以证据为基础的补充和替代医学

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以证据为基础的补充和替代医学/2013年/文章
特殊的问题

药用植物在2013年慢性病的预防和治疗

把这个特殊的问题

研究文章|开放获取

体积 2013年 |文章的ID 948627年 | https://doi.org/10.1155/2013/948627

A . Hunyadi e·Liktor-Busa。人都会答:马丁斯,n . Jedlinszki t . j .谢长廷m . Bathori j . Hohmann Zupko, 桑叶代谢的影响:在2型糖尿病和高尿酸血探索潜在的好处”,以证据为基础的补充和替代医学, 卷。2013年, 文章的ID948627年, 10 页面, 2013年 https://doi.org/10.1155/2013/948627

桑叶代谢的影响:在2型糖尿病和高尿酸血探索潜在的好处

学术编辑器:c . s .赵
收到了 2013年7月24日
接受 2013年10月18日
发表 2013年12月05

文摘

的叶子桑属阿尔巴l .中医历史悠久,也成为民族药物学价值的许多其他的文化。全世界已知的抗糖尿病的药物的使用已经建议来自于一个复杂的各种成分的组合效应。此外,这种药物也可能antihyperuricemic代理。考虑到2型糖尿病和高尿酸血亦然在彼此的重要危险因素,桑树的使用引起了phytotherapeutics可能会提供一个很好的选择预防和/或治疗的条件。在这里,我们报告的一系列相关在体外在活的有机体内研究桑叶提取物的生物活性及其获得的分数对硅胶逐步梯度。在活的有机体内降糖药和antihyperuricemic活动,血浆抗氧化状态,以及在体外葡萄糖消耗脂肪细胞在胰岛素的存在与否,黄嘌呤氧化酶抑制作用、自由基清除活性,抑制脂质过氧化反应的测试。已知的生物活性成分m·阿尔巴(绿原酸、芸香苷、异槲皮苷和loliolide)被确定和量化HPLC-DAD指纹色谱图。Iminosugar内容进行了MS / MS、1-deoxynojirimycin量化,大量的2 -O-alpha-D-galactopyranosyl-1-deoxynojirimicin fagomine另外估计。

1。介绍

长期升高血清中尿酸浓度各级对人类健康的影响;这经常会导致痛风的发展(1),这是一个几个进一步慢性病相关危险因素。例如,它代表了各种心血管和脑血管疾病的重大风险(2- - - - - -4),和一个高尿酸血和糖尿病之间的紧密连接最近透露;显然,这两种疾病相互增加的发病率5]。在2型糖尿病患者高胰岛素血可以显著增加尿酸在近端小管的重吸收,而其生产过剩导致黄嘌呤氧化酶活性的增加通常也发生(5,6]。另一方面,高尿酸水平可能预测代谢综合征的发展必然地导致糖尿病(7,8),也可以增加已经开发了疾病的严重程度导致某些糖尿病并发症的发生率更高(9]。这些代谢状态的机制相互联系似乎有待澄清,尽管有证据表明高尿酸血,代谢综合征和2型糖尿病共享相同的因果起源在胰岛素抵抗会发挥关键作用5]。总之,开发新型治疗药物针对糖尿病和高尿酸血似乎是高度相关的策略来克服困难归咎于当前的治疗方法。适当地选择phytotherapeutics [10,11),代表复杂的生物活性的概要文件,可能成为优秀的工具来实现这一目标,作为单一疗法或结合现有方法。

桑叶的角色可能是最著名的丝绸生产,但药用使用这种药物也可以追溯到至少二千年前;它已经提到的“神圣的农民的药物学”(拼音:神农Běncǎo Jīng)写汉王朝的统治时期。在传统中药中,叶子的m·阿尔巴拥有甜蜜的,有点苦,有点冷特性,及其主要使用被描述为“驱逐风能和肺的热量,以及清除肝脏和眼睛”(12]。摘要用桑叶也被流行的;此外,这种迹象成为当地的传统医学无论树已归化[13- - - - - -16]。在此基础上,大量的草药制剂(包括许多食品补充剂)在全球范围内用于糖尿病治疗和方便每个人甚至通过网上购物。这个活动的桑叶已被大量研究证实包括几个动物实验(14- - - - - -16)以及一些人体试验(17,18),但是,据我们所知,在活动有效成分及其作用仍完全描述。然而,一个复杂的鸡尾酒的各种生物活性成分被认为是负责该活动(19],其中iminosugars的作用[18)和某些酚醛树脂主要是绿原酸和芸香苷(16)可能是最重要的。

