CH500971A - Verfahren zur Herstellung neuer Glucoside - Google Patents

Verfahren zur Herstellung neuer Glucoside

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CH500971A
CH500971A CH1319569A CH1319569A CH500971A CH 500971 A CH500971 A CH 500971A CH 1319569 A CH1319569 A CH 1319569A CH 1319569 A CH1319569 A CH 1319569A CH 500971 A CH500971 A CH 500971A
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epipodophyllotoxin
demethyl
glucoside
chloroform
methanol
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Camilla Dr Keller-Juslen
Kuhn Max
Jany Dr Renz
Wartburg Albert Dr Von
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Sandoz Ag
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D493/00Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system
    • C07D493/02Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system in which the condensed system contains two hetero rings
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H17/00Compounds containing heterocyclic radicals directly attached to hetero atoms of saccharide radicals
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Description


  
 



  Verfahren zur Herstellung neuer Glucoside
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Herstellung von neuen Verbindungen der allgemeinen Formel   1 (siehe    Formelblatt), worin R für den o-Hydroxy-, o-Methyl-, o-Methoxy- oder m-Hydroxyrest steht.



   Erfindungsgemäss gelangt man zu den neuen Verbin dungen der allgemeinen Formel I, indem man 4'-Deme   thyl-epipodophyllotoxin-,8-D-glucosid    (Formel II) mit einem Aldehyd der allgemeinen Formel III, worin R obige Bedeutung hat, in einem trockenen inerten Lösungsmittel in Gegenwart eines Katalysators, der gegebenenfalls wasserbindende Eigenschaften hat, unter Feuchtigkeitsausschluss umsetzt.



   Als Katalysatoren kommen beispielsweise Lewisssäuren, wie wasserfreies Zinkchlorid, Sulfonsäuren, wie z.B.



  p-Toluolsulfonsäure oder getrocknete Kationenaustauscher mit Sulfonsäuregruppen in der H+-Form in Frage.



   Eine Ausführungsform des Verfahrens besteht darin, dass man   4'.Demethyl-epipodophyllotoxin-p.D-glucosid    in reinen Aldehyd gibt und den Katalysator hinzufügt.



  Das freie Glucosid kann aber auch in einem trockenen inerten Lösungsmittel, z.B. Nitromethan, gelöst bzw.



  suspendiert und durch Zugabe von Aldehyd und Katalysator gegebenenfalls in N2-Atmosphäre zur Reaktion gebracht werden. Die Kondensation verläuft im allgemeinen bei Temperaturen um 200 und ist nach 0,5 bis 20 Stunden beendet. Zur Isolierung nimmt man das Reaktionsgemisch gegebenenfalls nach Abfiltrieren des ungelösten Katalysators, in einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel, z.B. Chloroform, auf und schüttelt gegebenenfalls zur Entfernung von wasserlöslichen Katalysatoren und Nebenprodukten mehrmals mit Wasser aus. Die organische Phase wird anschliessend getrocknet und im Vakuum eingedampft. Der Rückstand kann entweder durch Digerieren bzw. Macerieren mit Pentan, Petroläther oder Hexan oder direkt durch eine Vorchromatographie an Kieselgel vom überschüssigen Aldehyd befreit werden.

  Das rohe Kondensationsprodukt wird dann in bekannter Weise durch Nachchromatographie und/oder Umkristallisieren bzw. Umfällen gereinigt.



