JPH05199889A - (s)−1−フェニル−1,3−プロパンジオールまたはその誘導体の製造方法 - Google Patents

(s)−1−フェニル−1,3−プロパンジオールまたはその誘導体の製造方法

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JPH05199889A
JPH05199889A JP4030782A JP3078292A JPH05199889A JP H05199889 A JPH05199889 A JP H05199889A JP 4030782 A JP4030782 A JP 4030782A JP 3078292 A JP3078292 A JP 3078292A JP H05199889 A JPH05199889 A JP H05199889A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 1−フェニルプロパン−3−オール−1−オ
ンまたはその誘導体に、微生物の培養物、該培養物より
分離した微生物菌体もしくは該微生物菌体の処理物を作
用せしめ、これを不斉的に還元することを特徴とする
(S)−1−フェニル−1,3−プロパンジオールまた
はその誘導体の製造方法。 【効果】 本発明の方法によると、光学純度の高い
(S)−1−フェニル−1,3−プロパンジオールまた
はその誘導体を高い反応収率で簡便に製造することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は(S)−1−フェニル−
1,3−プロパンジオールまたはその誘導体の製造方法
に関する。(S)−1−フェニル−1,3−プロパンジ
オールまたはその誘導体は種々の医薬品の合成原料とし
て有用である。
【0002】
【従来の技術】従来、(S)−1−フェニル−1,3−
プロパンジオールを製造する方法としては、化学的に合
成されたラセミ体の3−フェニル−3−ヒドロキシプロ
ピオン酸エチルをリパーゼにより不斉水解し、得られた
(S)−3−フェニル−3−ヒドロキシプロピオン酸を
化学的に還元する方法(米国特許第4921798号)
が知られている。しかしこの方法では、原料が高価であ
りかつその50%しか生産物に変換できず、また工程が
煩雑であるという問題点を有していた。また、(S)−
1−フェニル−1,3−プロパンジオール誘導体を製造
する方法としては、3−アリル−3−ヒドロキシプロピ
オン酸エステル誘導体をリパーゼのエステル合成反応を
用いて光学分割し、得られた(S)−3−アリル−3−
ヒドロキシプロピオン酸エステル誘導体を脱エステル
後、化学的に還元する方法(1991年3月度日本化学
会1A438)が知られている。しかしながら、この方
法では生産物の収率が悪く、また工程が煩雑であるとい
う問題点を有していた。
【0003】
【発明を解決しようとする課題】本発明の目的は、安価
かつ簡便に光学純度の高い(S)−1−フェニル−1,
3−プロパンジオールまたはその誘導体を製造する方法
を提供することである。
【0004】
【問題を解決するための手段】本発明者らは上述の事情
に鑑み、安価かつ簡便に光学純度の高い(S)−1−フ
ェニル−1,3−プロパンジオールまたはその誘導体を
製造する方法を開発すべく鋭意検討を重ねた結果、微生
物により1−フェニルプロパン−3−オール−1−オン
またはその誘導体を(S)−1−フェニル−1,3−プ
ロパンジオールまたはその誘導体に効率よく不斉的に還
元することができることを見い出し、本発明を完成する
に至った。
【0005】すなわち、本発明は、一般式(1)で表さ
れる1−フェニルプロパン−3−オール−1−オンまた
はその誘導体に、一般式(1)で表される1−フェニル
プロパン−3−オール−1−オンまたはその誘導体を一
般式(2)で表される(S)−1−フェニル−1,3−
プロパンジオールまたはその誘導体に不斉的に還元する
能力を有する微生物の培養物、該培養物より分離した微
生物菌体もしくは該微生物菌体の処理物を作用せしめる
ことを特徴とする一般式(2)で表される(S)−1−
フェニル−1,3−プロパンジオールまたはその誘導体
の製造方法を提供するものである。
【0006】
【化3】 (式中R1は、水素原子、ハロゲン原子またはアルキル
基を示し、R2は水素原子またはアルキル基を示し、R3
は水素原子またはアシル基を示す)
【0007】
【化4】 (式中R1は、水素原子、ハロゲン原子またはアルキル
基を示し、R2は水素原子またはアルキル基を示し、R3
は水素原子またはアシル基を示す)
【0008】本発明に使用する微生物としては、1−フ
ェニルプロパン−3−オール−1−オンまたはその誘導