此外,一些中国传统制剂使用的分支桑属阿尔巴治疗痛风、关节炎和风湿病(20.]。各种成分的药物被发现有重大antihyperuricemic潜力,包括mulberroside,对称二苯代乙烯糖苷(21),和大量的黄酮类化合物,主要是莫林(22,23]。

基于以上,我们的目标是探索的潜力桑属阿尔巴叶子像dual-target phytotherapeutics预防和治疗糖尿病和高尿酸血和调查是否一个简单的色谱分离可能导致浓缩的主要生物活性成分有价值的治疗靶点。

2。材料和方法

2.1。植物原料、化学品和试剂

的叶子桑属阿尔巴收集Asotthalom附近(附近的塞格德、匈牙利)今年5月,2007年,a . Hunyadi植物学地确认。凭证标本(MA052007)存入学院生药学,塞格德,匈牙利塞格德大学。所有的化学物质,如果不指定,买来Sigma-Aldrich(布达佩斯,匈牙利)。芦丁(2)和异槲皮苷(3)从ChromaDex购买(欧文、钙、美国)和Extrasynthese (Genay、法国),分别。Loliolide (4)以前孤立的干树叶桑属阿尔巴(19],1-Deoxynojirimicin和光纯化学工业(1-DN)购买kouichi(日本大阪)。从费舍尔科学获得了高效液相色谱级甲醇;超纯水是通过使用一个微孔Direct-Q UV3设备。

2.2。提取和色谱分离

2.5公斤的干和地面植物原料提取通过渗流30 L(70%水甲醇和溶剂蒸发真空在50°C下获得675.36克干提取(特异)。170克的干物质进一步处理;这是溶解在1000毫升的水和提取 毫升的正丁醇。溶剂蒸发后,干渣的水(FR-W)和有机相(FR-B) 78.4和88.09 g,分别。丁醇阶段被吸附到三倍金额(276克)的硅(Kieselgel 60,默克,达姆施塔特,德国)和管理在先前准备的硅胶柱1840 g。CH的逐步梯度2Cl2,CH2Cl2:EtOH(95: 5、9: 1, 8: 2, 7: 3、6: 4和1:1),和EtOH使用,每溶剂收集一个分数。第一次分数后18 L,每个后10 L体积。溶剂蒸发后,干残留的分数是13.72,9.76,4.48,8.19,10.52,9.93,5.50,和10.87 g。基于高相似性的TLC指纹,最后三个分数加入;因此,最后六个分数,称为FR1-6,这里讨论被用于实验。

2.3。HPLC-DAD分数FR1-6分析

二极管阵列检测高效液相色谱(HPLC-DAD)是一个梯度系统上执行两个Jasco PU2080泵连接到一个Jasco md - 2010 +二极管矩阵检测器(爸爸),配有Jasco - 2055 + autosampler(日本东京Jasco有限公司),通过使用一个Zorbax Eclipse XDB-C8 (5μ米, 毫米)分析列。样品溶解在30%的含水甲醇2毫克/毫升,和30μ每个被注入的L。梯度洗脱了30 - 100%的含水甲醇在13分钟,四分钟保持在100%,回到了30%至17.1分钟。色谱记录24分钟,数据收集和爸爸从200到650纳米。基线被减去纠正一个30的色谱图μL注入30%甲醇。

2.4。化合物的定量分析1 - 4

单点进行了定量的分析发现主要成分绿原酸等各自的分数(1)、芸香苷(2)和异槲皮苷(3)在前,FR-B和FR5-6 loliolide (4在FR2)。校准曲线是通过分析稀释1毫克/毫升股票相应标准的解决方案,在浓度为1,0.5,0.4,0.3,0.2,0.1和0.05毫克/毫升。 值分别为0.9970,0.9990,0.9904,和0.9978的刻度线1 - 4,分别。以防FR5 FR6,山峰的23部分重叠;反褶积是由使用高斯近似Fityk 0.9.7软件(自由软件基金会、波兰)根据峰面积和数量计算揭示了这种方式。

