JPH0574595B2 - - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
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- C07H9/06—Compounds containing a hetero ring sharing at least two hetero atoms with a saccharide radical the hetero ring containing nitrogen as ring hetero atoms
-
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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- C07H19/02—Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof sharing nitrogen
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
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- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P17/00—Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
- C12P17/18—Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms containing at least two hetero rings condensed among themselves or condensed with a common carbocyclic ring system, e.g. rifamycin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C12P17/18—Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms containing at least two hetero rings condensed among themselves or condensed with a common carbocyclic ring system, e.g. rifamycin
- C12P17/188—Heterocyclic compound containing in the condensed system at least one hetero ring having nitrogen atoms and oxygen atoms as the only ring heteroatoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
- C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
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Description
産業上の利用分野
本発明は新規物質UCN−01に関する。UCN−
01は抗腫瘍作用及び抗菌作用を有し、抗腫瘍剤、
殺菌剤等として有用である。 発明の目的 広範囲の抗菌作用又は抗腫瘍作用を有する物質
は常に求められている。この目的のために山口県
都濃郡の土壌から新しい菌(以下、UCN−01株
という)が分離された。 この菌株を培養すると抗腫瘍作用及び抗菌作用
を有する新規物質UCN−01が生産されることが
見い出された。 問題点を解決するための手段 本発明によると、ストレプトマイセス属に属
し、UCN−01を生産する能力を有する微生物を
培地に培養することにより、抗腫瘍作用及び抗菌
作用を有する新規物質UCN−01を得ることがで
きる。 UCN−01の物理化学的性質を以下に示す。 (イ) 分子式:C28H26N4O4 (ロ) 融点:245〜250℃(分解) (ハ) 紫外部吸収スペクトル:第1図に示す。 (MeOH中で測定) (ニ) 紫外部吸収スペクトル:第2図に示す。 KBr法により測定。 (ホ) 旋光度:〔α〕22 D+132.0°(c=0.3,MeOH) (ヘ) 溶解性:メタノール、クロロホルム、ジメチ
ルスルホキシドに溶けるが、水、ヘキサンに
はほとんど溶けない。 (ト) 1H−NMRスペクトル(CDCl3中で測定、内
部標準 TMS) δ(ppm) 9.3(1H,d),8.5(1H,d),