体を(S)−1−フェニル−1,3−プロパンジオール
またはその誘導体に不斉的に還元する能力を有する微生
物であればいずれを用いてもよいが、具体的には以下の
ものを例示することができる。 アルスロバクター・パラフィナス(Arthrobacter paraf
fineus) ATCC15591 オーレオバクテリウム・テスタセム(Aureobacterium t
estaceum) JCM1354 クラビバクター・ミシガネンス(Clavibacter michigan
ense) ATCC7429 エンテロバクター・クロアカエ(Enterobacter cloaca
e) IFO3320 フラボバクテリウム・エステラロマティカム(Flavobac
terium esteraromaticum) IFO3751 ノカルディア・アステロイデス(Nocardia asteroide
s) ATCC3318 ロドコッカス・エリスロポリス(Rhodococcus erythrop
olis) ATCC4277 セラチア・マルセセンス(Serratia marcescens) A
TCC14226 キャンディダ・カンタレリ(Candida cantarellii)
IFO1261 シテロマイセス・マトリテンシス(Citeromyces matrit
ensis) IFO0651 クリプトコッカス・アルビダス(Cryptococcus albidu
s) IFO0610(FERM P−12597) クリプトコッカス・アルビダス(Cryptococcus albidu
s) IFO0612 ハンゼヌラ・ムラキ(Hansenula mrakii) IFO08
95 ハンゼヌラ・ムラキ(Hansenula mrakii) IFO08
96 (FERM P−12598) クロッケラ・ジャバニカ(Klockera javanica) IF
O0669 オーレオバシィデム・プルランス(Aureobasidium pull
ulans) IFO6353 クルブラリア・トリフォリ(Curvularia trifoli) I
FO7276 ゲラシノスポラ・ロンギスポラ(Gelasinospora longis
pora) IFO8658 モナスカス・アラネオサス(Monascus araneosus) I
FO4482 ムコール・ジャバニカス(Mucor javanicus) IFO
4570 リゾプス・ディレマー(Rhizopus delemar) IFO4
801 スクレロティウム・バタティコラ(Sclerotium batatic
ola) CBS271.34 (FERM P−125
96) スクレロティウム・バタティコラ(Sclerotium batatic
ola) CBS459.70 セプトリア・ククルビタセラム(Septoria cucurbitace
arum) IFO7479 ウエステルディケラ・マルチスポラ(Westerdykella mu
ltispora) IFO7895
【0009】これらの微生物は、野生株または変異株の
いずれでもよいし、また、細胞融合もしくは遺伝子操作
法等の遺伝学的手法により誘導される組み換え株等も用
いることができる。
【0010】本発明に用いる微生物を培養するための培
地は、その微生物が増殖し得るものであれば特に制限は
ない。例えば、炭素源、窒素源、無機塩類、有機栄養素
等を含有する通常の液体栄養培地を使用することができ
る。
【0011】炭素源としては、上記微生物の利用可能な
ものであればいずれも使用でき、具体的には、グルコー
ス、フルクトース、シュクロース、デキストリン等の糖
類、ソルビトール、エタノール、グリセロール等のアル
コール類、フマル酸、クエン酸、酢酸、プロピオン酸等
の有機酸類またはその塩類、パラフィン等の炭化水素
類、あるいはこれらの混合物を使用することができる。
【0012】窒素源としては、例えば、硫酸アンモニウ
ム、塩化アンモニウム等の無機アンモニウム塩、フマル
酸アンモニウム、クエン酸アンモニウム等の有機酸アン
モニウム塩、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム等の硝酸
塩、ペプトン、酵母エキス、肉エキス、コーンスティー
プリカー等の有機窒素化合物、あるいはこれらの混合物
を使用することができる。
【0013】他に無機塩類、微量金属塩、ビタミン類
等、通常の培養に用いられる栄養源を適宜、混合して用
いることができる。また必要に応じて微生物の増殖を促
進する因子、本発明の目的化合物の生成能力を高める因
子、あるいは培地のpH保持に有効な物質も添加でき
る。
【0014】培養方法としては、pHは3ないし9.