   Der für die Herstellung der neuen Verbindungen der allgemeinen Formel I dienende Ausgangsstoff 4'-Deme   thyl-epipodophyllotoxin-p-D-glucosid    wird hergestellt, indem man 4'-Demethyl-epipodophyllotoxin (Formel IV) in einem wasserfreien, unter den Reaktionsbedingungen inerten organischen Lösungsmittel bei Temperaturen von  -20 bis   -50    in Gegenwart eines säurebindenden Mittels mit Chlorameisensäurebenzylester zu 4'-Carbobenzoxy-4'-demethyl-epipodophyllotoxin (Formel V) umsetzt, hierauf 4'-Carbobenzoxy-4'-demethyl   - epipodophylioto-    xin mit   2,3,4,6-Tetra-O-acetyl-p-D-glucose    (Formel VI) in Gegenwart von Bortrifluorid-Äthylätherat in einem, unter den Reaktionsbedingungen inerten organischen Lösungsmittel bei einer Temperatur von unter   OOC    kondensiert,

   anschliessend aus dem auf diese Weise erhaltenen   Tetra-O-acetyi-4'-carbobenzoxy-4'-demethyl-epipodo-      phyllotoxin-s-D-glucosid    (Formel VII) die Carbobenzoxygruppe hydrogenolytisch abspaltet und das so erhaltene   Tetra-O-acetyl-4'-demethyl.epipodophyllotoxin-p-D    - glucosid (Formel VIII) einer Alkoholyse in Gegenwart von wasserfreiem Zinkacetat unterwirft.



   Die neuen Verbindungen der allgemeinen Formel I besitzen in vitro eine hohe cytostatische Wirkung an Mastocytomzellen und Fibroblastenkulturen. Ferner zeichnen sie sich durch eine starke Wirksamkeit gegenüber experimentellen Tumoren, insbesondere der Mäuseleukämie   L-1210,    dem Sarkom 37 der Maus und dem Walker-Carcinom der Ratte aus.



   Die neuen Verbindungen der allgemeinen Formel I können therapeutisch verwendet werden zur Bekämpfung pathologischer Prozesse, welche mit Zellvermehrung einhergehen, z.B. maligne Neoplasmen.



   Die Dosierung der neuen Verbindungen der allgemeinen Formel I variiert ungefähr zwischen 1 und 50 mg pro Tag.



   Die neuen Verbindungen können als Arzneimittel allein oder in entsprechenden Arzneiformen für orale, enterale oder parenterale Verabreichung verwendet werden. Zwecks Herstellung geeigneter Arzneiformen werden diese mit organischen oder anorganischen, pharmakologisch indifferenten Hilfsstoffen verarbeitet. Als Hilfsstoffe werden verwendet   z.B.     



   für Tabletten und Dragees:
Milchzucker, Stärke, Talk, Stearinsäure usw.



   für Sirupe:
Rohrzucker-, Invertzucker-, Glucoselösungen u.a.



  für Injektionspräparate:
Wasser, Alkohole, Glycerin, pflanzliche öle und dergL für Suppositorien: natürliche und gehärtete Öle, Wachse u.a. mehr.



   Zudem können die Zubereitungen geeignete Konser vierungs-, Stabilisierungs-, Netzmittel, Lösungvermittler,
Süss- und Farbstoffe, Aromantien usw. enthalten.



   In den nachfolgenden Beispielen, welche die Ausführung des Verfahrens erläutern, den Umfang der Erfindung aber in keiner Weise einschränken sollen, erfolgen alle Temperaturangaben in Celsiusgraden. Die Schmelz- bzw.



  Zersetzungspunkte sind auf dem Kofler-Block bestimmt.
EMI2.1     
  
EMI3.1     
 Ao = CH3CO  
EMI4.1     

Beispiel 1    4'-Demethyl-epipodophyllotoxin f - D - salicylidenglucosid   
1,5 g trockenes   4'-Demeffiyl-epipodophyllotoxin-D    -glucosid werden mit 30 ml reinem Salicylaldehyd versetzt und 3,0 g Dowex Ionenaustauschpulver (Typ 50 W X 2,3 Stunden bei 1200 im Hochvakuum getrocknet) zugegeben.



  Die Luft im Kolben wird mit Stickstoff verdrängt und das Reaktionsgemisch unter Feuchtigkeitsausschluss bei Raumtemperatur gerührt. Der Verlauf der Kondensation wird dünnschichtchromatographisch auf Kieselgelplatten, mit Chloroform + 15% Methanol als   Flissmittel,    verfolgt.



