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赛米亚Kausar Alia Erum,梅花Ruqia Tulain,穆罕默德Ajaz Hussain Muhammad Farid-ul-Haq Nadia Shamshad Malik,阿伊莎拉希德, ”制定、体外评价和毒性的研究a vulgaris-co-AAm Vildagliptin载体”,聚合物技术的进步, 卷。2021年, 文章的ID6634780, 17 页面, 2021年。 https://doi.org/10.1155/2021/6634780
制定、体外评价和毒性的研究a vulgaris-co-AAm Vildagliptin载体
文摘
本研究调查的使用艾属寻常的l .种子粘液作为新的持续交付Vildagliptin赋形剂。共聚的载体答:寻常的种子mucilage-co-AAm设计通过使用作为一个单体丙烯酰胺(AAm), methylene-bis-acrylamide (MBA)作为交联剂,和过硫酸钾(KPS)为引发剂通过自由基聚合。不同配方的答:寻常的-co-AAm被聚合物的不同内容,设计了单体、交联剂、引发剂、反应温度。共聚结构特征通过XRD分析,傅里叶变换红外(FTIR)光谱,TGA和DSC分析和扫描电子显微镜。孔隙度、凝胶分数和Vildagliptin共聚物的承载能力也成立。肿胀和体外药物释放进行了研究。XRD评估显示,改变Vildagliptin成非晶的晶体结构形式。红外光谱分析证实了AAm的成功嫁接答:寻常的种子粘液骨干。孔隙度是随着聚合物浓度的增加而增加,反应温度下降时,越来越多的麦,MBA, KPS。凝胶含量随聚合物浓度和反应温度增加而降低,而这增加了越来越多的麦,MBA, KPS。急性口服毒性共聚网络是在动物模型来评估安全完成的。共聚物显示相同的膨胀行为pH值1.2,4.5,6.8和7.4。Vildagliptin释放共聚物显示累积趋势通过增加聚合物含量和反应温度,同时观察下降趋势随着单体含量增加,交联剂和引发剂。持续释放Vildagliptin观察共聚物和释放后Korsmeyer-Peppas模型。从急性口服毒性研究,很明显,新合成的共聚运营商可能安全的眼睛,皮肤,重要器官。
1。介绍
Naturapolyceutics基于跨学科方法结合天然聚合物在药物输送和制药学发展设计(1]。自原始时代,植物搜身一个充满活力的角色从有目的的食物药物在人类的日常生活2]。Plant-derivative辅料是不变的申请者,显示精神参与医药产品开发。此外,配方的不可思议的方向科学家对植物煽动赋形剂的开发产品确定一个新的优势,提取和精炼等化合物。植物多糖,如牙龈和粘质,通常用于制药、生物医学、化妆品行业。此外,种子层的几个工厂挤出粘液在潜在的连接与水(3]。这种粘液组成复杂的多糖,充足的高度生物相容性,生物降解能力,能力模仿天然细胞外基质(ECM)微环境。由于各自不同的特性,这些功能材料需求量很大成熟持续/控制/针对性的配方设计和药物输送4]。
克服传统药物输送系统的缺点在最近一段时间,目前的研究领域是开发修改剂量系统给一个更加稳定和经济的剂型。考虑在不同的药物输送系统中,水凝胶,这不仅减少传统剂型的缺点,但也提供了一个稳定、更方便,不会引起排斥的药物输送系统(5,6]。水凝胶已从过去几年获得关注由于其广泛的应用在医学、生物和医药学科(7,8]。
水凝胶是共聚网络,可以膨胀,保持水在其聚合物网络没有溶解在水(7]。接枝共聚物代表剩余收益,尤其是stimuli-responsive聚合物,如更高的酸碱和热阻和低结晶度的天然聚合物。接枝共聚物是由首先创建自由基对生物聚合物骨干,然后允许这些激进分子功能macroinitiators [9]。相比传统的药物输送系统中,水凝胶长期和持续的行动。生物相容性、生物可降解和提供因地制宜药物输送。这导致改善病人的依从性,由于减少了剂量和副作用的频率(8,10]。
