JP6969001B2 - Pparアゴニストとして用いられるピロリジン誘導体の非晶質及びその製造方法 - Google Patents
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Description
[定義及び説明]
計器の型番:ブルカーD8 advance(Bruker D8 Advance)X線回折計
測定方法:約10〜20mgの試料をXRPDの検出に用いる。
詳細なXRPDパラメータは下記の通りである。
X線管:Cu,kα,(λ=1.54056Å)
管電圧:40kV、管電流:40mA
発散スリット:0.60mm
センサスリット:10.50mm
散乱防止スリット:7.10mm
走査範囲:4〜40deg
ステップ角:0.02deg
ステップ幅:0.12秒
試料パン回転数:15rpm
計器の型番:TA Q2000差示走査熱量計
測定方法:試料(〜1mg)をDSCアルミニウム製るつぼに置き測定を行い、方法としては、50mL/min N2条件で、10℃/minの昇温速度で、試料を25℃から350℃まで加熱する。
計器の型番:TA Q5000IR熱重量分析計
測定方法:試料(2〜5mg)をTGA白金るつぼに量り取り測定を行い、25mL/min N2条件で、10℃/minの昇温速度で、試料を室温から350℃まで加熱する。
ステップ1:化合物Bの製造
25℃で50Lの反応釜にアセトニトリル(30L)を添加し、撹拌を始動した後、化合物A(2.00kg、13.32mol、1.0eq)と、ブロモイソ酪酸エチル(7.79kg、39.95mol、3.0eq)と、炭酸カリウム(5.52kg、39.95mol、3.0eq)とを添加した。反応液を80℃で16時間撹拌した。反応温度を25℃まで下げた後ろ過し、ろ液を減圧濃縮した。得られた残留物を酢酸エチル(5L)に溶解させた。ケーキを酢酸エチル(5L×2)で洗浄し、酢酸エチル溶液を合わせた。薄層クロマトグラフィ(石油エーテル:酢酸エチル=5:1)により有機相に原料スポットAがないことが検出されるまで、合わせた有機相を水酸化ナトリウム水溶液(1mol/L、5L/次)で洗浄した。有機相を飽和食塩水(5L×2)により洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過し、減圧濃縮した。化合物B1.51kgを得、収率は42.9%であった。
1H NMR(400MHz,CHLOROFORM−d)δppm 9.85(s,1H),7.50(s,2H),4.31−4.23(m,2H),2.25(s,6H),1.45(s,6H),1.33(t,J=7.2Hz,1H).
ドライアイス−エタノール浴(−60℃)にて、エタノール(12L)に塩化水素ガス(3.67kg、100.54mol、5.3eq)を導入し、システム温度を0℃以下に制御した。50Lの反応釜にエタノール(13L)及び新しく製造された塩化水素エタノール溶液を添加し、撹拌を始動させ、自然に25℃に昇温した。その後、化合物B(5.01kg、18.97mol、1.0eq)を添加した。原料を完全に溶解させた後、分割してp−メチルチオアセトフェノン(2.83kg、17.07mol、0.9eq)を添加した。混合物を25℃で16時間撹拌した。反応系を吸引ろ過し、ケーキを酢酸エチル(30L)に溶解させ、水(10L×2)、水酸化ナトリウム水溶液(1N、8L×2)及び飽和食塩水(8L×2)で洗浄し、無水硫酸ナトリウム(1.5kg)で乾燥し、ろ過し、減圧濃縮し、化合物C6.10kgを得、収率は76.8%であった。
MS m/z (ESI):413.1 [M+1].
1H NMR(400MHz,CHLOROFORM−d)δppm 7.95(d,J=8.28Hz,2H),7.71(d,J=15.56Hz,1H),7.42(d,J=15.56Hz,1H),7.31−7.28(m,4H),4.30(q,J=7.28Hz,2H),2.54(s,3H),2.25(s,6H),1.50(s,6H),1.36(t,J=7.15Hz,3H).