7.9(1H,d),7.5〜7.2(6H,m),6.6
(1H,s),6.5(2H,d),3.9(1H,d),
3.4(3H,s),3.3(1H,d),2.7〜2.6
(1H,m),2.4(1H,m),2.3(3H,s),
2.0〜1.7(1H,br),1.6(3H,s) (チ) 13C−NMRスペクトル(CDCl3中で測定、内
部標準 TMS) δ(ppm) 171.5,140.2,137.2,132.9,
131.2,128.1,126.5,125.5,124.8,
123.8,123.2,123.0,120.2,120.1,
117.5,115.2,115.1,115.0,107.1,91.2,
84.1,80.2,79.5,57.4,50.6,33.4,30.2,
29.7 上記の物理化学的性質からUCN−01の構造式
は下記の様に決定される。
01は抗腫瘍作用及び抗菌作用を有し、抗腫瘍剤、
殺菌剤等として有用である。 発明の目的 広範囲の抗菌作用又は抗腫瘍作用を有する物質
は常に求められている。この目的のために山口県
都濃郡の土壌から新しい菌(以下、UCN−01株
という)が分離された。 この菌株を培養すると抗腫瘍作用及び抗菌作用
を有する新規物質UCN−01が生産されることが
見い出された。 問題点を解決するための手段 本発明によると、ストレプトマイセス属に属
し、UCN−01を生産する能力を有する微生物を
培地に培養することにより、抗腫瘍作用及び抗菌
作用を有する新規物質UCN−01を得ることがで
きる。 UCN−01の物理化学的性質を以下に示す。 (イ) 分子式:C28H26N4O4 (ロ) 融点:245〜250℃(分解) (ハ) 紫外部吸収スペクトル:第1図に示す。 (MeOH中で測定) (ニ) 紫外部吸収スペクトル:第2図に示す。 KBr法により測定。 (ホ) 旋光度:〔α〕22 D+132.0°(c=0.3,MeOH) (ヘ) 溶解性:メタノール、クロロホルム、ジメチ
ルスルホキシドに溶けるが、水、ヘキサンに
はほとんど溶けない。 (ト) 1H−NMRスペクトル(CDCl3中で測定、内
部標準 TMS) δ(ppm) 9.3(1H,d),8.5(1H,d),
7.9(1H,d),7.5〜7.2(6H,m),6.6
(1H,s),6.5(2H,d),3.9(1H,d),
3.4(3H,s),3.3(1H,d),2.7〜2.6
(1H,m),2.4(1H,m),2.3(3H,s),
2.0〜1.7(1H,br),1.6(3H,s) (チ) 13C−NMRスペクトル(CDCl3中で測定、内
部標準 TMS) δ(ppm) 171.5,140.2,137.2,132.9,
131.2,128.1,126.5,125.5,124.8,
123.8,123.2,123.0,120.2,120.1,
117.5,115.2,115.1,115.0,107.1,91.2,
84.1,80.2,79.5,57.4,50.6,33.4,30.2,
29.7 上記の物理化学的性質からUCN−01の構造式
は下記の様に決定される。
【式】
次にUCN−01の生物学的性質にいて説明する。
(A) 抗菌作用
各種細菌に対する最少生育阻止濃度(MIC)
を第1表に示す。
を第1表に示す。
【表】
【表】
抗菌作用はバクト・トリプトン(Difco社製)
3g、肉エキス3g、酵母エキス1g、グルコース1g、
寒天16gを1の水に溶解して作成した培地(PH
7)を用いて寒天希釈法で測定した。 (B) 急性毒性 マウスに対する腹腔投与における急性毒性の値
(LD50)は30mg/Kgであつた。 (C) 抗腫瘍作用 リンホサイテイツク・リユケミアP388腫瘍に
対する治療効果 体重約22gのCDF1雄マウス1群5匹に、リン
ホサイテイツク・リユケミア(Lynphocytic
leukemia)P388腫瘍細胞1×106個を腹腔内移植
した。移植後24時間目にUCN−01の燐酸緩衝生
理食塩水(以下、PBSという)0.2mlを1回腹腔
内に投与した。 PBSの組成はNaCl0.8%、KCl0.02%、Na2
HPO41.15%、K2HPO45%、KH2PO40.02%、
PH7.0である。 比較例として、腫瘍細胞移植後、24時間目にス
タウロスポリンのPBS溶液0.2mlを腹腔内投与し
た。移植後の延命効果(T/C) (T:試験例の平均生存日数、C:対照の平均
生存日数)を第2表に示す。
3g、肉エキス3g、酵母エキス1g、グルコース1g、
寒天16gを1の水に溶解して作成した培地(PH
7)を用いて寒天希釈法で測定した。 (B) 急性毒性 マウスに対する腹腔投与における急性毒性の値
(LD50)は30mg/Kgであつた。 (C) 抗腫瘍作用 リンホサイテイツク・リユケミアP388腫瘍に
対する治療効果 体重約22gのCDF1雄マウス1群5匹に、リン