答:寻常的l,有限公司mmonly known as mugwort, belongs to family Compositae and is native to Europe, Asia, and northern Africa. Artemisia species are used throughout the world for their different kinds of medicinal properties, e.g., anti-inflammatory, antimicrobial, antioxidant, and antimalarial.艾属寻常的在水中种子粘液,它显示了惊人的肿胀,显示stimuli-responsiveness在不同的生理条件下,溶剂和电解质11]。
丙烯酰胺是一种最喜欢的选择由于其良好的兼容性,易于制备,noncarcinogenicity,成本低、生物相容性和生物降解性12]。
共聚合成聚合物载体的组成部分,单体、交联剂和引发剂。水凝胶的溶胀行为取决于聚合物的性质,单体、引发剂、交联剂浓度和反应温度。水凝胶的应用主要取决于聚合物的溶胀行为网络水凝胶。这些配方参数是用来改变水凝胶的溶胀行为修改药物释放。广泛的研究报告修改交联水凝胶的溶胀性能通过改变配方参数如聚合物的浓度、单体、交联剂、引发剂和各种反应温度(13- - - - - -18]。
口头Vildagliptin是一种有效的、选择性和动态dipeptidyl peptidase-4 (DPP-4)抑制剂,抑制失活的内分泌激素通过抑制DPP-4 [19]。其生物半衰期为1到3个小时结果;它需要经常性管理保留最佳等离子体药物水平。对于前面提到的目的,持续释放药物输送系统加药频率,从而提高病人的依从性下降。因此,有一种强烈的临床的先决条件和市场未来的剂型,将为病人提供持续的方式Vildagliptin要求治疗。所以它可能是一个潜在的候选人的持续给药安全有效的理想剂型治疗II型糖尿病的20.]。
目前的工作进行准备的水凝胶艾属寻常的粘液与丙烯酰胺的自由基聚合反应中的应用。当前研究的目的是评估获得的粘液艾属寻常的作为一种新的生产智能药物输送系统的自然起源的赋形剂如接枝共聚物。
2。材料和方法
2.1。材料
的种子艾属寻常的从种子采购需求,LLC。丙烯酰胺、过硫酸钾、氢氧化钠、磷酸二氢钾和购买从Sigma-Aldrich,德国。从丙烯酰胺Methylene-bis-acrylamide购买,瑞士。盐酸和绝对乙醇是从Riedel-de购买药品,德国。药物Vildagliptin(纯度99.5%)获得了M / S阜新市长瑞制药有限公司获得了蒸馏水的蒸馏单元萨戈达大学的。在这项研究中使用的所有其他化学物质均为分析纯。
2.2。提取艾属寻常的种子粘液
的艾属寻常的粘液是一个热水提取方法获得的。无关的材料被挑选和筛选种子(200克)。未被污染的种子浸泡在蒸馏水(1:9比率)在室温下48小时。肿胀的种子艾属寻常的通过40孔筛后加热在80°C 30分钟。厚的分泌物是由尼龙网。经正己烷脱脂粘液(纯度≥98.0%,Sigma-Aldrich,德国)治疗;结果后来用蒸馏水彻底清洗(重复三次)收集纯粹的粘液。干艾属寻常的粘液是磨碎甚至获得粉提取并存储在真空干燥器(21]。
2.3。纯度测定艾属寻常的种子粘液
水提物被溶解的准备艾属寻常的种子粘液粉在蒸馏水。莫氏利施试剂和硫酸被用来找出存在的碳水化合物。莫氏利施试剂添加水提物的粘液;然后添加硫酸(Malviya et al。22])。氨基酸在提取的粉末是由溶解水提物检查与茚三酮试剂(Farooq et al。23])。
2.4。的合成艾属寻常的麦共聚物
AV种子粘液是悬浮在蒸馏水和恒定搅拌在70°C。KPS已添加到生成的自由基。麦(单体)的溶液和MBA准备转移到反应混合物。反应混合物被放置在一个水浴与连续聚合温度上升从45到70°C 10°C / h。温度保持在70°C完成反应。共聚物获得被切成0.5厘米的光盘。乙醇和水(30:70)被用来除去未反应的单体其次是干燥的烤箱在50°C。这些光盘是保存在一个干燥器直到进一步使用。类似的方法之后准备在室温下共聚物作为反应温度(24]。