50Lの反応釜にN,N−ジメチルホルムアミド(15L)を添加し、撹拌を始動させ、トリメチルスルホキソニウムヨージド(3.78kg、16.01mol、1.2eq)を添加した後、0℃まで降温し、分割してカリウムtert−ブトキシド(1.79kg、16.01mol、1.2eq)を添加した。0℃で30分間撹拌した後、化合物C(5.5kg、13.34mol、1.0eq)のN,N−ジメチルホルムアミド(15L)溶液を緩やかに添加した。混合物を0℃で2時間撹拌した。反応液を緩やかに氷水(0〜5℃、30L)に加えた後、石油エーテル/酢酸エチル(1:1、10L×3)で抽出した。合わせた有機相を水(10L×2)及び飽和食塩水(10L×2)で洗浄し、無水硫酸ナトリウム(2kg)で乾燥し、ろ過し、減圧濃縮し、化合物D5.48kgを得、収率は96.3%であった。
MS m/z (ESI):427.2 [M+1].
1H NMR(400MHz,CHLOROFORM−d)δppm 7.91(d,J=8.5Hz,2H),7.27(d,J=8.5Hz,2H),6.81−6.70(m,1H),6.75(s,1H),4.29(q,J=7.0Hz,2H),2.83−2.74(m,1H),2.56(m,1H),2.51(s,3H),2.18(s,6H),1.84(m,1H),1.46(s,6H),1.35(t,J=7.2Hz,3H)。
乾燥した50Lの反応釜にエタノール(35.0L)を添加し、撹拌を始動させた後、化合物D(5.45kg、12.79mol、1.0eq)及び氷醋酸(2.30kg、38.37mol、3.0eq)を添加した。反応混合物を80℃まで加熱した後、分割して亜鉛粉末(2.45kg、38.37mol、3.0eq)を添加した。得られた懸濁液を80℃で16時間攪拌を続けた。反応液をろ過し、ケーキを酢酸エチル(3L×2)で洗浄し、有機相を合わせ減圧濃縮した。濃縮液を酢酸エチル(10L)に溶解させ、50Lの分液ロートに吸い込んだ。50Lの分液ロートに酢酸エチル(15L)及び水(10L)を汲み込み、5分間撹拌した後静置し分液した。有機相を順に10%炭酸ナトリウム水溶液(10L×2)及び飽和食塩水(10L×1)で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過し、減圧濃縮し、化合物E5.15kgを得、収率は92.9%であった。
MS m/z (ESI):429.2 [M+1].
1H NMR(400MHz,CHLOROFORM−d)δppm 7.74(d,J=8.5Hz,2H),7.17(d,J=8.5Hz,2H),6.71(s,2H),4.21(q,J=7.1Hz,2H),2.82(t,J=7.3Hz,2H),2.51(t,J=7.7Hz,2H),2.45(s,3H),2.09(s,6H),1.94(quin,J=7.5Hz,2H),1.39(s,6H),1.28(t,J=7.0Hz,3H)
50Lの反応釜に無水ジクロロメタン(20L)を添加し、撹拌を始動させた後、化合物E(5.21kg、12.02mol、1.0eq)及び2,6−ジメチルピリジン(4.50kg、42.07mol、3.5eq)を添加し、0℃まで降温した。反応液にトリフルオロメタンスルホン酸トリメチルシリル(8.01kg、36.06mol、3.0eq)を滴下し、0℃で30分間ほど攪拌を続けた。反応液を取り薄層クロマトグラフィ(石油エーテル:酢酸エチル=5:1)で検出した。50Lの分液ロートに冷水(5〜10℃、10L)を汲み込み、その後撹拌下にて反応液を汲み込み、5分間撹拌した後分液した。有機相を飽和食塩水(10L)で洗浄し、減圧濃縮した。濃縮液をメタノール/水(2:1、30L)の混合溶液に添加し、20分間ほど撹拌し、黄色い固体が析出した。混合物をろ過し、減圧し蒸発乾固させ、黄色い固体粗生成物を得た。
50Lの反応釜に無水トルエン(35L)を添加し、撹拌を始動させ、減圧し蒸発乾固させた粗生成物を反応釜に添加した。0℃まで降温し、ジクロロジシアノベンゾキノン(2.99kg、13.22mol、1.1eq)を分割して反応釜に添加し、0℃で1時間攪拌を続けた。反応液を取り薄層クロマトグラフィ(石油エーテル:酢酸エチル=5:1)で検出した。120Lのバケットに水(50L)及び亜硫酸ナトリウム(3.00kg)を添加し、透明になるまで撹拌した後、反応液を緩やかに当該亜硫酸ナトリウム溶液に注ぎ、酢酸エチル(15L)を添加した。速やかに10分間撹拌し、大量の黄色い固体が析出し、吸引ろ過し、ケーキを石油エーテル/酢酸エチル(3:1、10L×2)で洗浄した。ろ液を合わせ有機相を分離させた。有機相を5%亜硫酸ナトリウム溶液(10L×2)及び飽和食塩水(10L×2)で洗浄し、無水硫酸ナトリウム(2.00kg)で乾燥した。ろ過し、減圧濃縮(40〜50℃)した。粗生成物4.29kgを得た。その後、粗生成物を12Lの無水エタノールに加え、25℃で0.5時間撹拌した後、ろ過した。ケーキを回収し減圧乾燥し、化合物F3.50kgを得、収率は69.9%であった。
MS m/z (ESI):427.2 [M+1].
