Name: 前药染料纳米组件的简单制备和光活化 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-02-17T14:05:00.000+00:00
Duration: 8 min 54 s
Description: 学习光响应前药染料纳米组件的制备与表征方法，利用硼二吡咯甲烷氯芥前药和IR783染料实现光控药物释放。该技术可用于结直肠肿瘤的靶向治疗研究。

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我们感谢香港大学李嘉诚医学院院级核心设施提供的协助。感谢香港大学的车志明教授提供人源HCT116细胞系。本研究工作得到了明慧娄再生医学中心会员计划以及香港研究资助局（青年学者计划，编号27115220）的支持。

1. 硼-二吡咯甲烷-苯丁酸氮芥（BC）前药的合成（图2）22
<ol>
	<li>BODIPY-OAc 的合成
	<ol>
		<li>称取 1.903 g 2,4-二甲基吡咯，溶于圆底烧瓶中的 20 mL 无水二氯甲烷（DCM）中，氮气氛围下进行。称取 1.638 g 乙酰氧基乙酰氯，逐滴加入上述溶液中。室温下继续搅拌 10 分钟，随后在 40 °C 下回流 1 小时。</li>
		<li>将混合物冷却至室温。称取 5.170 g N,N-二异丙基乙胺（DIPEA），在搅拌下逐滴加入混合物中。30 分钟后，称取 5.677 g 三氟化硼二乙醚络合物（BF3·OEt2），逐滴加入溶液中，并继续搅拌 30 分钟。</li>
		<li>向混合物中加入 10 g 硅胶（200-400 目），在 45 °C 下通过旋转蒸发除去溶剂。当硅胶重新变为干燥粉末时，停止蒸发。</li>
		<li>将砂芯置于色谱柱底部（见材料表）。将步骤 1.1.3 所得硅胶填入色谱柱中，然后在硅胶上方再放入一片砂芯。</li>
		<li>将色谱柱固定在与快速色谱系统相连的卡套中（见材料表），旋转锁定。将色谱柱安装在快速色谱系统六通阀上方，并在阀下方安装一根快速色谱柱（见材料表）。</li>
		<li>启动色谱仪，设定检测波长为 515 nm 和 365 nm。使用体积比为 4/3 的正己烷/DCM 进行洗脱。当 515 nm 信号出现时，开始收集洗脱液组分。</li>
		<li>在 40 °C 下通过旋转蒸发除去所收集组分中的溶剂，直至溶剂收集瓶中不再有溶剂蒸出。将所得固体产物置于真空干燥箱中过夜，以除去残留溶剂。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>BODIPY-OH 的合成
	<ol>
		<li>称取 1.120 g BODIPY-OAc（由步骤 1.1 合成），室温下溶于 70 mL 四氢呋喃（THF）中，用铝箔完全包裹避光。将 70 mL 0.1 M 氢氧化锂水溶液逐滴加入 BODIPY-OAc 溶液中。</li>
		<li>搅拌反应混合物 30 分钟，然后在 40 °C 下通过旋转蒸发除去溶剂，直至溶剂收集瓶中不再有溶剂蒸出。将残留物置于真空干燥箱中过夜，以除去水分。</li>
		<li>将干燥残留物溶于 30 mL DCM 中，并加入 10 g 硅胶。在 40 °C 下通过旋转蒸发除去溶剂。当硅胶重新变为干燥粉末时，停止蒸发。</li>
		<li>采用柱层析法纯化产物 BODIPY-OH，参照步骤 1.1.4 至 1.1.6，以纯 DCM 作为洗脱剂。</li>
		<li>通过薄层色谱法（TLC）将不同洗脱时间点收集的组分与 BODIPY-OAc 的 THF 溶液进行比较，鉴定产物23。
		<ol>
			<li>分别取 3–4 µL 洗脱组分和 BODIPY-OAc 溶液，点在同一块 TLC 板边缘的相同高度处。将 TLC 板放入含有 1 mL DCM 的玻璃展开缸中，使点样边缘浸入 DCM 溶剂中，但两个斑点不得接触溶剂液面。</li>
			<li>当 DCM 溶剂前沿上升至超过 TLC 板一半高度时，取出 TLC 板。选择斑点位置与 BODIPY-OAc 斑点高度不同的洗脱组分。</li>
		</ol>
		</li>
		<li>在 40 °C 下通过旋转蒸发除去溶剂（步骤 1.1.7），得到产物 BODIPY-OH。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>BODIPY-(Me)2-OH 的合成
	<ol>
		<li>称取 313 mg BODIPY-OH，在氮气氛围下避光溶于 35 mL 无水乙醚中。将 3.75 mL 甲基碘化镁（3 M 乙醚溶液）逐滴加入溶液中，室温下继续搅拌 3 小时。</li>
		<li>逐滴加入 3.5 mL 水以淬灭反应。</li>
		<li>用 DCM 和水对混合物进行萃取。
		<ol>
			<li>将混合物转移至 125 mL 分液漏斗中。向其中加入 20 mL DCM。</li>
			<li>盖紧分液漏斗盖子，将漏斗倾斜约 45°，轻轻振荡。打开盖子放气。重复此操作 3 次，静置 3 分钟。</li>
			<li>打开分液漏斗底部活塞，将下层有机相收集至烧杯中。</li>
			<li>向水相中加入 30 mL DCM。每次使用 30 mL DCM，重复萃取操作（步骤 1.3.3.2 和 1.3.3.3）共 3 次。</li>
		</ol>
		</li>
		<li>向所收集的有机相中加入 10 g 固体 Na2SO4，干燥有机相过夜。</li>
		<li>用橡胶管将抽滤瓶连接至真空泵。在布氏漏斗中放置一张滤纸，并将漏斗插入抽滤瓶顶部。用 1 mL DCM 润湿滤纸，将混合物转移至漏斗中，开启真空泵。在抽滤瓶中收集有机溶液。</li>