所有与不同配方的组成内容是总结表1。
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2.5。肿胀的研究
的溶胀比(动态肿胀)共聚物进行72 h,和平衡肿胀的共聚物是持续2 - 3周,直到一个常数体重达到100毫升缓冲解决方案不同的pH值,分别为(25,26]。动态和平衡肿胀从下列公式计算: 在哪里溶胀比,% ES是%平衡肿胀、Ws肿胀盘重量是在时间吗 ,和Wd是干盘的重量24,27]。
2.6。凝胶分数
Nonwashed干共聚物光盘被浸泡在水中48 h去除不溶性的共聚物在室温下干燥在烤箱紧随其后50°C至恒重。凝胶分数计算 W1是初始重量的干盘共聚物和W0干的重量与水不溶性萃取后的共聚物(24,26]。
2.7。孔隙度测量
干共聚物光盘被浸泡在一夜之间绝对乙醇。过量的乙醇对圆盘被使用滤纸。然后,干盘的重量。使用下列公式计算孔隙度: 在哪里浸泡和之前是干盘的重量吗阀瓣在乙醇浸泡后的重量,盘的体积,是绝对乙醇的密度28]。
2.8。傅里叶变换红外(FTIR)光谱
红外光谱的光谱分析答:寻常的种子粘液,丙烯酰胺,Vildagliptin (VLG),加载和卸载共聚物是由使用红外光谱仪(IR prestige-21日本岛津公司)之间的范围4000 - 400厘米1(28]。
2.9。热重量分析
热重分析(TGA)和差示扫描量热(DSC)分析评估是纯药物热的变化,加载和卸载共聚网络环境的温度范围- -600°C下氮气氛(29日,30.]。
2.10。测定表面形态的扫描电镜(SEM)
表面形态的共聚网络是通过扫描电子显微镜检查(范广达250)。共聚物光盘被允许在室温蒸馏水膨胀恒重,然后冷冻干燥。样本放在碳存根,修复后碳存根,光盘在电子显微镜下检查(31日]。
2.11。x射线衍射分析(XRD)
XRD的Vildagliptin、加载和卸载共聚物进行通过x射线衍射仪(Panalytical,德国)。Cu-K XRD是由暴露样本α辐射角0到50°之间,和扫描速度是每分钟1°2Ɵ[29日]。
2.12。装载的药物
共聚物光盘被浸泡在1%的药物溶液和允许膨胀在室温下24小时。在那之后,光盘取出,用蒸馏水洗净。最后,药物微盘放在烤箱干在50°C,直到实现统一的重量(32,33]。
2.13。重量法
药物装载(DL %) %年龄计算重量的方法24小时后使用以下公式: 在哪里是药物滞留在共聚物的和的数量吗是干共聚物的重量光盘34,35]。
2.14。体外药物释放测量
USP-dissolution装置二世是用来进行分解研究 °C在缓冲溶液的pH值7.4(500毫升)保持50 rpm搅拌速度。整除5毫升的退出为0.5,1,2,4,6,8,10,14日,18日,22日,24小时和补充新鲜的媒体。样本过滤、适当稀释,使用紫外分光光度计和分析 (33,35]。
2.15。药物释放百分比
共聚物的药物释放率是衡量使用以下公式: 在哪里显示的数量Vildagliptin随时发布和显示了一种药物的数量在共聚物光盘加载(26]。
2.16。评估药物释放动力学
依赖于模式的方法被用来分析Vildagliptin使用DD的释放动力学解算器。以下方程用于零阶、一阶,Higuchi, Korsmeyer-Peppas和Hixon-Crowell模型(33,36,37]。
2.17。急性口服毒性
瑞士女性白化病老鼠 重量被分配成四组( )并保存在一个受控的环境中有免费的水和食物。共聚网络给出了一个剂量的1毫克/公斤,3毫克/公斤,组2和5毫克/公斤,3组,和组4,分别,而N / S被第1组作为对照组。所有组的小鼠观察48 h为任何体重和视觉的死亡率的变化,行为模式变更(皮毛,尿的颜色,粪便一致性,呼吸,眼睛,唾液分泌,睡眠模式,粘膜膜变异,痉挛,最后来),外表的变化,和每天进一步疾病迹象而研究[38]。十四天后,血清生化分析,和对组织(心、肝、肾、胃、小肠、结肠)的组织学研究,老鼠牺牲(39,40]。