   Nach 5 Stunden wird der Katalysator abfiltriert und mit Chloroform nachgewaschen. Das eingedampfte Filtrat wird an 100 g Kieselgel    Merck     (Korngrösse 0,05 0,2 mm) gereinigt. Nach Abtrennung des Salicylaldehyds (Chloroform-Extrakt), eluiert man die Substanz mit Chloroform   +    5% Methanol.



   Erhalten wird dünnschichtchromatographisch   einheit-    liches Material. Zur Analyse löst man die Substanz in 5 ml Aceton und tropft diese Lösung unter Rühren zu 100 ml vorgelegtem Pentan. 4'-Demethyl-epipodophyllo   toxin-lss-D-salicyliden-glucosid    wird als farbloses amorphes Pulver vom Smp. 182-1880 erhalten.   [D20    =    103,70    (c = 0,663 in Chloroform).  



   Beispiel 2   4'Demethyl-epipodophyllotoxin-      fr   D   - (o-methoxy-benzyl -    iden)-glucosid
9 g o-Methoxybenzaldehyd werden in 60 ml Nitromethan gelöst. Hierauf gibt man 1,5 g trockenes   4'-Demethyl-      .epipodophyllotoxin.p'.D.glucosid    und 150 mg p-Toluolsulfonsäure zu. Die graugelbe Suspension lässt man unter   Ny-Atmosphäre    und Feuchtigkeitsausschluss bei Raumtemperatur rühren. Der Verlauf der Kondensationsreaktion wird dünnschichtchromatographisch verfolgt (System a) Chloroform   +    6% Methanol, b) Chloroform-Methanol-Wasser   (70 : 25 : 5)].    Nach 5 Stunden ist nur noch wenig Ausgangsmaterial vorhanden, neben Aldehydkondensationsprodukt und einer etwas langsamer laufenden Begleitsubstanz.

  Zur Aufarbeitung verdünnt man das Reaktionsgemisch mit 500 ml Chloroform und schüttelt viermal mit je 25 ml Wasser aus. Die organische Phase wird durch Natriumsulfat filtriert und im Vakuum eingedampft. Erhalten wird öliges braungelbes Material, das an 120 g Kieselgel    Merck     gereinigt wird. Nach Abtrennung des Aldehyds (Chloroform-Extrakt) eluiert man die Restsubstanz mit Chloroform + 2% Methanol. Diese Chromatographie liefert o-Methoxy-benzylidenderivat, das im Dünnschichtchrqmatogramm völlig einheitlich ist. Umkristallisation aus 13 ml heissem Alkohol ergibt farblose Kristalle vom Smp. 243-2500,   [aID20    = 74,40 (c = 0,884 in Aceton).



   Beispiel 3    4'-Demethyl-epipodophyllotoxin-D-(o-methyl-    benzyliden)-glucosid
1,5 g trockenes   4'-Demethyl-epipodophyllotoxin-D-      .glucosid    werden in 30 ml Nitromethan suspendiert und anschliessend 9 ml o-Toluylaldehyd und 150 mg   p.Toluol-    sulfonsäure zugegeben. Der Ansatz wird bei Raumtemperatur sowie Luft- und Feuchtigkeitsausschluss gerührt.



  Nach 2 Stunden entsteht eine klare Lösung und im Dünnschichtchromatogramm (Fliessmittel Chloroform   +    15% Methanol) ist das Ausgangsmaterial fast verschwunden. Zur Aufarbeitung verdünnt man die Reaktionslösung mit 500 ml Chloroform und schüttelt hierauf viermal mit je 25 ml Wasser aus. Die organische Phase wird über Natriumsulfat getrocknet und eingedampf. Der Rückstand wird auf einer mit 70 g Kieselgel    Merck     bereiteten Säule aufgezogen. Durch Elution mit Chloroform lässt sich nicht umgesetzter o-Toluylaldehyd abtrennen. Die folgenden Fraktionen (mit Chloroform + 2% Methanol) liefern dünnschichtchromatographisch einheitliches o -Methyl-benzyliden-derivat.