		<li>向有机溶液中加入 10 g 硅胶。在 40 °C 下通过旋转蒸发除去有机溶剂，直至硅胶重新变为干燥粉末。使用正己烷/DCM = 1/1（v/v）作为洗脱剂，通过柱层析法纯化产物 BODIPY-(Me)2-OH（参照步骤 1.1.4 至 1.1.6）。</li>
		<li>通过 TLC 分析（参照步骤 1.2.5，选择与 BODIPY-OH 斑点高度不同的组分）筛选含产物的洗脱组分。在 40 °C 下通过旋转蒸发除去溶剂（参照步骤 1.1.7），得到最终产物。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>BODIPY-(Me)2-I2-OH 的合成
	<ol>
		<li>称取 41 mg BODIPY-(Me)2-OH，在氮气氛围下避光溶于 2.5 mL 无水 THF 中。称取 74 mg N-碘代琥珀酰亚胺，溶于 1 mL 无水 THF 中。</li>
		<li>将 N-碘代琥珀酰亚胺溶液逐滴加入 BODIPY-(Me)2-OH 溶液中。室温下搅拌 3.5 小时后，在 40 °C 下通过旋转蒸发除去溶剂，直至旋转蒸发仪的溶剂收集瓶中不再有溶剂蒸出。</li>
		<li>将残留物溶于 10 mL DCM 中，按步骤 1.3.3 所述方法用水洗涤 3 次，每次 30 mL。用 Na2SO4 干燥有机相（参照步骤 1.3.4 和 1.3.5）。在 40 °C 下通过旋转蒸发除去溶剂（步骤 1.1.7），得到产物 BODIPY-(Me)2-I2-OH。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>BODIPY-Cb 的合成
	<ol>
		<li>称取 85 mg 氮芥苯丁酸（chlorambucil），在氮气氛围下避光溶于 2 mL 无水 DCM 中。称取 69 mg N,N'-二环己基碳二亚胺，溶于 1 mL 无水 DCM 中。在搅拌下逐滴加入氮芥苯丁酸溶液中，继续搅拌 10 分钟。</li>
		<li>将 1.7 mg 4-二甲氨基吡啶溶于 0.5 mL 无水 DCM 中。将此溶液加入上述混合物中，室温下继续搅拌 10 分钟。然后加入 73 mg 溶于 2 mL 无水 DCM 中的 BODIPY-(Me)2-I2-OH，继续搅拌 2 小时。</li>
		<li>向混合物中加入 10 g 硅胶，在 40 °C 下通过旋转蒸发除去溶剂。当硅胶重新变为干燥粉末时，停止蒸发。使用正己烷/DCM = 7/3（v/v）作为洗脱剂，通过柱层析法纯化产物 BODIPY-Cb（参照步骤 1.1.4 至 1.1.6，检测波长设为 540 nm 和 365 nm）。</li>
		<li>通过 TLC 分析（参照步骤 1.2.5）筛选洗脱组分，选择与 BODIPY-(Me)2-I2-OH 不同的组分。在 40 °C 下通过旋转蒸发除去溶剂（步骤 1.1.7），得到产物 BODIPY-Cb。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. 采用闪蒸沉淀法制备IR783/BC纳米颗粒
<ol>
	<li>称取 10 mg BC 前药（BODIPY-Cb），溶于 1.5 mL 微管中的 1 mL DMSO 中，配制成 10 mg/mL 的储备液。用铝箔包裹 BC 溶液。</li>
	<li>在 1.5 mL 微管中，用过滤后的去离子水配制 300 µL 浓度为 0.4 mg/mL 的 IR-783 溶液。将该微管置于涡旋混合器上，转速设为 1,500 rpm。</li>
	<li>使用 20 µL 移液器，在 10 秒内以恒定速率将 20 µL DMSO 中的 BC 溶液加入 IR-783 溶液中。移液器吸头末端应接触微管内壁（图 1B）。</li>
	<li>将微管继续置于涡旋混合器上处理 30 秒，以获得 IR783/BC 纳米颗粒溶液。随后将纳米颗粒溶液置于完全用铝箔包裹的试管架上。</li>
	<li>将所得 IR783/BC 纳米颗粒溶液在 2,000 ×g 和 4 °C 条件下离心 10 分钟，以去除聚集体。收集上清液，保留约 20 µL 于管中，避免扰动沉淀。弃去沉淀物。</li>
	<li>将上清液在 30,000 × g 和 4 °C 条件下离心两次，每次 30 分钟，并分别收集两次离心中的纳米颗粒沉淀物。将纳米颗粒重悬于 300 µL 的 1× PBS 中。 
	注意：当 DMSO 中的疏水性 BC 前药在水中经涡旋分散时，DMSO 被水溶解，前药分子倾向于形成纳米级组装体，以在局部过饱和条件下维持自身稳定性24。</li>
	<li>采用 表 1 所示的洗脱方法，通过高效液相色谱法（HPLC）定量测定 IR-783 和 BC 的含量。 
	注意：HPLC 样品通过等体积纳米颗粒溶液与乙腈混合制备。进样体积为 20 µL。氯ambucil 和 BC 前药的检测波长为 260 nm，IR783 的检测波长为 783 nm。HPLC 色谱柱为分析型 C18 柱，内径 4.6 mm，长度 100 mm，粒径 2.7 µm，孔径 120 Å。</li>
	<li>根据以下公式计算前药的包封率（EE%）和载药量（LC%）： 
	<img alt="纳米颗粒研究分析中包封效率和载药量的计算公式。" src="/files/ftp_upload/64677/64677eq01v4.jpg" style="margin: auto;" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="公式 1"></li>
</ol>