3所示。结果与讨论
3.1。的合成艾属寻常的麦共聚物
经过多次试验,确定最优的浓度艾种子粘液艾属寻常的麦共聚物是2%。
3.2。肿胀的研究
3.2.1之上。聚合物浓度的影响
发现与不同内容的共聚物艾属寻常的种子粘液显示动态的增加,平衡溶胀聚合物含量的增加(图1、表2)。这可以解释为聚合物含量的增加导致增强的孔隙体积最终导致水的渗透在聚合物网络,从而导致增强膨胀能力以及聚合物浓度的增加导致粘度增加的解决方案,结果在减少运动最终导致的自由基聚合受损与低交联密度有关。因此,互联通道的形成导致的高孔隙度艾属寻常的麦共聚物(41,42]。
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3.2.2。单体浓度的影响
M1, M2, M3, M4和不同内容的丙烯酰胺共聚物准备,观察,单体浓度的增加导致燥热引起auto-crosslinking和分支反应导致减少肿胀和国米——选用性能和分子内的链接被二次绑定部队是增加由于单体浓度的增加与减少多孔凝胶结构,防止更多的可访问性溶剂的聚合物基体可以减少肿胀的原因共聚物(图的能力2、表2)[43- - - - - -45]。
3.2.3。交联剂浓度的影响
不同内容的MBA在动态肿胀的影响进行了研究,随着交联剂浓度与交联密度直接相关,这明显影响了动态水凝胶的溶胀行为(46]。一个清晰的照片中可以看到图3(动态膨胀)和表2(平衡肿胀),MBA的浓度增加饲料混合,肿胀率降低了。这是由于增加了网络的稳定性和减少网络网格大小随着交联剂含量增加饲料的混合物。发生高度交联的刚性结构不能扩大,所以这种行为引起了低吸收液的共聚物,最终会导致较低的平衡溶胀比和肿胀([47# 84)。发现其他类似研究报道的先驱研究人员透露,少多孔网络结构是由高交联度的共聚物具有低膨胀比(24,33,41]。
3.2.4。引发剂浓度的影响
不同引发剂浓度的影响给出了pH值图4和表2。结果表明,通过增加引发剂含量饲料混合,肿胀比率,以及平衡肿胀,是降低了。这可以归因于增加引发剂含量的原因,产生交联的分子量共聚物下降,导致大分子链的缩短由于过多的自由基的形成和减少共聚网络内的免费空间。这将导致减少肿胀率明显(48,49]。
3.2.5。反应温度的影响
不同反应温度对膨胀率的影响(图5肿胀(表)和平衡2)进行了研究。注意到,通过提高反应温度、溶胀比的增加。这一行动的原因是分解过氧化物由于辐照基础聚合物的空气导致嫁接初期增加,使必要的自由基可用于移植。进一步降低嫁接是由于分子运动的增加和温度的增加导致激进的增加衰减(50]。除了最佳温度的增加,选择性差,各种抽象,氢和链转移反应可以接枝共聚的主要原因,导致减少的百分比嫁接(51]。
3.2.6。pH值对肿胀的影响
有比较肿胀比率不同配方的艾属寻常的麦共聚物浓度不同组件在pH值为1.2,4.5,6.8和7.4。当介质pH值变化从酸性到基本,肿胀的行为并没有描述数据的主要差异,可以观察到1- - - - - -4。这种方式对共聚物的应用来说很着迷。这表明丙烯酰胺高的比表面积,从而确保更好溶剂相互作用和适当的肿胀。也没有显著差异的肿胀的水凝胶在不同博士这可能是由于nonionogenic性格导致pH-independent肿胀的聚丙烯酰胺(52,53]。
3.3。凝胶含量百分比
凝胶含量的百分比艾属寻常的麦共聚物在桌子上3。配方,凝胶含量随聚合物浓度和反应温度增加而降低由于少交联网络的时候增加而增加的内容麦,MBA, KPS。凝胶含量增加的原因和这些各自的参数,将会有更多的交联,最终会增加胶凝强度,因此凝胶分数(42,51]。
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3.4。孔隙率测定