ホサイテイツク・リユケミア(Lynphocytic
leukemia)P388腫瘍細胞1×106個を腹腔内移植
した。移植後24時間目にUCN−01の燐酸緩衝生
理食塩水(以下、PBSという)0.2mlを1回腹腔
内に投与した。 PBSの組成はNaCl0.8%、KCl0.02%、Na2
HPO41.15%、K2HPO45%、KH2PO40.02%、
PH7.0である。 比較例として、腫瘍細胞移植後、24時間目にス
タウロスポリンのPBS溶液0.2mlを腹腔内投与し
た。移植後の延命効果(T/C) (T:試験例の平均生存日数、C:対照の平均
生存日数)を第2表に示す。
【表】
【表】
【式】
本発明化合物UCN−01はスタウロスポリンに
比べて急性毒性が低く、かつ抗腫瘍作用の優れた
化合物である。 次にUCN−01株について説明する。 UCN−01株の形態的特徴、生理的性質及び各
種寒天培地における生育状態をそれぞれ第1〜3
表に示す。 第1表 形態 気菌糸:分枝するが、分断はない。 基生菌糸:分枝するが、分断はない。 胞子:気菌系より単純分枝した先端に20個以上
の連鎖を形成し、ラセン状もしくは屈曲状 胞子の形・大きさ:平滑、卵型〜円筒形、0.5
〜0.7×0.7〜1.0μm 胞子の運動性:なし 色調 気菌糸:極く薄い紫がかつた灰色もしくは白 基生菌糸:無色もしくは、ベージユ、茶、チヨ
コレート色 可溶性色素:黄色から茶褐色 化学組成 細胞壁アミノ酸:LL−ジアミノピメリン酸、
グリシン、アラニン、グルタミン酸
比べて急性毒性が低く、かつ抗腫瘍作用の優れた
化合物である。 次にUCN−01株について説明する。 UCN−01株の形態的特徴、生理的性質及び各
種寒天培地における生育状態をそれぞれ第1〜3
表に示す。 第1表 形態 気菌糸:分枝するが、分断はない。 基生菌糸:分枝するが、分断はない。 胞子:気菌系より単純分枝した先端に20個以上
の連鎖を形成し、ラセン状もしくは屈曲状 胞子の形・大きさ:平滑、卵型〜円筒形、0.5
〜0.7×0.7〜1.0μm 胞子の運動性:なし 色調 気菌糸:極く薄い紫がかつた灰色もしくは白 基生菌糸:無色もしくは、ベージユ、茶、チヨ
コレート色 可溶性色素:黄色から茶褐色 化学組成 細胞壁アミノ酸:LL−ジアミノピメリン酸、
グリシン、アラニン、グルタミン酸
【表】
【表】
【表】
以上、細胞壁アミノ酸として、アラニン、グル
タミン酸のほか、LL−ジアミノピメリン酸およ
びグリシンが検出され、放線菌目の化学分類の細
胞壁組成、型となる。形態学的には、気中菌糸
を形成し、単純分枝をなし、その先端に長い胞子
鎖を形成する。よつて本菌株は放線菌目の中でス
トレプトマイセス属に分類される。 承認菌種の中からUCN−01株の菌学的特徴に
類似する種を検索したが、同一種と同定できる承
認種は見い出されなかつた。 本件はストレプトマイセスsp.(Streptomyces
sp.)UCN−01と命名され、工業技術院微生物工
業技術研究所に微工研条寄第990号として寄託さ
れている。 次にUCN−01の製造法について説明する。本
発明に用いられる微生物としてはストレプトマイ
セス属に属し、UCN−01を生産する能力を有す
る微生物であればいずれも用いられる。 具体的にはストレプトマイセスsp.UCN−01が
用いられる。 その他、本発明を実施するのに有用な微生物は
代謝生産物の生産性を増加せしめるために公知の
手法において人工的方法、例えば、紫外線照射、
X線照射、あるいは変異誘起物質による変異処理
法によつて変異される。本発明においてはUCN
−01の生産する能力を有する限り該変異株を用い
ることができる。 本発明に用いる培地としては、炭素源、窒素
源、無機物等を程よく含有していれば天然培地又
は合成培地のいずれも用いられる。 炭素源としてはブドウ糖、澱粉、グリセロー
ル、マンノース、フラクトース、シユークロー
ス、糖蜜、アルコール類(メタノール、エタノー
ル等)、有機酸(酢酸、ギ酸、クエン酸、リンゴ
酸)等が用いられる。 窒素源としては、塩化アンモニウム、硫酸アン
モニウム、硝酸アンモニウム、硝酸ナトリウム、
尿素、ペプトン、肉エキス、酵母エキス、乾燥酵
母、コーン・スチープ・リカー、大豆粉、カザミ
ノ酸等が用いられる。 無機物としては、塩化ナトリウム、塩化カリウ
ム、硫酸第1鉄、硫酸マンガン、硫酸銅、リン酸
第1カリウム、リン酸第2カリウム、リン酸マグ
ネシウム、硫酸マグネシウム、炭酸カルシウム等
が用いられる。 さらに、UCN−01の生産を促進する物質例え
ば、ビオチン、ビタミン等を培地に添加してもよ
い。 培養法としては、液体培養法、とくに深部攪拌
培養法がもつとも適している。培養温度は25〜32
℃とくに28〜30℃が最適で、培地のPHはアンモニ
ア水や炭酸アンモン溶液などを添加して、4〜