1H NMR(400MHz,CHLOROFORM−d)δppm 7.85(d,J=8.5Hz,2H),7.28−7.27(m,2H),7.22−7.14(m,1H),7.02(s,1H),6.83(s,2H),4.30(s,2H),3.53(d,J=6.8Hz,2H),2.55(s,3H),2.21(s,6H),1.49(s,6H),1.38(s,3H).
乾燥した50Lの反応釜に2−メチルテトラヒドロフラン(30L)を添加し、撹拌を始動させ、化合物F(3.0kg、6.50mol、1.0eq)及びトリフルオロ酢酸(37.05g、0.33mol、0.05eq)を添加した後、N−メトキシメチル−N−(トリメチルシリルメチル)ベンジルアミン(1.85kg、7.80mol、1.2eq)を緩やかに添加し、内部の温度を30℃以下に制御した。滴下終了後、25℃で12時間攪拌を続けた。反応液を50Lの分液ロートに汲み込み、順に5%炭酸ナトリウム水溶液(10L×2)及び飽和塩化ナトリウム水溶液(10L×2)で洗浄し、無水硫酸ナトリウム(2kg)で乾燥し、ろ過し、減圧濃縮し、化合物G3.92kgを得た。
MS m/z (ESI):560.0 [M+1].
1H NMR(400MHz,CHLOROFORM−d)δppm 7.71(d,J=8.5Hz,1H),7.31−7.20(m,9H),6.71(s,1H),4.30−4.23(m,2H),3.76−3.36(m,6H),3.07−2.96(m,2H),2.68(t,J=7.3Hz,2H),2.51(s,3H),2.10−2.03(m,6H),1.36−1.22(m,9H).
化合物G(3.92kg、5.04mol、1.0eq)を無水エタノール(20L)で溶解させ、50Lの反応釜に添加し、撹拌を始動させた。水酸化ナトリウム(604.8g、15.12mol、3.0eq)を水(6L)に溶解させた後、緩やかに反応液に添加した。添加終了後、25℃で16時間攪拌を続けた。反応液を減圧濃縮し、大部分の溶剤(エタノール)を除去した。濃縮後の液体を50Lの分液ロートに汲み込み、撹拌を始動させた後、酢酸エチル(20L)を汲み込み、10%の硫酸水素カリウム水溶液(10L×2)及び飽和塩化ナトリウム水溶液(10L×2)で洗浄し、無水硫酸ナトリウム(1.5kg)で乾燥し、減圧濃縮した。およそ溶剤が約8L残るまで濃縮し、大量の固体が析出し、濃縮を停止し、25℃まで下げた。濃縮された懸濁液をろ過し、ケーキを酢酸エチル(2L×3)で洗浄し、蒸発乾固させ、真空乾燥箱で減圧乾燥し、化合物H2.44kgを得、収率は89.85%であった。
MS m/z (ESI):532.1 [M+1].
1H NMR(400MHz,CHLOROFORM−d)δppm 7.66(dd,J=4.0、8.3Hz,2H),7.41−7.33(m,2H),7.23−7.08(m,5H),6.79(d,J=2.0Hz,2H),4.12(q,J=7.0Hz,2H),3.93−3.60(m,4H),3.48−3.32(m,1H),2.97−2.84(m,1H),2.67(d,J=7.8Hz,2H),2.57−2.49(m,3H),2.25−2.13(m,6H),1.46(s,6H),1.36(t,J=7.2Hz,3H).