孔隙度测量的艾属寻常的麦共聚物配方表3。结果表明,共聚物的孔隙度增加而增加聚合物含量和降低丙烯酰胺含量增加,MBA, KPS。这可以解释为越来越多的聚合物导致增加饲料的混合物的粘度,阻碍了自由基运动和造成损害聚合。所以得到的共聚物网络互联渠道低交联密度和高孔隙度(41]。通过增加数量的麦,MBA, KPS,孔隙度降低。随着分子纠缠增加聚合物和单体之间通过增加交联密度导致减少网格大小的共聚物,最终孔隙度([41,54]),共聚物的孔隙度增加了提高反应温度从室温到70°C。嫁接是降低温度的增加,共聚物的交联密度降低了(51]。
3.5。傅里叶变换红外(FTIR)分析
红外光谱光谱纯艾属寻常的粘液,丙烯酰胺,Vildagliptin、卸载和加载艾属寻常的麦共聚物被记录下来。艾属寻常的种子粘液(图6(一个)显示峰值为3795.91对应哦伸缩振动。观察NH伸缩振动在3196.05和3263.56 / cm ([55]),而Vildagliptin谱(图6(b))显示特征峰在3286.70 / cm(哦,NH拉伸),2245.14 / cm (CN腈拉伸),1660.71 (C = O叔酰胺)/厘米,1232.51 / cm (CN拉伸),1145.72 / cm(切断(H)拉伸),和1037.70 / cm(切断(H)环烷3-hydroxyadamantane拉伸)(56,57]。红外光谱分析的加载艾属寻常的麦共聚物(图6(c))显示Vildagliptin山峰重叠略微带转变显示没有任何药物和聚合物之间的相互作用(57,58]。红外光谱分析也表明,麦上的接枝聚合物(图6(d))由于存在一个特征峰在1637.56 /厘米是由于C = O拉伸酰胺(59,60]。观察到其它峰分别为3169.04和1319.31 / cm对应NH拉伸和CN拉伸[61年,62年]。
3.6。TGA和DSC
很明显从TGA曲线(图7)VLG显示,43.75%体重在315.59°C。在相同的温度下,药物艾属寻常的麦共聚物显示有21.75%的体重。在544°C,该药物显示,76.77%在这个阶段药物减肥艾属寻常的麦共聚物显示,71.53%体重减轻。更高的剩余质量表明,药物的热稳定性提高加载后共聚物(63年]。DSC分析结果(图中给出8)。它可以从结果明显VLG最初显示平板翼型,但当它进入熔化范围,一把锋利的吸热峰是观察到164年。然而,在VLG-loaded艾属寻常的麦共聚物,这个峰值没有明显不明确由于刚性共聚物网络;这些观察表明,VLG加载在共聚物分子分散配方。这些观察表明,药物和聚合物互相兼容56,64年]。
3.7。扫描电子显微镜
确定了共聚物的形态特征,扫描电子显微镜进行了配方的艾属寻常的麦共聚物最好的肿胀的结果。SEM图像(图9显示密度和多孔结构紧凑互联通道(44,45,65年]。
3.8。x射线衍射分析
这是确定药物的结晶性质改变到一种无定形状态后共聚物的圈套。XRD(图的叠加10)艾属寻常的麦共聚物显示特征峰的Vildagliptin表明其强度明显下降。因此,结果表明,Vildagliptin接受无定形分散(57,58]。更多的特性和应用答:寻常的粘液,读者被称为后同行的作品(11,66年]。
3.9。装载的药物
药物不同剂型的装载能力艾属寻常的麦共聚物在桌子上4。
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3.10。体外药物释放测量
在体外发布概要文件的艾属寻常的麦共聚物与不同聚合物单体、交联剂、引发剂、反应温度呈现在图7.4 pH值11。配方不同聚合物内容显示,药物释放的增加和提高聚合物的内容。至于P1, P2, P3, Vildagliptin释放24小时后为76.84%,81.81%,和86.58%,分别。这重要的观察药物释放由于孔隙度的增加聚合物的网络增加内容(67年]。配方不同单体的内容显示,药物释放减少和增加丙烯酰胺含量。至于M1, M2, M3, M4,累积百分比药物释放观察24 h后为89.58%,79.36%,75.58%,和69.41%,分别。类似的行为与MBA和KPS观察。通过增加上述参数的内容,形成交联网络,网络的这种行为导致链放松和减少药物释放(59,68年,69年]。同时,确定不同反应温度的影响。图中可以看到11在制定由不同反应温度(T1和R1)的最高百分比Vildagliptin释放被T1显示配方。肿胀的药物释放模式是密切相关的模式共聚物(36]。