  Zur Analyse löst man die Substanz in 3 ml Aceton und tropft diese Lösung unter Rühren zu 300 ml vorgelegtem Pentan. 4'-Demethyl-epi   podophyllotoxin-p.D-(o.methyl-benzyliden).glucosid    wird als farbloses amorphes Pulver vom Smp. 174-1800 erhalten.   [X]D21    =   ¯      94,70    (c = 0,730 in Chloroform).



   Beispiel 4   
4'-Demethyl-epipodophyllotoxin,ss-D-tm-hydroxy- benzyliden) -glucosid   
Zu einer Lösung von 9 g m-Hydroxybenzaldehyd in 75 ml Nitromethan setzt man 1,5 g trockenes 4'-Demethyl.



     .epipodophyllotoxin.p.D.glucosid    und anschliessend 150 mg p-Toluolsulfonsäure zu. Die gelbliche Suspension wird unter   N2-Atmosphäre    und Feuchtigkeltsausschluss 5 Stunden gerührt, wobei eine klare Lösung entsteht. Zur Aufarbeitung verdünnt man die Reaktionslösung mit 500 ml Chloroform und schüttelt fünfmal mit je 25 ml Wasser aus. Die organische Phase wird durch Natriumsulfat filtriert und im Vakuum eingedampft. Erhalten wird eine  hellgelbe pulverige Substanz, die an 110 g Kieselgel    Merck     chromatographiert wird. Nach Abtrennung des Aldehyds mit Chloroform   +    3% Methanol eluiert man die restliche Substanz mit Chloroform + 6% Methanol.



  Die dünnschichtchromatographisch einheitlichen Fraktionen werden in Aceton gelöst, darauf im Vakuum auf ca.



  7 ml eingeengt und 20 ml Äther zugegeben. 4'-Demethyl   epipodophyllotoxin.p.    D - (m-hydroxy-benzyliden) - glucosid wird in Form eines farblosen amorphen Pulvers vom Smp. 189-1940 erhalten.   [D21 = - 99,90    (c = 0,766 in Methanol).



   Der für die Herstellung der neuen Verbindungen der allgemeinen Formel I dienende Ausgangsstoff 4'-Deme   thyl-epipodophyllotoxin-,-D-glucosid    wird anhand der, in den folgenden Beispielen 5, 6, 7, 8 und 9 beschriebenen Verfahren hergestellt.



   Beispiel 5
4'-Demetehyl-epipodophyllotoxin
2 g 4'-Demethyl-popophyllotoxin werden in 25 ml Aceton und 15 ml Wasser gelöst und nach Zusatz von 5 ml konz. Salzsäure 2 Stunden unter Rückfluss erwärmt.



  Danach wird die Säure mit festem Bariumcarbonat neutralisiert, filtriert und das Filtrat im Vakuum bei 400 vom Aceton befreit Das ausgefallene Material wird in Chloroform + 5% Aceton aufgenommen, die Lösung über Na   triumsulfat    getrocknet und im Vakuum   eingedampft.' Der    verbleibende Rückstand wird an Kieselgel mit Chloroform   +    1% Methanol chromatographiert, wobei man zuerst geringe Mengen Verunreinigungen, dann reines 4' -Demethyl-epipodophyllotoxin und schliesslich unumgesetztes Ausgangsmaterial erhält. Kristallisation der reinen Fraktionen von 4'-Demethyl-epipodophyllotoxin erfolgt aus Chloroform und Methanol. Smp. 228-2300,   dann    =    -69,80    (c = 0,630 in Chloroform).