2.5。测定Iminosugars

Iminosugar内容定性调查薄层色谱(TLC)在每一个分数,通过使用DC-Alufolien Kieselgel 60 f254年盘子(默克公司,达姆施塔特,德国)和CH2Cl2:甲醇:NH3(3:6:2,v / v / v)作为溶剂系统。为定量分析,一个API 2000 MS / MS光谱仪使用日本岛津公司autosampler和电喷雾电离(ESI)接口设置积极模式。1-DN, 2 -O-alpha-D-galactopyranosyl-1-deoxynojirimicin (Gal-DN),在FR-W fagomine内容进行调查,FR-B, FR4-6。样本洗注入光谱仪与200水甲醇的流量的50%μL /分钟;离子源的温度为300°C。多反应监测(MRM)是用于转换的/z 1-DN,m / z GAL-DN,/z fagomine,根据文献数据(24]。进行了参数优化和数据采集和评估通过分析1.5.1软件。校准1-DN线( )获得了通过测量六分一式三份。

2.6。在体外抑制黄嘌呤氧化酶试验(EC 1.17.3.2)

酶的活性是计算从尿酸浓度的增加取决于microplate-based动力学光度法(25]。简单地说,尿酸的吸收来自黄嘌呤(50μ在启动)之后 125年代纳米(Spectrostar Nano, BMG Labtech Ortenberg,德国)。黄嘌呤氧化酶的活性被形容为吸光度与时间曲线的斜率和别嘌呤醇作为积极的控制。股票的解决方案与二甲亚砜是用于准备在体外化验和溶剂的排除任何实质性影响。所有在体外分析进行了重复。

2.7。决心DPPH自由基清除活性的测定在体外

扫气的活动1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl自由基(DPPH)为每个测试分数如前所述[26]。简单地说,不同数量的样本添加到0.1毫米DPPH溶解在乙醇。混合物被动摇,允许站了30分钟,然后溶液的吸光度测定 nm。trolox (6-hydroxy-2 5 7 8-tetramethylchroman-2-carboxylic酸),水溶性维生素E的模拟,作为积极的控制。

2.8。测定脂质过氧化抑制活动

分数是另外的抗氧化特性的测量通过抑制自氧化不饱和脂肪酸存在于动物的脑组织(27]。lipid-rich一部分准备从男性Sprague-Dawley老鼠的大脑(查尔斯河实验室,布达佩斯,匈牙利;体重:250 - 300 g)均化和离心。脂肪酸在这样的分数得到自发氧化在孵化的1 h在37°C,这可以被抗氧化剂氧化。532纳米的氧化比色法测定的产品与硫代巴比土酸反应后。所有在体外在重复实验,统计评估。乙状结肠曲线拟合两种抗氧化剂化验的结果,和集成电路50值计算通过使用GraphPad棱镜4 (GraphPad软件、圣地亚哥、钙、美国)。

2.9。测试对脂肪细胞对葡萄糖的消耗的影响

上的每个测试分数的影响在体外脂肪细胞对葡萄糖的消耗发表之前,200年的浓度μ克/毫升(19]。简而言之,3 t3-l1 preadipocytes ( 细胞,BCRC没有。60159;生物资源收集和研究中心,台湾)被播种和10% CS DMEM培养包含5.5毫米葡萄糖。细胞诱导分化,在第三天,样品溶解在DMSO溶液添加到细胞在200μ0.32 g / mL的存在与否μM胰岛素。24小时血糖测试媒体内容的变化都被记录下来,相比之前的样品。

2.10。动物研究

动物治疗依欧洲共同体委员会指令(86/609 / ECC)和匈牙利法保护动物研究(XXVIII.tv.32§)。动物实验中受试者进行匈牙利动物研究伦理委员会的批准(登记号承运/ 01758 - 2/2008)。男性Sprague-Dawley老鼠(查尔斯河实验室,布达佩斯,匈牙利;体重:180 - 200克;8每组动物)被安置在温度(20°C)、湿度(40 - 60%),和光线(12 h, 12 h(黑)监管的房间,用自来水和啮齿动物摄入食物(Bioplan、Isaszeg、匈牙利)随意。测试提取是口头管理0.25%甲基纤维素含有2% Cremophor EL使用剂量体积的5毫升/公斤。三个剂量的提取物(30、60和120毫克/公斤)被选为每日连续治疗3天,每个治疗禁食16小时后执行。单向方差分析(方差分析)与Dunnett GraphPad棱镜的多重比较检验4是用于统计评价的在活的有机体内实验。