3.11。评估药物释放动力学
所有配方的相关系数和释放率测定。基于回归系数值最高( ),发现Korsmeyer-Peppas最适合的模型。该模型应用于确定药物的释放机理,即。,Fickian扩散和non-Fickian扩散70年,71年]。根据发布的价值指数,即。,less than 0.5, the drug release mechanism from copolymer was Fickian [72年]。Changez等人准备聚(丙烯酸)明胶水凝胶和报道,庆大霉素遵循Fickian扩散从水凝胶73年]。
3.12。急性口服毒性评价
进行急性口服毒性瑞士白化小鼠共聚网络(38]。经过48小时的观察政府后,没有可见的在皮肤上,改变皮毛,在所有观察到的组织和行为模式。后来,相同的参数随后宏观上观察14天确定有毒事件。体重没有明显变化,没有死亡率观察14天。此外,在完成14天,血液样本被撤回从每个鼠标进行CBC和血清生化分析(74年]。
3.13。血清生化分析
瑞士白化小鼠的血清生化血液评估急性口服毒性。小鼠血液学和血液化学参数如表所示5;所有值的血红蛋白、肝,肾,和血清生化如图12与控制,因此在正常范围内验证共聚的安全网络(75年,76年]。
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(一)
(b)
(c)
(d)
3.14。组织病理学评价
心脏的宏观检验、胃组织、肾、肝、小肠、结肠并没有显示任何可见的变化或病变的组织器官。为进一步调查,幻灯片准备每个器官(图13上面提到的组织学探索。心脏的证明,镜检,胃组织、肾、小肠、结肠和没有任何损伤;肝脏是正常的,不存在任何控制相比,脂肪变性或坏死。因此,共聚网络没有变成有毒的这些器官和rft和肝功能的规定,从而表明共聚的安全网络。最终,没有总不同的组织病理学观察发现控制和治疗组之间类似于血液和生化标志物,记入重要器官的正常功能。结果急性口服毒性评估提出,没有毒性反应或组织病理学变迁煽动的最大剂量水平答:寻常的种子mucilage-co-AAm共聚物。因此,这种药物输送系统可能是一个安全的候选人用于生物医学领域,尤其是在口服药物输送系统77年,78年]。
4所示。结论
艾属寻常的mucilage-based共聚物被自由基聚合的方法成功地捏造。不同接枝共聚物配方同聚合物的不同内容、单体、交联剂、引发剂、反应温度、M1介绍关于肿胀和优越性能持续释放药物。艾属寻常的的共聚物被证明是适合Vildagliptin持续给药的载体。急性口服毒性评价的结果表明,没有毒性反应或组织病理学变化所致答:寻常的种子mucilage-co-AAm。因此,共聚物准备可能是一个安全的适合应用在生物医学领域,尤其是在口服药物输送系统。从获得的粘液艾属寻常的可以作为一个新的自然起源的赋形剂生产智能药物输送系统,如接枝共聚物。
数据可用性
使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
确认
萨戈达大学的教学研究所)是唯一的研究所,只支持研究功成本。没有提供的资金支持开放获取费用。此外,我们所有的作者也无法支付开放获取费用。我们非常感谢诺华制药公司(pvt) Vildagliptin巴基斯坦有限公司提供慷慨的礼物。我们也承认LCWU拉合尔,巴基斯坦,SEM和XRD分析和专家提供的意见。大学的动物房子拉合尔(UOL)和uo利用动物急性口服毒性评价。
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