乾燥した50Lの反応釜にアセトニトリル(24L)及びイソプロピルアルコール(6L)を添加し、撹拌を始動させた後、化合物H(3.04kg、5.65mol、1.0eq)を添加した。80℃で(S)−(−)−(1−ナフチル)エチルアミン(724.79g)を緩やかに加えた。添加終了後、80℃で1時間攪拌を続けた。加熱を停止し、自然に冷却させ、30℃で16時間攪拌を続けた。撹拌を停止し、吸引ろ過し、ケーキをイソプロピルアルコール(2L×2)で洗浄し、蒸発乾固させた後、固体を回転蒸発装置に移し減圧乾燥し、化合物I1.63kgを得た。
キラル分離条件:キラルカラム:Chiralpak AD−3 100×4.6mm I.D.,3μm;移動相:40%メタノール(0.05%DEA)−CO2;流速:4mL/min;カラム温度:40℃。
化合物Iの対応する保持時間:1.604分間。
乾燥した50Lの反応釜に無水エタノール(30L)及び無水メタノール(4.5L)を添加し、撹拌を始動させ、化合物I(2.93kg、4.17mol、1.0eq)を添加した。80℃に昇温し1時間撹拌し、加熱を停止し、自然に冷却させ、30℃で16時間攪拌を続けた。懸濁液を吸引ろ過し、ケーキをエタノール(2L×2)で洗浄した後減圧乾燥した。残留物にメタノール(1.5L)及び酢酸エチル(15L)を添加し、撹拌後50Lの分液器に吸い込んだ。有機相を10%の硫酸水素カリウム水溶液(10L×5)、飽和塩化ナトリウム水溶液(5L×2)で洗浄し、無水硫酸ナトリウム(1kg)で乾燥し、ろ過し、減圧濃縮し、化合物J0.97kgを得た。
キラル分離条件:キラルカラム:Chiralpak AD−3 100×4.6mm I.D.,3μm;移動相:40%メタノール(0.05%DEA)−CO2;流速:4mL/min;カラム温度:40℃。
化合物Jの対応する保持時間:1.576分間。
乾燥した50Lの反応釜に無水ジクロロメタン(7L)を添加し、撹拌を始動させ、化合物J(700g、1.31mol、1.0eq)及びトリエチルアミン(1.33kg、13.1mol、10.0eq)を添加した。0℃で反応液にフェニルクロロホルメート(2.24kg、13.1mol、10.0eq)を滴下した。添加終了後、0℃で1時間攪拌を続けた。反応液に炭酸カリウム(543.37g、3.94mol、3.0eq)の純水(3L)溶液を添加し、40℃に昇温し20分間攪拌を続けた。その後水酸化リチウム(165.60g、3.94mol、3.0eq)を添加し、25℃で20分間攪拌を続けた。反応混合物を分液し、有機相を飽和塩化ナトリウム水溶液(2L)で洗浄し、無水硫酸ナトリウム(500g)で乾燥し、ろ過し、減圧濃縮した。濃縮液を酢酸エチル(1.5L)で溶解させた後、高速撹拌下にてn−ヘプタン(5.6L)を緩やかに加えた。添加んだ後、30分間攪拌を続け、ろ過した。ケーキをn−ヘプタン/酢酸エチル(4:1、3.5L×3)に添加し、30分間速やかに撹拌しパルピングし、ろ過した。得られたケーキをt−ブチルメチルエーテル(5L)で溶解させ、順に5%硫酸水素カリウム水溶液(1.5L×2)、イオン交換水(1L×2)で洗浄し、無水硫酸ナトリウム(300g)で乾燥し、ろ過し、減圧濃縮した。得られた固体を真空オーブンで乾燥させ(40〜45℃)、式(I)の化合物を得た。
MS m/z (ESI):584.1 [M+23].
1H NMR(400MHz,MeOD−d4)δppm 7.65(d,J=6.8Hz,2H),7.43−7.37(m,2H),7.29−7.22(m,3H),7.16(t,J=7.2Hz,2H),6.87(s,2H),4.13−3.92(m,2H),3.89−3.80(m,1H),3.69(dd,J=5.4、10.7Hz,1H),3.58−3.49(m,1H),2.81(d,J=14.1Hz,2H),2.71−2.63(m,1H),2.55(s,3H),2.23(s,6H),1.43(s,6H).