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>时间（分钟）</td>
			<td>乙腈（%）</td>
			<td>水（%）</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0</td>
			<td>20</td>
			<td>80</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5</td>
			<td>20</td>
			<td>80</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>30</td>
			<td>95</td>
			<td>5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>35</td>
			<td>95</td>
			<td>5</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
表1：BC前药及其光解的定性与定量分析的高效液相色谱法。 经许可转载25。版权所有 2022，Wiley。
3. IR783/BC 纳米颗粒的表征
<ol>
	<li>使用动态光散射（DLS）仪器（参见材料表）测量IR783/BC纳米颗粒的平均粒径。取200 µL IR783/BC纳米颗粒溶液加入比色皿中，并将比色皿插入样品槽进行测量。设置测量模式为“粒径”，测量温度为25 °C，进行三次测量，每次持续20 s。</li>
	<li>使用DLS仪器配备的Zeta电位测试比色皿测量IR783/BC纳米颗粒的表面电荷。
	<ol>
		<li>在1.5 mL离心管中，将25 µL IR783/BC纳米颗粒溶液与725 µL去离子水混合稀释，混匀后转移至Zeta电位测试比色皿中。将比色皿放入样品槽内，并盖上盖子。</li>
		<li>设置测量模式为“Zeta电位”，测量温度为25 °C，进行10次测量。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>制备透射电子显微镜（TEM）样品。取10 µL IR783/BC纳米颗粒溶液滴加于铜网（300目）上的带孔碳膜上，随后吸除7 µL，剩余3 µL溶液在碳膜上过夜自然挥发。 
	注意：先加入10 µL纳米颗粒溶液再吸除7 µL，可使液滴在碳膜上铺展更广的面积。</li>
</ol>
4. IR783/BC 纳米颗粒的光激活
<ol>
	<li>使用铁架台安装一个 LED 灯（530 nm；参见材料表），使光线直接朝向操作台面。将一个积分球光电二极管光度计（参见材料表）置于 LED 灯正下方。 
	注意：为避免环境光干扰，所有光照实验均在暗室中进行。</li>
	<li>打开 LED 灯，并开启光度计的盖子。记录辐照度，并使用配套软件（参见材料表）设置光源参数。调节输入电流（mA），使辐照度设定为 50 mW/cm2。 
	注意：辐照度还受 LED 灯与光度计之间距离的影响。在本实验装置中（图 3A,B），该距离固定为 5 cm。</li>
	<li>根据 BC 浓度，用去离子水将 IR783/BC NP 溶液稀释至 50 µM。取 200 µL 的 IR783/BC NP 溶液加入一个 1.5 mL 微量离心管中。将该离心管放入一个带有与离心管尺寸匹配凹槽的泡沫块上，泡沫块高度与步骤 4.1 中光度计的高度相同（图 3C,D）。</li>
	<li>打开离心管盖子。打开 LED 灯，对纳米颗粒溶液分别照射 1、2、3、5、7 和 10 分钟。</li>
	<li>光照结束后，采用 HPLC 定量分析 BC 消耗量和 Cb 释放量。使用以下公式计算剩余 BC 的百分比和 Cb 释放量： 
	<img alt="静态平衡；剩余 BC、Cb 释放公式；浓度分析方法。" src="/files/ftp_upload/64677/64677eq3v2.jpg" style="margin: auto;" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="公式 3"></li>
</ol>
5. 检测 IR783/BC NPs 在有无光照条件下的细胞毒性
<ol>
	<li>在含有10%胎牛血清和1%青霉素-链霉素（完全培养基）的RPMI 1640培养基中，于37 °C、5% CO2条件下培养HCT116细胞（人结直肠肿瘤细胞系）（每90 mm细胞培养皿中约2 × 106个细胞）。常规每2–3天传代一次。 
	注：HCT116是一种人结肠细胞系。与其他癌细胞（如HeLa、MCF7和A549细胞）相比，HCT-116细胞表达更高水平的caveolin-125，可被IR783靶向，从而增强IR783/BC纳米颗粒对IR783的细胞摄取。</li>
	<li>将HCT116细胞以每孔104个细胞的密度接种于96孔板中，使用RPMI 1640完全培养基。
	<ol>
		<li>当细胞融合度超过50%时，吸除培养皿中的培养基。用1× PBS洗涤细胞并吸除PBS。加入1 mL 0.25%胰蛋白酶溶液，在37 °C、5% CO2培养箱中孵育。</li>
		<li>3分钟后，加入2 mL完全培养基以终止胰蛋白酶消化。重悬细胞，将细胞悬液转移至15 mL离心管中，以300 ×g离心3分钟。弃去上清液，将细胞沉淀重悬于1 mL完全培养基中。</li>
		<li>取10 µL细胞悬液用完全培养基稀释至200 µL。取10 µL滴加至血细胞计数板上，并加盖盖玻片。</li>
		<li>在显微镜下观察血细胞计数板（目镜：10×；物镜：4×）。计数并记录四个角区和中央大方格中的细胞数。使用以下公式计算细胞浓度： 
		<img alt="细胞浓度公式：20 × n × 10^4 个细胞/mL，用于计算细胞密度。" src="/files/ftp_upload/64677/64677eq05.jpg" style="margin: auto;" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="公式5"> 
		其中n = 五个大方格细胞数的平均值。</li>
		<li>将细胞悬液稀释至1 × 105 个细胞/mL。每孔加入100 µL细胞悬液接种细胞。未接种细胞的孔每孔加入100 µL PBS。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>将细胞分别处理：（1）0.1–150 µM游离BC；（2）0.1–150 µM IR783/BC NPs（以BC浓度计）；（3）0.1–150 µM游离BC加光照；或（4）0.1–150 µM IR783/BC NPs（以BC浓度计）加光照。在37 °C、5% CO2培养箱中孵育6小时。 
	注：游离BC和IR783/BC NPs溶液均用完全培养基从各自的储备液稀释而成。</li>
	<li>孵育6小时后，将含前药/纳米颗粒的培养基更换为新鲜完全培养基。将未光照的第1组和第2组在避光条件下继续孵育24小时。对于第3组和第4组，使用530 nm LED灯（50 mW/cm2）照射细胞5分钟，随后孵育24小时。 
	注：细胞板应放置于泡沫块上，以确保与第4.1步中光度计的高度一致。</li>
	<li>采用3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基四氮唑溴盐（MTT）法测定细胞活力。
	<ol>
		<li>BC或纳米颗粒处理后，每孔加入10 µL MTT溶液（10 mg/mL，溶于PBS），在37 °C孵育3小时。然后吸除培养基，每孔加入100 µL DMSO。使用酶标仪在490 nm、570 nm和630 nm处测定吸光度。</li>
		<li>使用以下公式计算细胞活力： 
		<img alt="细胞活力计算公式，平均OD490，BC浓度0.1–150 µM，用于生物学实验。" src="/files/ftp_upload/64677/64677eq06v2.jpg" style="margin: auto;" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="公式6"> 
		注：每组进行四次独立实验（n = 4）用于分析。在计算细胞活力时，OD490可用OD570–OD630替代。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol><li>Chabner, B. A., Roberts, T. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chemotherapy+and+the+war+on+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Cancer%22%5BJournal%5D)">Chemotherapy and the war on cancer.</a> Nature Reviews Cancer. 5 (1), 65-72 (2005).</li>
<li>Monsuez, J. -J., Charniot, J. -C., Vignat, N., Artigou, J. -Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+side-effects+of+cancer+chemotherapy%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Cardiology%22%5BJournal%5D)">Cardiac side-effects of cancer chemotherapy.</a> International Journal of Cardiology. 144 (1), 3-15 (2010).</li>
<li>Floyd, J., Mirza, I., Sachs, B., Perry, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hepatotoxicity+of+chemotherapy%5BTitle%5D)+AND+%22Seminars+in+Oncology%22%5BJournal%5D)">Hepatotoxicity of chemotherapy.</a> Seminars in Oncology. 33 (1), 50-67 (2006).</li>
<li>Bar-Joseph, H., Stemmer, S. M., Tsarfaty, I., Shalgi, R., Ben-Aharon, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chemotherapy-induced+vascular+toxicity-real-time+in+vivo+imaging+of+vessel+impairment%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Chemotherapy-induced vascular toxicity-real-time in vivo imaging of vessel impairment.</a> Journal of Visualized Experiments. (95), e51650(2015).</li>