10、好ましくは6〜8で培養を行うことが望まし
い。液体培養で通常1日ないし7日培養を行う
と、目的物質が培養液中に生成蓄積される。培養
液中の生成量が最大に達したときに培養を停止
し、菌体を別して得られる培養液中より目的物
を精製単離する。 培養液からのUCN−01の単離精製には、微
生物代謝生産物を、その培養液から単離するため
にふつう用いられる分離、精製の方法が利用され
る。例えば、培養生産物を培養液と菌体とに
過、遠心分離等によつて分離し、菌体はクロロホ
ルム、アセトンなどで抽出した抽出液としさらに
これを減圧下に濃縮して溶媒を除き、水溶液とす
る。前述の菌体を除去した液と菌体を処理して得
られた液を非イオン性多孔性樹脂例えばHP−20
(三菱化成製)等で処理して、活性成分を吸着さ
せた後、メタノール、アセトンなどを用いて溶出
させる。この溶出液を濃縮乾固し、残査にPH9〜
10の水と酢酸エチルを加えて振りまぜ、酢酸エチ
ル層に活性成分を移行させる。この弱塩基性の水
層を除き、次いでPH2.5の水を加えて振りまぜ、
活性成分を水層に移行させる。このような転溶操
作を数回繰り返し最後に酢酸エチル層に活性成分
を移行させ、これを乾固して粗製品を得る。この
ようにして得られたUCN−01の粗粉末は、再結
晶、セフアデツクス、シリカゲルなどを用いる各
種クロマトグラフイー等によつてさらに純度高め
ることができる。 以下に本発明の実施例を示す。 実施例 種菌としてストレプトマイセスsp.UCN−01株
を用いた。該菌株を2容量の三角フラスコ中の
バクト・トリプトン(Difco社製)10g/、酵
母エキス5g/、NaCl 5g/及びグルコース
1g/を有する種培地(PH7.2殺菌前)300mlに植
菌し、30℃で48時間振盪(200rpm)培養した。
得られる種培養液を30容量のジヤーフアーメン
ター中の下記組成の発酵培地15に植菌し、30
℃、72時間通気攪拌方式(回転数250rpm;通気
量15/min)により培養した。 発酵培地組成:グルコース20g/、大豆粉
15g/、炭酸カルシウム4g/(PH7.0、殺菌前
にNaOHで調製)。 培養中の培地のPHは、アンモニア水を用いて
6.5〜7.5に調節した。 培養液より菌体を別し、液13を得た。
液13を2の非イオン性多孔性樹脂HP−20
(商品名、三菱化成製)に通塔して活性物質を吸
着させ水洗後さらに50%メタノール溶液で洗い不
純物を除去し、次いでメタノールで溶出した。溶
出画分を濃縮後PH10に調節し酢酸エチルで抽出し
た。酢酸エチル層を0.1N HClにて転溶後、再び
PH10に調節し酢酸エチルで抽出した。この抽出液
を濃縮後、シリカゲル(Wakogel C−200 和
光純薬)を用いクロロホルム−メタノールで展開
し活性画分を得た。これをさらにシリカゲル
(Lichroprep si60 Merck)を用いクロロホルム
−メタノールで展開しUCN−01 5mgを得た。こ
の画分を少量のメタノールに溶かし高速液体クロ
マトグラフイー(Wakogel LC ODS 30K和光純
薬)を用い50%メタノールと100%メタノールの
濃度勾配法で溶出し純粋なUCN−01を得た。こ
こで得たUCN−01は前記した物理化学的性質及
び生物学的性質を示した。 発明の効果 本発明により抗腫瘍作用及び抗菌作用を有する
新規物質UCN−01を得ることができる。
タミン酸のほか、LL−ジアミノピメリン酸およ
びグリシンが検出され、放線菌目の化学分類の細
胞壁組成、型となる。形態学的には、気中菌糸
を形成し、単純分枝をなし、その先端に長い胞子
鎖を形成する。よつて本菌株は放線菌目の中でス
トレプトマイセス属に分類される。 承認菌種の中からUCN−01株の菌学的特徴に
類似する種を検索したが、同一種と同定できる承
認種は見い出されなかつた。 本件はストレプトマイセスsp.(Streptomyces
sp.)UCN−01と命名され、工業技術院微生物工
業技術研究所に微工研条寄第990号として寄託さ
れている。 次にUCN−01の製造法について説明する。本
発明に用いられる微生物としてはストレプトマイ
セス属に属し、UCN−01を生産する能力を有す
る微生物であればいずれも用いられる。 具体的にはストレプトマイセスsp.UCN−01が
用いられる。 その他、本発明を実施するのに有用な微生物は
代謝生産物の生産性を増加せしめるために公知の
手法において人工的方法、例えば、紫外線照射、
X線照射、あるいは変異誘起物質による変異処理
法によつて変異される。本発明においてはUCN
−01の生産する能力を有する限り該変異株を用い
ることができる。 本発明に用いる培地としては、炭素源、窒素
源、無機物等を程よく含有していれば天然培地又
は合成培地のいずれも用いられる。 炭素源としてはブドウ糖、澱粉、グリセロー