2.11。测定Antihyperuricemic、抗高血糖药和抗氧化性能的分数在活的有机体内

为了减少动物的数量,antihyperuricemic降糖药,抗氧化性能的影响,确定从同一组的老鼠。实验高尿酸血尿酸酶抑制剂oxonate钾引起的模型是用来评估antihyperuricemic属性的测试分数28]。钾250毫克/公斤oxonate悬浮在0.25%甲基纤维素和腹腔内接种第三口服治疗。50毫克/公斤的别嘌呤醇,antigout临床使用药物,口服接种作为一个积极的控制。一小时之后老鼠口服治疗2.5克/公斤淀粉悬浮在一个剂量体积的5毫升/公斤为了描述的降糖药影响分数(25]。另一个小时后,从尾巴,获得静脉血样和血浆葡萄糖浓度测定的商用设备(Reanal,布达佩斯,匈牙利)基于葡萄糖oxidase-peroxidase方法(29日]。后立即取血样,老鼠在4%异氟烷麻醉,通过心脏穿刺收集补充血样测定尿酸浓度和总抗氧化能力。据报道,由于吸入的麻醉剂大幅提高血糖水平,需要单独的血液量测定所有计划的参数(30.]。血清样本由离心分离和储存在-70°C到分析。所有决定由比色尿酸(美国BioAassay系统,海沃德,CA)和抗氧化剂(Sigma-Aldrich,布达佩斯,匈牙利)测定包被在重复执行根据制造商的建议。单独的组口服服用格列苯脲和trolox(10毫克/公斤)作为参考的降糖药和抗氧化试验,分别。

3所示。结果与讨论

3.1。化学成分的分数

获得的分数,solvent-solvent提取和粗糙的色谱分离硅有机相,代表完全不同的化学成分(图1)。正如所料,高水溶性,亲水化合物(包括iminosugars工厂,见下文)仍在水相(图1 (b)),而大部分仍然极绿原酸(1)可能已经发现在有机相(图1 (c))以及绝大多数的所谓“药物样的“次生代谢物的桑叶。这些将是最高的化合物治疗价值的概率;主要是过低的日志 价值通常导致可怜的渗透通过膜(iminosugars,组成的一组可能的例外,是下面讨论)。从爸爸的指纹,FR1(图1 (d))和FR2(图1 (e))主要包含化合物较低的波长的紫外吸光度最大值可能包括一些萜类化合物和/或丙苯(19]。FR2的主要峰值检测和量化loliolide (4)(0.33%)、单萜内酯我们最近报道m·阿尔巴叶子(19]。所有的分数,FR3(图1 (f))包含的最小数量的紫外吸收物质;它的主要成分仍然不明。基于其紫外光谱和保留时间,FR4首席组成(图1 (g))提出一个黄酮糖苷配基(3.42 -3.50%,表达的异槲皮苷(3)或芸香苷(2),而3(2.42%)也出现在这个分数。FR5(图1 (h))包含的大部分3(9.79%)以及一个小数量的2(3.77%),前面提到的身份不明的类黄酮仍然可以被探测到。FR6(图1(我)),最极从柱层析法,获得分数1(8.99%),2(10.41%)和3(5.64%)作为主要紫外线有效成分。

提取和分数含有极少量的iminosugars。通过MS / MS, 1-DN内容被发现低至0.2694‰(EX), 0.3007‰(FR-W), 0.0742‰(FR-B) ~ 0.016‰(FR4;在检出限),0.0558‰(FR5)和0.2770‰(FR6)。另一方面,刻度线的斜率GAL-DN fagomine大约是13和高6倍,分别作为1-DN相比,基于最近的出版物使用相同的MRM转换与质/女士(24]。这只允许一个粗略的估计数量的这些化合物通过使用我们的校准1-DN获得。大量的GAL-DN约0.02‰(EX), 0.03‰(FR-W), 0.003‰(FR-B)和0.009‰(FR6)和微量的这种化合物中发现FR4 FR5。Fagomine内容可以估计约0.03‰(EX), 0.04‰(FR-W), 0.01‰(FR-B), 0.01‰(FR5)和0.03‰(FR6),微量的这种化合物在FR4也存在。化合物的结构鉴定的分数在图所示2