   Beispiel 6    4'-Carhobenzoxy 1'emethyl-epipodophyllotoxin   
60 g staubfein pulverisiertes 4'-Demethyl-epipodophyllotoxin werden in 1000 ml wasserfreiem Äthylenchlorid suspendiert und nach Versetzen mit 19 ml abs. Pyridin auf - 100 abgekühlt. Unter Rühren und Feuchtigkeitsausschluss wird bei   - 100    innert 2,5 Stunden eine Lösung von 34 g Chlorameinsensäurebenzylester in 100 ml Äthylenchlorid zugetropft und danach eine weitere halbe Stunde reagieren gelassen. Anschliessend wird die Reaktionslösung mit Wasser gewaschen, die organische Phase über Natriumsulfat getrocknet, im Vakuum eingedampft und der Rückstand im Hochvakuum bei 70-800 getrocknet. 

  Kristallisation des Rohproduktes aus Aceton Äther und dann zweimal aus Methanol liefert 4'-Carbobenzoxy-4'-demethyl-epipodophyllotoxin vom Doppelschmelzpunkt   117-1190/202-2050.    Durch Trocknen im Hochvakuum zuerst bei 95-1100 und dann bei 1300 oder Kristallisation aus Aceton-Äther wird die lösungsmittelfreie Form vom Smp. 201-2040,   [D21 = - 43,90    (c = 0,535) in CHCl3, erhalten.



   Beispiel 7
Tetra- O-acetyl-4'   .carbobenzoxy-4'    -demethyl    epipodophyllotoxin.frD.glucosid   
26,8 g   4'.Carbobenzoxy.4'.demethyl.epipodophyllot-    oxin werden unter Erwärmen in 70 ml Äthylenchlorid ge  löst. Die Lösung wird auf +150 abgekühlt und unter
Rühren 26,0 g   2,3,4,6-Tetra-O acetyl9-D-glucose    zuge setzt. Sobald sich der überwiegende Teil der Tetraacetyl  -ss-D-glucose gelöst hat, wird rasch auf -11   bis -120    unter Feuchtigkeitsausschluss gekühlt.

  Ungeachtet gerin ger Mengen ungelöster Ausgangsverbindungen tropft man    dann bei -10 bis - 12  Innentemperatur 17,5 ml auf       100    vorgekühltes   Bortrifluorid-Äthyiätherat    (48% BFs) im Verlauf von 10 Minuten zu und rührt anschliessend    noch 40 Minuten bei - -10 . Danach wird unter Rühren u.   



   Kühlung ein Gemisch von 17,5 ml abs. Pyridin u. 35 ml   Äthylenchlorid    zugetropft und nach Zusatz von weiteren
200   ml Äthylenchlorid    viermal mit je 100 ml Wasser ausgeschüttelt. Die organische Phase wird nach Trocknung über Natriumsulfat im Vakuum eingedampft und der
Rückstand im Hochvakuum bei 700 getrocknet. Das Rohprodukt löst man in 125 ml heissem Äthanol, versetzt unter
Rühren mit 375 ml Wasser u. rührt unter äusserer Kühlung mit Eis-Wasser, bis sich die anfänglich schmierige u. klumpige Fällung in ein sandiges Pulver umgewandelt hat. Danach saugt man die   Fällung    ab, wäscht mit Ätha nol-Wasser-Gemisch   (1:3)    und trocknet im Hochvakuum bei 700. Dieses Rohprodukt löst man in 300 ml heissem Methanol, filtriert von wenig ungelösten Flocken ab und dampft das Filtrat im Vakuum ein.

  Nach Trocknung des Rückstandes im Hochvakuum bei 700 erhält man Tetra    -O-acetyl-4'-carbobenzoxy-4'-demethyl    - epipodophyllotoxin-ss-glucosid als weissen Schaum.   E 1D20    = 41,70   (cHCL).   



   Zur weiteren Reinigung kann aus Benzol-Pentan oder Benzol-Cyclohexan-Gemisch kristallisiert werden. Reinstes   Tetra-O-acetyl-4'-carbobenzoxy-4'-demethyl-epipodo-      phyllotoxin-D-glucosid    schmilzt bei   167.1690,      [a]i > 20    =    46,60 (CHC13).   