ル、マンノース、フラクトース、シユークロー
ス、糖蜜、アルコール類(メタノール、エタノー
ル等)、有機酸(酢酸、ギ酸、クエン酸、リンゴ
酸)等が用いられる。 窒素源としては、塩化アンモニウム、硫酸アン
モニウム、硝酸アンモニウム、硝酸ナトリウム、
尿素、ペプトン、肉エキス、酵母エキス、乾燥酵
母、コーン・スチープ・リカー、大豆粉、カザミ
ノ酸等が用いられる。 無機物としては、塩化ナトリウム、塩化カリウ
ム、硫酸第1鉄、硫酸マンガン、硫酸銅、リン酸
第1カリウム、リン酸第2カリウム、リン酸マグ
ネシウム、硫酸マグネシウム、炭酸カルシウム等
が用いられる。 さらに、UCN−01の生産を促進する物質例え
ば、ビオチン、ビタミン等を培地に添加してもよ
い。 培養法としては、液体培養法、とくに深部攪拌
培養法がもつとも適している。培養温度は25〜32
℃とくに28〜30℃が最適で、培地のPHはアンモニ
ア水や炭酸アンモン溶液などを添加して、4〜
10、好ましくは6〜8で培養を行うことが望まし
い。液体培養で通常1日ないし7日培養を行う
と、目的物質が培養液中に生成蓄積される。培養
液中の生成量が最大に達したときに培養を停止
し、菌体を別して得られる培養液中より目的物
を精製単離する。 培養液からのUCN−01の単離精製には、微
生物代謝生産物を、その培養液から単離するため
にふつう用いられる分離、精製の方法が利用され
る。例えば、培養生産物を培養液と菌体とに
過、遠心分離等によつて分離し、菌体はクロロホ
ルム、アセトンなどで抽出した抽出液としさらに
これを減圧下に濃縮して溶媒を除き、水溶液とす
る。前述の菌体を除去した液と菌体を処理して得
られた液を非イオン性多孔性樹脂例えばHP−20
(三菱化成製)等で処理して、活性成分を吸着さ
せた後、メタノール、アセトンなどを用いて溶出
させる。この溶出液を濃縮乾固し、残査にPH9〜
10の水と酢酸エチルを加えて振りまぜ、酢酸エチ
ル層に活性成分を移行させる。この弱塩基性の水
層を除き、次いでPH2.5の水を加えて振りまぜ、
活性成分を水層に移行させる。このような転溶操
作を数回繰り返し最後に酢酸エチル層に活性成分
を移行させ、これを乾固して粗製品を得る。この
ようにして得られたUCN−01の粗粉末は、再結
晶、セフアデツクス、シリカゲルなどを用いる各
種クロマトグラフイー等によつてさらに純度高め
ることができる。 以下に本発明の実施例を示す。 実施例 種菌としてストレプトマイセスsp.UCN−01株
を用いた。該菌株を2容量の三角フラスコ中の
バクト・トリプトン(Difco社製)10g/、酵
母エキス5g/、NaCl 5g/及びグルコース
1g/を有する種培地(PH7.2殺菌前)300mlに植
菌し、30℃で48時間振盪(200rpm)培養した。
得られる種培養液を30容量のジヤーフアーメン
ター中の下記組成の発酵培地15に植菌し、30
℃、72時間通気攪拌方式(回転数250rpm;通気
量15/min)により培養した。 発酵培地組成:グルコース20g/、大豆粉
15g/、炭酸カルシウム4g/(PH7.0、殺菌前
にNaOHで調製)。 培養中の培地のPHは、アンモニア水を用いて
6.5〜7.5に調節した。 培養液より菌体を別し、液13を得た。
液13を2の非イオン性多孔性樹脂HP−20
(商品名、三菱化成製)に通塔して活性物質を吸
着させ水洗後さらに50%メタノール溶液で洗い不
純物を除去し、次いでメタノールで溶出した。溶
出画分を濃縮後PH10に調節し酢酸エチルで抽出し
た。酢酸エチル層を0.1N HClにて転溶後、再び
PH10に調節し酢酸エチルで抽出した。この抽出液
を濃縮後、シリカゲル(Wakogel C−200 和
光純薬)を用いクロロホルム−メタノールで展開
し活性画分を得た。これをさらにシリカゲル
(Lichroprep si60 Merck)を用いクロロホルム
−メタノールで展開しUCN−01 5mgを得た。こ
の画分を少量のメタノールに溶かし高速液体クロ
マトグラフイー(Wakogel LC ODS 30K和光純
薬)を用い50%メタノールと100%メタノールの
濃度勾配法で溶出し純粋なUCN−01を得た。こ
こで得たUCN−01は前記した物理化学的性質及
び生物学的性質を示した。 発明の効果 本発明により抗腫瘍作用及び抗菌作用を有する
新規物質UCN−01を得ることができる。
第1図はUCN−01の紫外部吸収スペクトルを
示す。第2図はUCN−01の赤外部吸収スペクト
ルを示す。
示す。第2図はUCN−01の赤外部吸収スペクト
ルを示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 式 【化】 で表される新規物質UCN−01。
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