3.2。叶黄素氧化酶的抑制在体外

所有的分数都最终浓度的测试5μ克/毫升。中的酶活性决定solvent-treated条件被认为是100%和所有其他条件比较控制。没有准备好分数在黄嘌呤氧化酶产生任何实质性的行动,同时,正如所料,参考化合物别嘌呤醇导致几乎完全(> 90%)抑制酶活性的5μg / mL,及其集成电路50值被确定为1.03μ克/毫升。基于这些结果,XO抑制似乎并不是一个重要的机制,无论是antihyperuricemic还是桑制剂的抗氧化活性。

3.3。在体外抗氧化性能

两种不同的生物利用调查在体外抗氧化性能的分数:DPPH实验和脂质过氧化(LOX)测定。虽然这两种方法获得的结果经常是平行的,某些代理可以表现出实质性的差异这些化验31日]。一般来说,复合有效在DPPH实验可以被视为一种自由基清除剂功能的有机溶剂化学纯分子(即。、DPPH自由基)。液态氧试验,另一方面,在更复杂的执行体外生物系统与不饱和脂肪酸含有脂质;物质活动在这种试验可能保护这些自然氧化的脂质水条件。

DPPH实验进行了0.001 - -0.15毫克/毫升的浓度范围描述的自由基清除能力准备分数。分数FR1 FR2表现出没有实质性的活动使用浓度。分数FR3 FR4适度活跃,而FR5和FR-W显示最高的效能。FR6,含有大量的酚类化合物(化合物1 - 3),与参考代理trolox均等的。与这些协议,脂质过氧化作用分析表明,抗氧化能力分数FR3和FR6 trolox接近,而FR5和FR-W略不活跃。分数FR2 FR4表现出温和的活动,类似于DPPH实验的情况下,FR1是不活跃的。化验的结果总结在表1


样本 DPPH 脂质过氧化作用
电子商务50( g / mL) 集成电路50( g / mL)

FR-W 72.2 71.0
FR1 - - - - - -一个 - - - - - -一个
FR2 - - - - - -一个 138.0
FR3 186.0 47.3
FR4 245.0 114.0
FR5 55.0 77.7
FR6 21.7 55.8
Trolox 21.8 42.5

Trolox:积极控制在这两种情况下。
一个表现出没有实质性应用浓度范围的活动。

3.4。影响在体外脂肪细胞对葡萄糖的消耗

虽然有些微小的变化可以观察到在这个生物测定,没有发现显著的活动。这有点奇怪,因为亲脂性的一部分,通过一个简单的solvent-solvent分布相同的热水提取植物收集、以前发现施加强有力的影响在这个测试(19]。最可能的解释是相对较低的选民负责这种效果,在此基础上我们也可以得出这样的结论:增加脂肪组织对葡萄糖的消耗少的重要性在治疗复杂加工phytotherapeutics起源于桑叶。

3.5。测定的Antihyperuricemic影响分数在活的有机体内

大鼠的血清尿酸浓度是相当低,因为它是由尿酸酶的酶代谢为尿囊素。因此,尿酸引起的积累是一个政府的K-oxonate在活的有机体内调查antihyperuricemic属性的分数。结果如图3。别嘌呤醇(50毫克/公斤腹腔内),用作积极控制,显著和显著降低尿酸的积累。最低的剂量(FR1 30毫克/公斤),最高剂量(120毫克/公斤)的FR2,和60毫克/公斤的FR5施加antihyperuricemic行动与别嘌呤醇。出乎意料,治疗FR-W(60和120毫克/公斤)导致海拔血清尿酸水平。未发现明显的剂量反应关系的一些分数。

的肾排泄尿酸是一个复杂的和生物过程包括肾小球滤过,肾小管分泌,和肾小管重吸收。因为这些过程可以独立与外源性物质,调节药物的整体行动通常是两相的。阿司匹林的剂量> 3 g /天促进uricosuria重吸收的抑制而低剂量(1 - 2克/天)可能会导致尿酸潴留,可能通过干扰肾小管分泌(32]。加之化学分数的复杂性,可以提供一个简单的解释观察到在某些情况下不清楚剂量反应关系;几个分数的各个成分之间的相互作用可能发生,在这些活性成分会影响肾脏功能不同。