   Beispiel 8
Tetra-O-acetyl-4'-demethyl-epipodophyllotoxin-ss-  -D-glucosid
Zur Abspaltung des Carbobenzoxyrestes aus Tetra-O -acetyl-4'-carbobenzoxy-4'-demethyl-epipodophyllotoxin-   -ss-D-glucosid    werden 13,4 g dieser Verbindung in 100 ml Aceton-Äthanol   (1:2)    gelöst, mit   0,5    ml Eisessig und 2 g Palladium-Kohle (mit 10% Pd) versetzt und bei 200 hydriert. Danach filtriert man vom Katalysator ab, wäscht diesen mit warmen Aceton-Methanol-Gemisch nach und dampft das Filtrat im Vakuum ein. Der Rückstand wird mit 100 ml siedend-heissem Äthanol übergossen, kristallisieren gelassen und die Kristalle nach Absaugen und Waschen mit Methanol im Vakuum getrocknet.

  Reinstes Tetra-O-acetyl-4'-demethyl-epipodophyllotoxin-ss-D-glu- cosid kristallisiert in feinen Nadeln vom Smp. 225-227 , [α]D21 = -64,4  (c = 1,024) in Chloroform.



   Beispiel 9
4'-Demethyl-epipodophyllotoxin-ss-D-glucosid
2,0 g des nach Beispiel 10 erhaltenen   Tetra-O-acetyl-      4'-demethyl-epipodophyllotoxing-D-glucos    und 1 g wasserfreies   Zinkscetat    werden   in.    30 ml absolutem Methanol 25 Stunden unter Rückfluss erwärmt. Anschliessend wird der entstandene weisse Niederschlag durch Zusatz von wenigen ml Eisessig und leichtem Erwärmen in Lösung gebracht, das Lösungsmittel im Vakuum bei 400 entfernt und der Rückstand in 50 ml Chloroform Butanol (4:1) aufgenommen. Die organische Phase wäscht man zweimal mit je 10 ml Wasser, dampft nach Trocknung über Natriumsulfat im Vakuum ein u. chromatographiert den Rückstand an Kieselgel. 

  Isopropylacetat-Methanol   (9:1),    wassergesättigt, eluiert zuerst unpolare Anteile, dann reines   4'-Demethyl-epipodophyllot-      oxin-D-glucosid.    Die einzelnen Fraktionen werden im Dünnschichtchromatogramm auf   Kieselgeiplatten    mit dem Fliessmittel Isopropylacetat-Methanol   (4:1),    wassergesättigt, untersucht und die Glucosidfraktionen vereinigt und zweimal aus Methanol kristallisiert.   4-Demethyl-      epipodophyllotoxin-a-D-glucosid    schmilzt bei   222.2300,    eine andere Modifikation bei 262-264 ,   [OL1D21    =   880    (c   =0,507)    in MethanoL 

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von neuen Verbindungen der allgemeinen Formel 1, worin R für den o-Hydroxy-, o-Methyl-, o-Methoxy- oder m-Hydroxyrest steht, dadurch gekennzeichnet, dass man 4'-Dernethyl-epipodo- phyllotoxin.D.glucosid (Formel II) mit einem Aldehyd der allgemeinen Formel III, worin R obige Bedeutung hat, in einem trockenen inerten Lösungsmittel in Gegenwart eines Katalysators unter Feuchtigkeitsausschluss umsetzt.
    UNTERANSPRtfCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man als Katalysator ein wasserbindendes Mittel verwendet.
    2. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Katalysator eine Lewissäure verwendet.
    3. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man als Katalysator wasserfreies Zinkchlorid verwendet.
    4. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Katalysator Sulfonsäuren verwendet.
    5. Verfahren nach Patentanspruch und den Untetan- sprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass man als Katalysator p-Toluolsulfonsäure verwendet.
    6. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass man als Katalysator einen getrockneten Kationenaustauscher mit Sulfonsäuregruppen in der H+-Form verwendet.
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