5、好ましくは4ないし8、培養温度は20ないし45
℃、好ましくは25ないし37℃で、嫌気的あるいは好
気的にその微生物の生育に適した条件下で、5ないし1
20時間、好ましくは12ないし72時間程度培養す
る。
【0015】上記微生物を1−フェニルプロパン−3−
オール−1−オンまたはその誘導体に作用せしめる方法
としては、かくして得られる微生物培養物に1−フェニ
ルプロパン−3−オール−1−オンまたはその誘導体を
添加して反応させる方法、微生物培養物から遠心分離等
により菌体を分離し、これをそのままもしくは洗浄した
後、緩衝液、水等に再懸濁したものに1−フェニルプロ
パン−3−オール−1−オンまたはその誘導体を添加し
反応させる方法等がある。この反応の際、グルコース、
フラクトース、シュクロース等の炭素源をエネルギー源
として添加した方がよい場合もある。また、微生物菌体
の処理物として、菌体破砕物、アセトン処理菌体、凍結
乾燥菌体、あるいはポリアクリルアミドゲル法、カラギ
ーナン法、アルギン酸ゲル法等の公知の方法で固定化し
た菌体も用いることもできる。更に、微生物菌体処理物
としては、菌体抽出物もしくはこれより反応を触媒する
不斉還元酵素を分離精製したものも使用できる。この場
合、還元反応であるので、本酵素の補酵素となるNAD
HやNADPHを反応系に添加することが好ましい。
【0016】1−フェニルプロパン−3−オール−1−
オンまたはその誘導体はそのまま、あるいは水もしくは
反応に影響を与えないような有機溶媒に溶解したり界面
活性剤等に分散させたりして、反応始めから一括してあ
るいは反応途中に分割して添加することができる。添加
濃度は特に制限されないが、0.1ないし10%程度が
好ましい。
【0017】反応はpH3ないし9、好ましくはpH5
ないし8、温度は10ないし60℃、好ましくは20な
いし40℃の範囲で、攪拌下または静置下で行う。かく
して1ないし120時間程度反応させることにより反応
液中に光学純度の高い(S)−1−フェニル−1,3−
プロパンジオールまたはその誘導体が生成蓄積する。
【0018】反応によって生成した(S)−1−フェニ
ル−1,3−プロパンジオールまたはその誘導体の採取
は、反応液から直接あるいは菌体分離後、有機溶媒によ
る抽出、蒸留、カラムクロマトグラフィー等の通常の精
製方法を用いれば容易に得ることができる。
【0019】
【実施例】以下、本発明を実施例にてさらに詳細に説明
する。なお、実施例における1−フェニル−1,3−プ
ロパンジオールまたはその誘導体の絶対配置、光学純度
並びに反応収率の測定は、高速液体クロマトグラフィー
(カラム:ダイセル化学製キラルセルOB、溶離液:ヘ
キサン/2ープロパノール=8/2、流量:0.7ml
/分、検出:UV210nm)により行った。
【0020】実施例1 グルコース2.0%、(NH42SO40.5%、K2
PO40.3%、KH2PO40.1%、MgSO4・7H
2O0.05%、FeSO4・7H2O0.001%、M
nSO4・4H2O0.001%、酵母エキス1.0%及
びポリペプトン1.0%から成る組成の培地(pH7.