<li>Denny, W. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prodrug+strategies+in+cancer+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Medicinal+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Prodrug strategies in cancer therapy.</a> European Journal of Medicinal Chemistry. 36 (7-8), 577-595 (2001).</li>
<li>Kastrati, I., Delgado-Rivera, L., Georgieva, G., Thatcher, G. R. J., Frasor, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+characterization+of+an+aspirin-fumarate+prodrug+that+inhibits+NF%CE%BAB+activity+and+breast+cancer+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Synthesis and characterization of an aspirin-fumarate prodrug that inhibits NFκB activity and breast cancer stem cells.</a> Journal of Visualized Experiments. (119), e54798(2017).</li>
<li>Mao, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple+dual-pH+responsive+prodrug-based+polymeric+micelles+for+drug+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Applied+Materials+%26+Interfaces%22%5BJournal%5D)">A simple dual-pH responsive prodrug-based polymeric micelles for drug delivery.</a> ACS Applied Materials & Interfaces. 8 (27), 17109-17117 (2016).</li>
<li>Li, S. -Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+pH-responsive+prodrug+for+real-time+drug+release+monitoring+and+targeted+cancer+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Communications%22%5BJournal%5D)">A pH-responsive prodrug for real-time drug release monitoring and targeted cancer therapy.</a> Chemical Communications. 50 (80), 11852-11855 (2014).</li>
<li>Andresen, T. L., Thompson, D. H., Kaasgaard, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enzyme-triggered+nanomedicine%3A+Drug+release+strategies+in+cancer+therapy+%28Invited+Review%29%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Membrane+Biology%22%5BJournal%5D)">Enzyme-triggered nanomedicine: Drug release strategies in cancer therapy (Invited Review).</a> Molecular Membrane Biology. 27 (7), 353-363 (2010).</li>
<li>Xu, G., McLeod, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strategies+for+enzyme%2Fprodrug+cancer+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Cancer+Research%22%5BJournal%5D)">Strategies for enzyme/prodrug cancer therapy.</a> Clinical Cancer Research. 7 (11), 3314-3324 (2001).</li>
<li>Luo, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dual-targeted+and+pH-sensitive+doxorubicin+prodrug-microbubble+complex+with+ultrasound+for+tumor+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Theranostics%22%5BJournal%5D)">Dual-targeted and pH-sensitive doxorubicin prodrug-microbubble complex with ultrasound for tumor treatment.</a> Theranostics. 7 (2), 452(2017).</li>
<li>Gao, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrasound+triggered+phase-change+nanodroplets+for+doxorubicin+prodrug+delivery+and+ultrasound+diagnosis%3A+An+in+vitro+study%5BTitle%5D)+AND+%22Colloids+and+Surfaces+B%3A+Biointerfaces%22%5BJournal%5D)">Ultrasound triggered phase-change nanodroplets for doxorubicin prodrug delivery and ultrasound diagnosis: An in vitro study.</a> Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 174, 416-425 (2019).</li>
<li>Brade, A. M., Szmitko, P., Ngo, D., Liu, F. -F., Klamut, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heat-directed+suicide+gene+therapy+for+breast+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Gene+Therapy%22%5BJournal%5D)">Heat-directed suicide gene therapy for breast cancer.</a> Cancer Gene Therapy. 10 (4), 294-301 (2003).</li>
<li>Long, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((One-photon+red+light-triggered+disassembly+of+small-molecule+nanoparticles+for+drug+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Nanobiotechnology%22%5BJournal%5D)">One-photon red light-triggered disassembly of small-molecule nanoparticles for drug delivery.</a> Journal of Nanobiotechnology. 19 (1), 357(2021).</li>
<li>Liu, Y., Long, K., Kang, W., Wang, T., Wang, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optochemical+control+of+immune+checkpoint+blockade+via+light-triggered+PD-L1+dimerization%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+NanoBiomed+Research%22%5BJournal%5D)">Optochemical control of immune checkpoint blockade via light-triggered PD-L1 dimerization.</a> Advanced NanoBiomed Research. 2 (6), 2200017(2022).</li>
<li>Wang, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optochemical+control+of+mTOR+signaling+and+mTOR-dependent+autophagy%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Pharmacology+%26+Translational+Science%22%5BJournal%5D)">Optochemical control of mTOR signaling and mTOR-dependent autophagy.</a> ACS Pharmacology & Translational Science. 5 (3), 149-155 (2022).</li>
<li>Abet, V., Filace, F., Recio, J., Alvarez-Builla, J., Burgos, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prodrug+approach%3A+An+overview+of+recent+cases%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Medicinal+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Prodrug approach: An overview of recent cases.</a> European Journal of Medicinal Chemistry. 127, 810-827 (2017).</li>