3.6。血清抗氧化能力的测定

的抗氧化能力对待动物的血清样本测定的光度测定2,2′-azino-bis (3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic酸)(abt)转换为发色体自由基阳离子(abt●+)。激进的阳离子的生成是由抗氧化剂抑制,可以发现颜色强度的降低;这个试验的结果如图4。治疗trolox(10毫克/公斤)导致大量增加抗氧化能力(表示为trolox等价物),但大部分的测试分数未能诱导血清参数显著变化。高剂量的FR6(60和120毫克/公斤)trolox表现出类似的抗氧化效果,效果可以最有可能是由于高绿原酸(1)、芸香苷(2)和异槲皮苷(3这一部分内容。另一方面,30毫克/公斤FR3降低血清的氧化状态,表明prooxidant潜在的某些成分。

3.7。餐后血浆葡萄糖水平的决心

积极控制格列本脲治疗(10毫克/公斤)导致了大量和明显降低餐后血糖水平获得的淀粉负荷模型。FR1活性高达120毫克/公斤,而FR3展出的降糖药行动应用剂量。分数FR2, FR-W FR5是有效的在120年,60岁,分别和120毫克/公斤。分数FR4和FR6展出一些降糖药属性但没有观察到明显的剂量反应关系;结果如图5。然而,值得注意的是,现在在活的有机体内模型研究了单剂的影响政府正常的餐后高血糖大鼠后淀粉加载;因此,这些结果很难与我们之前获得更长的治疗2型糖尿病大鼠随意访问标准食品(16]。

4所示。结论

研究了提取的m·阿尔巴显示多个视图的有益的生物活性都有针对性的慢性代谢性疾病。也可以得出结论,基于分数产生的不同影响,使复合组负责个人行为,具有很大潜力积极的综合效应。

FR1 FR2, FR5感兴趣的针对antihyperuricemic活动作为潜在促进尿酸排泄的代理。FR2-6都发现有价值的抗高血糖药活动,但FR3是最强的施加重大影响注射剂量。不出所料,FR6,包含大多数酚类成分,发现最强的抗氧化剂在体外在活的有机体内,这使得这个分数特别有用对高氧化应激在糖尿病和慢性高尿酸血。

此外,考虑到我们最初的目标,价值相对较低的分数也可以透露。虽然第一个solvent-solvent的水相萃取(FR-W)能有效地清除DPPH自由基在体外和显示至少一个弱抗高血糖药活动在活的有机体内(可能是由于样本的低iminosugar内容),这个分数还发现血浆尿酸水平显著提高;因此,它可能是不受欢迎的在一个设计良好的桑树准备。FR1,极地分数越少,筛选了与二氯甲烷从硅胶柱,被发现在大多数生物活性测试活动除non-dose-dependent antihyperuricemic活动30毫克/公斤在活的有机体内。这对进一步的研究可能会感兴趣的,但是,由于近20%的重量这个分数在干butanolic阶段,消除这种极性成分范围也可以考虑增加的总体疗效phytotherapeutic产品。

确认

这项工作是支持的匈牙利国家研究基金(OTKA PD75383),并执行双边框架内由国家科学委员会提供的流动性,台湾和匈牙利科学院(102 - 2911 - i - 037 - 501和SNK-79/2013)。作者承认金融支持选择塞格德Zrt。,Szeged, Hungary, Grants from the European Union cofunded by the European Social Fund (TAMOP-4.2.2/B-10/1-2010-0012, and TAMOP-4.2.2A-11/1/KONV-2012-0035), the Grant from the National Science Council of Taiwan (NSC 101-2314-B-037-033), and support of the Fundação para a Ciência e a Tecnologia, Portugal (PEsT-OE/SAU/UI0074/2011). A. Martins acknowledges the Grant SFRH/BPD/81118/2011, FCT, Portugal and Professor Leonard Amaral for scientific discussion. The authors wish to express their special thanks to Ibolya Hevérné Herke for her contribution to the lab work.

引用

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