0)を試験管に3mlずつ分注し、加熱殺菌後、予めブ
イヨン寒天培地にて30℃、24時間培養して得た表1
に示す微生物の菌体をそれぞれ一白菌耳量接種し、30
℃で24ないし48時間振とう培養した。ついで培養液
に1−フェニルプロパン−3−オール−1−オン3m
g、グルコース15mgを添加しさらに30℃、24時
間振とうして反応を行った。反応終了後、反応液をエタ
ノールで希釈した後、遠心分離にて除菌し、得られた上
澄を高速液体クロマトグラフィーに供し、生成した1−
フェニル−1,3−プロパンジオールの絶対配置、光学
純度並びに反応収率を測定した。結果を表1に示す。
【0021】
【表1】
【0022】実施例2 実施例1に示した組成の培地50mlを500ml容坂
口フラスコに分注し、加熱殺菌後、ハンゼヌラ・ムラキ
IFO0896の菌体を一白金耳量接種し、30℃で
24時間振とう培養を行なった。ついで培養液に1−フ
ェニルプロパン−3−オール−1−オン0.5g、グル
コース2.5gを添加し、さらに30℃、72時間振と
うして反応を行った。反応終了後、生成した1−フェニ
ル−1,3−プロパンジオールの絶対配置、光学純度並
びに反応収率を測定したところ、絶対配置は(S)体、
光学純度は100%、反応収率は88.3%であった。
【0023】実施例3 実施例1に示した組成の培地1.0lを2l容ミニジャ
ーファーメンターに分注し、加熱殺菌後、予め同じ培地
で30℃、24時間振とう培養したハンゼヌラ・ムラキ
IFO0896の培養液80mlを接種し、通気量1
vvm、攪拌速度500rpmにて30℃、24時間培
養を行った。培養終了後、遠心分離により菌体を集め、
培養液と同量の200mMリン酸緩衝液(pH7.5)
で洗浄した後、500mlの同緩衝液に懸濁した。この
懸濁液にグルコース25g、1−フェニルプロパン−3
−オール−1−オンを2.5g添加し、30℃で通気攪
拌しつつ反応を行い、反応12時間後と24時間後にさ
らに1−フェニルプロパン−3−オール−1−オンを
2.5gずつ添加し計48時間反応を行った。反応終了
後、生成した1−フェニル−1,3−プロパンジオール
の絶対配置、光学純度並びに反応収率を測定したとこ
ろ、絶対配置は(S)体、光学純度は100%、反応収
率は89.6%であった。
【0024】次に反応液を限外濾過膜にて濾過し、得ら
れたろ液をトルエン−イソプロピルアルコール混合液5
00mlを用いて2回抽出を行い、減圧濃縮後、晶析、
乾燥を行い(S)−1−フェニル−1,3−プロパンジ
オールの結晶5.4gを得た。
【0025】実施例4 実施例1に示した組成の培地50mlを500ml容坂
口フラスコに分注し、加熱殺菌後、ハンゼヌラ・ムラキ
IFO0896の菌体を一白金耳量接種し、30℃で
24時間振とう培養を行なった。培養終了後、遠心分離
により菌体を集め、培養液と同量の50mMトリス−塩
酸緩衝液(pH7.5)で洗浄した後、得られた湿菌体
2.68gに同緩衝液1mlを加え菌体懸濁液とした。
この菌体懸濁液を乳鉢で破砕した後、同緩衝液4mlを
加え、遠心分離により菌体残渣を除き、得られた上清を
無細胞抽出液とした。
【0026】次に、無細胞抽出液0.5mlに補酵素溶
液(NADPH18.1mg/mlトリス−塩酸緩衝
液)0.5ml、1−フェニルプロパン−3−オール−
1−オン1.5mgを加え、30℃で28時間反応を行
なった。反応終了後、生成した1−フェニル−1,3−
プロパンジオールの絶対配置、光学純度並びに反応収率
を測定したところ、絶対配置は(S)体、光学純度は1
00%、反応収率は76.5%であった。
【0027】実施例5 実施例1に示した組成の培地を試験管に5mlずつ分注
し、加熱殺菌後、予めブイヨン寒天培地にて30℃、2
4時間培養して得た表2に示す微生物の菌体をそれぞれ
一白菌耳量接種し、30℃で24ないし48時間振とう
培養を行った。培養終了後、遠心分離により菌体を集
め、5mlの200mMリン酸緩衝液(pH7.5)で
洗浄した後、5mlの同緩衝液に懸濁した。この懸濁液
に1−(4−クロロフェニル)−3−ヒドロキシプロパ
ン−1−オンを10mg、グルコースを250mg添加
し、30℃、24時間振とうして反応を行った。反応終
了後、反応液をエタノールで希釈した後、遠心分離にて