<li>Li, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Small-molecule+prodrug+nanoassemblies%3A+an+emerging+nanoplatform+for+anticancer+drug+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Small-molecule prodrug nanoassemblies: an emerging nanoplatform for anticancer drug delivery.</a> Small. 17 (52), 2101460(2021).</li>
<li>Shamay, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+self-assembly+prediction+yields+targeted+nanomedicines%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Materials%22%5BJournal%5D)">Quantitative self-assembly prediction yields targeted nanomedicines.</a> Nature Materials. 17 (4), 361-368 (2018).</li>
<li>Sinoway, P. A., Callen, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chlorambucil%5BTitle%5D)+AND+%22Arthritis+%26+Rheumatism%22%5BJournal%5D)">Chlorambucil.</a> Arthritis & Rheumatism. 36 (3), 319-324 (1993).</li>
<li>Owen, W. R., Stewart, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinetics+and+mechanism+of+chlorambucil+hydrolysis%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Pharmaceutical+Sciences%22%5BJournal%5D)">Kinetics and mechanism of chlorambucil hydrolysis.</a> Journal of Pharmaceutical Sciences. 68 (8), 992-996 (1979).</li>
<li>Lv, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Upconversion-like+photolysis+of+BODIPY-based+prodrugs+via+a+one-photon+process%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Upconversion-like photolysis of BODIPY-based prodrugs via a one-photon process.</a> Journal of the American Chemical Society. 141 (44), 17482-17486 (2019).</li>
<li>Silver, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Let+us+teach+proper+thin+layer+chromatography+technique%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Chemical+Education%22%5BJournal%5D)">Let us teach proper thin layer chromatography technique.</a> Journal of Chemical Education. 97 (12), 4217-4219 (2020).</li>
<li>Saad, W. S., Prud'homme, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Principles+of+nanoparticle+formation+by+flash+nanoprecipitation%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Today%22%5BJournal%5D)">Principles of nanoparticle formation by flash nanoprecipitation.</a> Nano Today. 11 (2), 212-227 (2016).</li>
<li>Long, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photoresponsive+prodrug-dye+nanoassembly+for+in-situ+monitorable+cancer+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Bioengineering+%26+Translational+Medicine%22%5BJournal%5D)">Photoresponsive prodrug-dye nanoassembly for in-situ monitorable cancer therapy.</a> Bioengineering & Translational Medicine. 7 (3), 10311(2022).</li>
<li>Zhong, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+self-assembling+nanomedicine+of+conjugated+linoleic+acid-paclitaxel+conjugate+%28CLA-PTX%29+with+higher+drug+loading+and+carrier-free+characteristic%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">A self-assembling nanomedicine of conjugated linoleic acid-paclitaxel conjugate (CLA-PTX) with higher drug loading and carrier-free characteristic.</a> Scientific Reports. 6 (1), 36614(2016).</li>
<li>Long, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Green+light-triggered+intraocular+drug+release+for+intravenous+chemotherapy+of+retinoblastoma%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Science%22%5BJournal%5D)">Green light-triggered intraocular drug release for intravenous chemotherapy of retinoblastoma.</a> Advanced Science. 8 (20), 2101754(2021).</li>
<li>Lv, W., Wang, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((One-photon+upconversion-like+photolysis%3A+a+new+strategy+to+achieve+long-wavelength+light-excitable+photolysis%5BTitle%5D)+AND+%22Synlett%22%5BJournal%5D)">One-photon upconversion-like photolysis: a new strategy to achieve long-wavelength light-excitable photolysis.</a> Synlett. 31 (12), 1129-1134 (2020).</li>
<li>Rwei, A. Y., Wang, W., Kohane, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photoresponsive+nanoparticles+for+drug+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Today%22%5BJournal%5D)">Photoresponsive nanoparticles for drug delivery.</a> Nano Today. 10 (4), 451-467 (2015).</li>
<li>Grzelczak, M., Vermant, J., Furst, E. M., Liz-Marzán, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Directed+self-assembly+of+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Directed self-assembly of nanoparticles.</a> ACS Nano. 4 (7), 3591-3605 (2010).</li>
<li>Gnanasammandhan, M. K., Idris, N. M., Bansal, A., Huang, K., Zhang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Near-IR+photoactivation+using+mesoporous+silica-coated+NaYF4%3AYb%2CEr%2FTm+upconversion+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Protocols%22%5BJournal%5D)">Near-IR photoactivation using mesoporous silica-coated NaYF4:Yb,Er/Tm upconversion nanoparticles.</a> Nature Protocols. 11 (4), 688-713 (2016).</li>
</ol>