キラル分離条件:キラルカラム:Chiralpak AD−3 100×4.6mm I.D.,3μm;移動相:40% of methanol(0.05%DEA)in CO2;流速:2.8mL/min;カラム温度:40℃。
式(I)の化合物の対応する保持時間:2.018分間。
温度を25℃に制御し、粗生成物として薄黄色の固体である式(I)の化合物(310.5g)を3L反応フラスコに加えた後、n−ヘプタン(1500mL)を添加し、添加終了後、反応液を25℃で2h撹拌し、ろ過し、ケーキをn−ヘプタン(500mL)で洗浄した後、ろ過し粗生成物を得、粗生成物を真空乾燥箱で乾燥させ、XRPDによりその形態を検出し、得られた最終生成物の形態は非晶質であった。
得られた最終生成物のCu−Kα線のXRPDスペクトルは図1に示す通りであり、DSCスペクトルは図2に示す通りであり、TGAスペクトルは図3に示す通りである。
式(I)の化合物(40.0mg)を秤量し4.0mLのガラス瓶に添加し、150μLの酢酸エチルを添加し、それを懸濁液にした。マグネチックスターラー上で40℃で2日間撹拌した後、試料を遠心分離させ、上澄み液をヒュームフードに置き溶剤が揮発乾燥するまで揮発させた。その後得られた固体を40℃の真空乾燥箱に置き一晩乾燥させた。得られた最終生成物は実施例1と同様な非晶質であった。
式(I)の化合物(39.9mg)を秤量し4.0mLのガラス瓶に添加し、150μLのテトラヒドロフランを添加し、それを懸濁液にした。マグネチックスターラー上で40℃で2日間撹拌した後、試料を遠心分離させ、上澄み液をヒュームフードに置き溶剤が揮発乾燥するまで揮発させた。その後得られた固体を40℃の真空乾燥箱に置き一晩乾燥させた。得られた最終生成物は実施例1と同様な非晶質であった。
並行して式(I)の化合物の非晶質試料を2組秤量し、1組あたり約100mgであり、ガラス試料瓶の底部に置き、薄く伸ばした。試料をアルミホイルで瓶口を密封し、アルミホイルに刺して小さな穴を開け、試料が雰囲気ガスと十分に接触できることを確保し、40℃/75%湿度条件の恒温恒湿チャンバに置いた。前記条件で置かれる試料を10日目、30日目、60日目、90日目にサンプリングし検出し、検出結果と0日目の初期検出結果を比較させ、HPLC分析方法は表1に示す通りであり、試験の結果を表2に示す。
並行して式(I)の化合物の非晶質を2組秤量し、1組あたり約100mgであり、ガラス試料瓶の底部に置き、薄く伸ばし、アルミホイルで瓶口を密封し、アルミホイルに刺して小さな穴を開け、試料が雰囲気ガスと十分に接触できることを確保した。製造された試料をそれぞれ、25℃/92.5%の相対条件で置き、試料の10日目の物理的安定性を調べた。同時に、個別に式(I)の化合物の非晶質の約100mgを1組秤量し、ガラス試料瓶の底部に置き、スクリューキャップで封止した後、−20℃の条件で保存し、対照品として用いられた。10日目に、全ての試料を取り出し、室温まで戻し、試料の外観の変化を観察し、XRPDで試料の形態を検出した。加速試料と対照試料との比較により、式(I)の化合物の非晶質の固体の物理的安定性を判断した。以下の表3は式(I)の化合物の非晶質の固体の物理的安定性試験の結果であった。
約20mgの式(I)の化合物の非晶質を複数組取り、それぞれ、0.3〜0.4mLの以下の表における単一又は混合溶剤を加え、40℃の条件で撹拌した。2日間撹拌した後、試料が溶液状態又は溶液に近い状態であると、ろ過後溶剤を自然に揮発させ除去した。試料が懸濁液のままであると、試料を遠心分離させ、沈殿物を回収し、上澄み液をヒュームフードに置き溶剤が揮発乾燥するまで揮発させた。その後、得られた沈殿物と、溶剤が揮発乾燥した固体とを40℃の真空乾燥箱に置き一晩乾燥させた。全ての試料中の固体を回収し、XRPDでその状態を検出した。結果を表4に示す。
試験例8:インビトロ評価
PPARアゴニスト活性生体外試験原理
核ホルモン受容体(NHR)試験