除菌し、得られた上澄を高速液体クロマトグラフィーに
供し、生成した1−(4−クロロフェニル)−1,3−
プロパンジオールの絶対配置、光学純度並びに反応収率
を測定した。結果を表2に示す。
【0028】
【表2】
【0029】実施例6 実施例1に示した組成の培地を試験管に5mlずつ分注
し、加熱殺菌後、予めブイヨン寒天培地にて30℃、2
4時間培養して得た表3に示す微生物の菌体をそれぞれ
一白菌耳量接種し、30℃で24ないし48時間振とう
培養した。ついで実施例5と同様に菌体を洗浄後、菌体
懸濁液に3−ヒドロキシ−1−(4−メチルフェニル)
プロパン−1−オン10mg、グルコース250mgを
添加し、30℃、24時間振とうして反応を行った。反
応終了後、実施例5と同様の操作を行い、生成した1−
(4−メチルフェニル)−1,3−プロパンジオールの
絶対配置、光学純度並びに反応収率を測定した。結果を
表2に示す。
【0030】
【表3】
【0031】実施例7 実施例1に示した組成の培地を試験管に5mlずつ分注
し、加熱殺菌後、予めブイヨン寒天培地にて30℃、2
4時間培養して得た表3に示す微生物の菌体をそれぞれ
一白菌耳量接種し、30℃で24ないし48時間振とう
培養した。ついで実施例5と同様に菌体を洗浄後、菌体
懸濁液に1−フェニル−3−アセトキシプロパン−1−
オン10mg、グルコース250mgを添加し、30
℃、24時間振とうして反応を行った。反応終了後、実
施例5と同様の操作を行い、生成した3−アセトキシ−
1−フェニル−1−プロパノールの絶対配置、光学純度
並びに反応収率を測定した。結果を表4に示す。
【0032】
【表4】
【0033】実施例8 実施例1に示した組成の培地を試験管に5mlずつ分注
し、加熱殺菌後、予めブイヨン寒天培地にて30℃、2
4時間培養して得た表4に示す微生物の菌体をそれぞれ
一白菌耳量接種し、30℃で24ないし48時間振とう
培養した。ついで実施例5と同様に菌体を洗浄後、菌体
懸濁液に3−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプ
ロパン−1−オン10mg、グルコース250mgを添
加し、30℃、24時間振とうして反応を行った。反応
終了後、実施例5と同様の操作を行い、生成した2−メ
チル−1−フェニル−1,3−プロパンジオールの絶対
配置、光学純度並びに反応収率を測定した。結果を表5
に示す。
【0034】
【表5】
【0035】実施例9 実施例1に示した組成の培地50mlを500ml容坂
口フラスコに分注し、加熱殺菌後、予めブイヨン寒天培
地にて30℃、24時間培養して得たハンゼヌラ・ムラ
キ IFO0896の菌体を一白金耳量接種し、30℃
で24時間振とう培養を行った。ついで培養液に1−
(4−クロロフェニル)−3−ヒドロキシプロパン−1
−オン0.5g、グルコース2.5gを添加し、さらに
30℃、72時間振とうして反応を行った。反応終了
後、生成した1−(4−クロロフェニル)−1,3−プ
ロパンジオールの絶対配置、光学純度並びに反応収率を
測定したところ、絶対配置は(S)体、光学純度は10
0%、反応収率は88、3%であった。
【0036】実施例10 実施例1に示した組成の培地1.0lを2l容ミニジャ
ーファーメンターに分注し、加熱殺菌後、予め同じ培地
で30℃、24時間振とう培養したハンゼヌラ・ムラキ
IFO0896の培養液80mlを接種し、通気量1
vvm、攪拌速度500rpmにて30℃、24時間培
養を行った。培養終了後、遠心分離により菌体を集め、
培養液と同量の200mMリン酸緩衝液(pH7.5)
で洗浄した後、500mlの同緩衝液に懸濁した。この
懸濁液にグルコース25g、1−(4−クロロフェニ
ル)−3−ヒドロキシ−プロパン−1−オン2.5gを
添加し、30℃で通気攪拌しつつ反応を行い、反応12
時間後と24時間後にさらに1−(4−クロロフェニ
ル)−1,3−プロパンジオールを2.5gずつ添加し
計48時間反応を行った。反応終了後、生成した1−
(4−クロロフェニル)−1,3−プロパンジオールの
絶対配置、光学純度並びに反応収率を測定したところ、
絶対配置は(S)体、光学純度は100%、反応収率は
89.6%であった。
【0037】次に反応液を限外濾過膜にて濾過し、得ら