已提交专利合作条约（PCT）申请，申请号为 PCT/CN2021/081262。

本方案概述了一种简便的闪沉淀方法，用于制备前药-染料纳米颗粒，为纳米颗粒的形成提供了一种简单且便捷的途径。该方法包含若干关键步骤。首先，在合成、制备和表征的所有步骤中，应使用铝箔包裹微管等容器，以避免环境光引起BC前药发生不必要的光裂解。此外，在闪沉淀步骤中，应将装有IR-783溶液的微管稳定放置在涡旋振荡器上，同时缓慢加入BC前药溶液。这样可使BC前药溶液（溶于DMSO）在IR-783溶液中均匀分散。在纯化步骤中，采用差速离心法：第一次在2,000 × g 下离心用于去除未包载的BC前药固体，第二次在30,000 × g 下离心则用于去除未被纳米颗粒包载的DMSO和上清液中的IR783。随后，可将IR783/BC纳米颗粒作为沉淀物收集，并重悬于过滤后的去离子水中。
自组装是制备纳米颗粒的一种简单且高效的方法。然而，自组装方法需要根据构筑单元的疏水性等因素进行优化。在本实验方案中，其中一个组分IR783是一种可溶于水的染料，因此溶于水中。但在某些情况下，所有组分可能均为疏水性物质。在此类情况下，应将其溶于DMSO中，如同本方案中的BC前药。可使用...

化疗是一种常见的癌症治疗方法，通过使用细胞毒性药物杀死癌细胞，从而抑制肿瘤生长1。然而，由于化疗药物在非靶向组织中的吸收，患者可能会出现心脏毒性和肝毒性等副作用2,3,4。因此，通过在肿瘤内对药物释放/激活进行时空控制，实现局部药物递送，对于最大限度减少正常组织中的药物暴露至关重要。
前药是经过化学修饰的药物，其在正常组织中表现出较低的毒性，而在病灶部位经激活后仍能保留药理活性5,6前药可对多种刺激产生响应，例如pH7,8酶9,10，超声11,12，加热13，以及光14,15,16， 并在病灶部位特异性释放其母体药物。然而，许多前药存在固有缺陷，例如溶解性差、吸收速率不当以及过早的代谢降解，这些因素可能限制其开发应用17在此背景下，前药纳米组装体的形成具有降低副作用等优势， 原位 药物释放、更好的滞留性以及治疗与成像的结合，表明这些纳米组装体具有巨大的应用潜力。目前已开发出多种用于疾病治疗的前药纳米组装体，包括阿霉素前药纳米球、姜黄素前药胶束和喜树碱前药纳米纤维18.
在本方案中，我们介绍一种制备前药-染料纳米组装体的简单方法，该组装体具有高前药含量、良好的水分散性、长期稳定性以及灵敏的响应能力。IR783 是一种水溶性近红外染料，可作为纳米组装体的稳定剂19纳米组装体的另一组分是硼-二吡咯亚甲基-苯丁酸氮芥（boron-dipyrromethene-chlorambucil，BODIPY-Cb，BC），这是一种前药，其设计主要基于两个原因。由于苯丁酸氮芥（chlorambucil，Cb）具有全身毒性 体内，前药形式可降低其毒性20BC前药可通过将530 nm光照定向照射疾病病灶实现光裂解，从而在局部释放Cb。另一方面，Cb在水性环境中易发生水解，可通过转化为前药形式加以保护。21因此，预计BC前药与IR-783染料的共组装将形成一种稳定且高效的药物递送纳米系统（图1A）。这种前药-染料纳米组装体可提高前药分子的分散性和稳定性，表明其在光控药物递送中具有应用潜力。BC前药的光裂解可导致纳米颗粒解组装，并在病灶部位实现Cb的光控释放（补充图1).

