1つが水素である、請求項1記載の複合
    体。
  3. 【請求項3】 前記リガンドにおいて、R,R1 及びR
    2 の少なくとも2つが水素である、請求項2記載の複合
    体。
  4. 【請求項4】 前記リガンドにおいて、R3 ,R4 及び
    5 の少なくとも1つがヒドロキシメチルである、請求
    項1記載の複合体。
  5. 【請求項5】 前記リガンドLがトリシンである、請求
    項1記載の複合体。
  6. 【請求項6】 前記リガンドLがモノシンである、請求
    項1記載の複合体。
  7. 【請求項7】 前記リガンドLがジシンである、請求項
    1記載の複合体。
  8. 【請求項8】 前記リガンドLがメチルトリシンであ
    る、請求項1記載の複合体。
  9. 【請求項9】 請求項1記載のリガンドLと 99m Tcと
    複合体の形成方法であって、リガンドLの存在下で
    水性溶液中で第一錫イオンSn 2+ を用いて過テクネチウ
    ム酸イオンTcO 4 - を還元することを含んでなる方法。
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