れたろ液をトルエン−イソプロピルアルコール混合液5
00mlを用いて2回抽出を行い、減圧濃縮後、晶析、
乾燥を行い(S)−1−(4−クロロフェニル)−1,
3−プロパンジオールの結晶5.8gを得た。
【0038】実施例11 実施例1に示した組成の培地50mlを500ml容坂
口フラスコに分注し、加熱殺菌後、予めブイヨン寒天培
地にて30℃、24時間培養して得たハンゼヌラ・ムラ
キ IFO0896の菌体を一白金耳量接種し、30℃
で24時間振とう培養を行った。培養終了後、遠心分離
により菌体を集め、培養液と同量の50mMトリス−塩
酸緩衝液(pH7.5)で洗浄した後、得られた湿菌体
2.68gに同緩衝液1mlを加え菌体懸濁液とした。
この菌体懸濁液を乳鉢で破砕した後、同緩衝液4mlを
加え、遠心分離により菌体残渣を除き、得られた上清を
無細胞抽出液とした。
【0039】次に、無細胞抽出液0.5mlに補酵素溶
液(NADPH18.1mg/mlトリス−塩酸緩衝
液)0.5ml、1−(4−クロロフェニル)−3−ヒ
ドロキシ−プロパン−1−オン1.5mgを加え、30
℃で28時間反応を行なった。反応終了後、生成した1
−(4−クロロフェニル)−1,3−プロパンジオール
の絶対配置、光学純度並びに反応収率を測定したとこ
ろ、絶対配置は(S)体、光学純度は100%、反応収
率は75%であった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12R 1:20) (C12P 7/62 C12R 1:365) (C12P 7/62 C12R 1:425) (C12P 7/62 C12R 1:72) (C12P 7/62 C12R 1:78) (C12P 7/62 C12R 1:785) (C12P 7/62 C12R 1:845) (C12P 7/22 C12R 1:06) (C12P 7/22 C12R 1:20) (C12P 7/22 C12R 1:365) (C12P 7/22 C12R 1:425) (C12P 7/22 C12R 1:72) (C12P 7/22 C12R 1:78) (C12P 7/22 C12R 1:785) (C12P 7/22 C12R 1:845) (72)発明者 大西 幾正 神奈川県川崎市川崎区鈴木町1−1 味の 素株式会社中央研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(1)で表される1−フェニルプ
    ロパン−3−オール−1−オンまたはその誘導体に、一
    般式(1)で表される1−フェニルプロパン−3−オー
    ル−1−オンまたはその誘導体を一般式(2)で表され
    る(S)−1−フェニル−1,3−プロパンジオールま
    たはその誘導体に不斉的に還元する能力を有する微生物
    の培養物、該培養物より分離した微生物菌体もしくは該
    微生物菌体の処理物を作用せしめることを特徴とする一
    般式(2)で表される(S)−1−フェニル−1,3−
    プロパンジオールまたはその誘導体の製造方法。 【化1】 (式中R1は、水素原子、ハロゲン原子またはアルキル
    基を示し、R2は水素原子またはアルキル基を示し、R3
    は水素原子またはアシル基を示す) 【化2】 (式中R1は、水素原子、ハロゲン原子またはアルキル
    基を示し、R2は水素原子またはアルキル基を示し、R3
    は水素原子またはアシル基を示す)
  2. 【請求項2】 微生物がアルスロバクター属、オーレオ
    バクテリウム属、クラビバクター属、エンテロバクター
    属、フラボバクテリウム属、ノカルディア属、ロドコッ
    カス属、セラチア属、キャンディダ属、シテロマイセス
    属、クリプトコッカス属、ハンゼヌラ属、クロッケラ
    属、オーレオバシディウム属、クルブラリア属、ゲラシ
    ノスポラ属、モナスカス属、ムコール属、リゾプス属、
    スクレロチウム属、セプトリア属またはウエステルディ
    ケラ属に属する微生物である請求項1記載の(S)−1
    −フェニル−1,3−プロパンジオールまたはその誘導
    体の製造方法。
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