<table><tbody><tr><td>1260 Infinity II 高效液相色谱仪</td><td>Agilent Technologies</td><td></td><td></td></tr><tr><td>2,4-二甲基吡咯</td><td>J&amp;amp;K Scientific</td><td>315305</td><td></td></tr><tr><td>3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基氯化四氮唑（MTT）</td><td>Gibco</td><td>M6494</td><td></td></tr><tr><td>4-二甲氨基吡啶（4-DMAP）</td><td>J&amp;amp;K Scientific</td><td>212279</td><td></td></tr><tr><td>90 mm 透明无菌培养皿</td><td>SPL</td><td>11090</td><td></td></tr><tr><td>96 孔透明无菌组织培养板</td><td>SPL</td><td>30096</td><td></td></tr><tr><td>乙酰氧基乙酰氯</td><td>J&amp;amp;K Scientific</td><td>192001</td><td></td></tr><tr><td>三氟化硼乙醚络合物</td><td>J&amp;amp;K Scientific</td><td>921076</td><td></td></tr><tr><td>B&amp;uuml;chner 漏斗</td><td>AS ONE</td><td>3-6466-01</td><td></td></tr><tr><td>苯丁酸氮芥</td><td>J&amp;amp;K Scientific</td><td>321407-1G</td><td></td></tr><tr><td>CM100 透射电子显微镜</td><td>Philips</td><td></td><td></td></tr><tr><td>CombiFlash RF 色谱系统&amp;nbsp;</td><td>Teledyne ISCO</td><td></td><td></td></tr><tr><td>二氯甲烷</td><td>DUKSAN Pure Chemicals</td><td>JT9315-88</td><td></td></tr><tr><td>二甲基亚砜</td><td>DUKSAN Pure Chemicals</td><td>2762</td><td></td></tr><tr><td>一次性比色皿</td><td>Malvern Panalytical</td><td>DTS1070</td><td>用于测量Zeta电位</td></tr><tr><td>一次性比色皿</td><td>Malvern Panalytical</td><td>ZEN0040</td><td></td></tr><tr><td>空的一次性样品装载柱</td><td>Teledyne ISCO</td><td>693873225</td><td>最大可承载65 g</td></tr><tr><td>胎牛血清</td><td>Gibco</td><td>10270106</td><td></td></tr><tr><td>抽滤瓶</td><td>AS ONE</td><td>3-7089-03</td><td></td></tr><tr><td>正己烷</td><td>DUKSAN Pure Chemicals</td><td>4198</td><td></td></tr><tr><td>铜网载有穿孔碳膜</td><td>北京中镜科仪技术有限公司</td><td>BZ10023a</td><td></td></tr><tr><td>高效液相色谱柱（InfinityLab Poroshell 120）</td><td>Agilent Technologies</td><td>695975-902T</td><td></td></tr><tr><td>积分球光电二极管功率传感器</td><td>Thorlabs</td><td>S142C</td><td></td></tr><tr><td>IR783</td><td>东京化成工业株式会社（TCI）</td><td>I1031</td><td></td></tr><tr><td>LED&amp;nbsp;</td><td>Mightex</td><td>LCS-0530-15-11</td><td></td></tr><tr><td>LED驱动控制面板 V3.2.0（软件）</td><td>Mightex</td><td></td><td></td></tr><tr><td>无水氢氧化锂</td><td>TCI</td><td>L0225</td><td></td></tr><tr><td>甲基碘化镁，3M 乙醚溶液</td><td>阿拉丁</td><td>M140783</td><td></td></tr><tr><td>N,N-二异丙基乙胺（DIPEA）</td><td>J&amp;amp;K Scientific</td><td>203402</td><td></td></tr><tr><td>N,N'-二环己基碳二亚胺（DCC）</td><td>J&amp;amp;K Scientific</td><td>275928</td><td></td></tr><tr><td>青霉素&amp;ndash;链霉素</td><td>Gibco</td><td>15140122</td><td></td></tr><tr><td>磷酸盐缓冲液（10&amp;times;）</td><td>&amp;nbsp;Sigma-Aldrich</td><td>P5493</td><td></td></tr><tr><td>&amp;nbsp;功率与能量计&amp;nbsp;</td><td>Thorlabs</td><td>PM100 USB</td><td></td></tr><tr><td>旋转蒸发仪</td><td>BUCHI Rotavapor R300</td><td></td><td></td></tr><tr><td>RMPI 1640 培养基</td><td>Gibco</td><td>21870076</td><td></td></tr><tr><td>分液漏斗（125 mL）</td><td>Synthware</td><td>F474125L</td><td></td></tr><tr><td>银改性硅胶一次性快速柱，40 g</td><td>Teledyne ISCO</td><td>692203340</td><td></td></tr><tr><td>无水硫酸钠</td><td>Alfa Aesar</td><td>A19890</td><td></td></tr><tr><td>SpectraMax M4</td><td>Molecular Devices LLC</td><td></td><td></td></tr><tr><td>四氢呋喃（THF），无水</td><td>J&amp;amp;K Scientific</td><td>943616</td><td></td></tr><tr><td>胰蛋白酶-EDTA（0.25%），含酚红</td><td>Gibco</td><td>25200056</td><td></td></tr><tr><td>涡旋振荡器</td><td>大龙兴创实验仪器（北京）股份公司</td><td>MX-S</td><td></td></tr><tr><td>Zetasizer Nano ZS90&amp;nbsp;</td><td>Malvern Instrument</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