1.PathHunterNHR細胞株は標準操作に従い冷凍庫から展開された。
2.細胞を20μL/wellの白い384ウェル細胞培養用プレートに接種し、テスト前に37℃で適切な時間インキュベートした。培養基に血清を濾別する活性炭、グルカンを含有し、ホルモン発現のレベルが低減された。
1.アゴニスト活性測定について、細胞は化合物と共にインキュベートされ応答を誘導することが必要である。
2.緩衝溶液から化合物をライブラリー溶液に配合し、5倍希釈した。
3.5倍希釈した化合物の溶液5μLを細胞に加えて、37℃(又は室温)で3〜16時間インキュベートした。最終の媒体濃度が1%であることを確保した。
1.活性阻害測定について、予め細胞をアンタゴニストとインキュベートしておいた後、アゴニストでEC80濃度においてドラッグチャレンジした。
2.緩衝溶液から化合物をライブラリー溶液に配合し、5倍希釈した。
3.5倍希釈した化合物の溶液5μLを細胞に加えて、37℃(又は室温)で60分間インキュベートした。最終の媒体濃度が1%であることを確保した。
4.緩衝溶液で6倍希釈したEC80アゴニスト5μLを細胞に加えて、37℃(又は室温)で3〜16時間インキュベートした。
1.試験の信号は単回添加した12.5μL又は15μL(50%v/v)PathHunter供試薬剤の混合物から生成され、当該試薬はその後室温で1時間インキュベートしなければならない。
2.マイクロウェルプレートに生成する化学発光信号をPerkinElmer Envision装置で検出した。
1.化合物の活性はCIBSデータ解析ソフトにより解析された(ChemInnovation、CA)。
2.アゴニストパターンの試験について、%活性は以下の式から算出した。
%活性=100%×(測定される化合物のRLU平均値−媒体バックグラウンドのRLU平均値)/(リガンド最大制御平均値−媒体バックグラウンドのRLU平均値)
3.アンタゴニストパターンの試験について、%活性は以下の式から算出した。
%阻害=100%×(1−(測定される化合物のRLU平均値−媒体バックグラウンドのRLU平均値)/(EC80コントロール化合物のRLU平均値−媒体バックグラウンドのRLU平均値))
4.なお、リガンドの応答は受容体活性の低減につながる(持続的活性ターゲットを有する逆アゴニスト)。これらの逆アゴニストの活性は以下の式から算出した。
%逆アゴニスト活性=100%×((媒体バックグラウンドのRLU平均値−測定される化合物のRLU平均値)/(媒体バックグラウンドのRLU平均値−リガンド最大制御RLU平均値))
試験の結果を表5に示す。
コメント2:A≦100nM;100nM<B≦150nM;150nM<C≦200nM;200nM<D≦250nM;E>250nM。
コメント3:100%≧I≧80%;80%>II≧50%;III<50%。
Claims (5)
- 前記非晶質の粉末X線回折スペクトルは2θ角が10〜25°の間にブロードで緩やかな回折ピークがあることを特徴とする、請求項1に記載の式(I)で示される化合物の非晶質。
- 示差走査熱量曲線が69.28±3℃及び239.33±3℃において2つの吸熱ピークの開始点を有する、請求項1に記載の非晶質。
- 熱重量曲線は120.00±3℃において重量が0.9958%減少する、請求項1に記載の非晶質。
- 式(I)の化合物を溶剤に添加して加熱撹拌し、又は再結晶して得ることを含む式(I)の化合物の非晶質の製造方法であって、前記溶剤がメタノール、エタノール、テトラヒドロフラン、酢酸エチル及びn−ヘプタンから選ばれ、前記加熱撹拌における撹拌温度が25℃〜45℃であり、パルピングの時間が2時間〜48時間であり、前記製造方法で化合物と溶剤の質量/体積比が1:3.5〜6g/mLである、式(I)の化合物の非晶質の製造方法。
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