前药-染料纳米组装体的简便制备与光激活

Facile Preparation and Photoactivation of Prodrug-Dye Nanoassemblies

自组装是一种构建纳米级药物递送系统的简单且可靠的方法。光可激活前药能够通过光照调控，在靶部位实现从纳米载体中可控释放药物。本方案介绍了一种简便的方法，用于制备光可激活前药-染料纳米颗粒 通过 分子自组装被介绍。前药合成、纳米颗粒制备、纳米组装体的物理表征、光裂解演示以及 体外 细胞毒性验证的详细描述如下。首先合成了光裂解型二吡咯甲川-苯丁酸（BC）前药。BC与近红外染料IR-783在优化比例下可自组装形成纳米颗粒（IR783/BC NPs）。所合成的纳米颗粒平均粒径为87.22 nm，表面电荷为-29.8 mV。在光照条件下，纳米颗粒发生解组装，可通过透射电子显微镜观察到该现象。BC的光裂解在10分钟内完成，苯丁酸的回收效率达22%。在530 nm光照条件下，与未照射的纳米颗粒及光照下的游离BC前药相比，该纳米颗粒表现出增强的细胞毒性。本方案提供了参考依据&#160;用于光响应药物递送系统的构建与评价。

本研究采用闪速沉淀法成功制备了IR783/BC纳米颗粒。合成的IR783/BC纳米颗粒呈紫色溶液，而IR783的水溶液呈蓝色（图4A）。如图4B所示，IR783/BC纳米颗粒的平均粒径约为87.22 nm，多分散指数（PDI）为0.089，表明其粒径分布较窄。IR783/BC纳米颗粒的表面电位约为-29.8 mV（图4C），这可归因于IR783分子中带负电荷的磺酸基团。图4D展示了IR783/BC纳米颗粒的稳定性。制备后在37 °C的PBS中至少48 h内，纳米颗粒的粒径保持在约85 nm，且其PDI始终低于0.2。在制备后0 h、24 h和48 h时，IR783/BC纳米颗粒的粒径分布均未观察到显著变化（图4E）。
图5A、<...

本方案描述了一种光响应性前药-染料纳米组装体的制备与表征方法。文中详细阐述了通过光触发解组装实现纳米颗粒中药物释放的方法，包括光照装置的设置。经光照后从纳米颗粒中释放的药物对人结直肠肿瘤细胞表现出优异的抗增殖效果。

自组装是构建纳米级药物递送系统的简单而可靠的方法。光激活前药可实现可控的药物释放……

本方案为光响应性药物-染料系统（特别是光辐射装置）的构建与表征提供了参考。该技术具有制备简单、载药量高以及可光控等优势。通过光纤将光传递至肿瘤部位以触发药物释放，该技术可用于结直肠肿瘤的治疗。取10毫克硼二吡咯氯ambucil（BC前药），溶于1.5毫升微量离心管中的1毫升二甲基亚砜（DMSO）中。用铝箔包裹BC溶液，然后在过滤去离子水中配制0.4毫克/毫升的IR783溶液，并转移300微升至另一1.5毫升微量离心管中。将该微量离心管置于涡旋混合器上，以1500转/分钟的速度混合。接下来，将20微升移液枪枪头末端紧贴微量离心管内壁，在10秒内以恒定速度向IR783溶液中加入20微升BC溶液。将微量离心管置于涡旋振荡器上振荡30秒，以获得IR783/BC纳米颗粒。然后将纳米颗粒溶液放置于完全用铝箔包裹的试管架上。将所得的 IR783/BC 纳米粒子溶液在 2000 G 和 4 摄氏度条件下离心 10 分钟，以去除聚集体。收集上清液，管中残留约 20 微升，避免扰动沉淀，随后弃去沉淀。将上清液在 30,000 G 和 4 摄氏度条件下连续离心两次，每次 30 分钟，收集两次离心所得的纳米粒子沉淀。将纳米颗粒重悬于 300 微升 PBS 中。采用洗脱法通过高效液相色谱法（HPLC）定量 IR783 和 BC 的含量。计算前药的包封率（EE%）和载药量（LC%）。使用动态光散射（DLS）仪器测量IR783/BC纳米颗粒的平均粒径。取200微升IR783/BC纳米颗粒溶液加入比色皿中，并将比色皿插入样品池架进行测量。设置测量类型为粒径，测量温度为25摄氏度。每次测量持续20秒，共进行三次测量。使用DLS仪器测量IR783/BC纳米颗粒的表面电荷时，取25微升IR783/BC纳米颗粒溶液，加入725微升去离子水，在1.5毫升离心管中混匀。将上述溶液转移至zeta电位检测比色皿中。将比色皿放入样品槽中，盖上样品槽盖。然后，将测量类型设置为zeta电位，温度设置为25°C。进行10次测量。完成后，通过在300目铜网的带孔碳膜上加入10 µL IR783/BC纳米粒子溶液，并从带孔碳膜上移除7 µL，来制备透射电子显微镜（TEM）成像所需的样品。在碳膜上留下3 µL溶液，静置过夜以实现自然蒸发。使用铁架台将波长为530纳米的LED灯安装到位，使光线直接照射操作台面。将积分球光电二极管光度计置于LED灯正下方。打开LED灯，并打开光度计的盖帽。记录辐照度。使用配套软件设置光源参数，并调节毫安级输入电流，使辐照度为50毫瓦每平方厘米。根据BC浓度，用去离子水将IR783/BC纳米粒子溶液稀释至50微摩尔。向一个1.5毫升的微量离心管中加入200微摩尔的IR783/BC纳米颗粒溶液。将该离心管放置在泡沫块的凹槽中，凹槽需与微量离心管尺寸匹配，并与光度计处于相同高度。打开离心管盖。打

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近红外发光金纳米簇的合成及其生物应用

冠状血管的可视化对于深入理解心血管疾病至关重要。本文介绍一种通过不透射线的硅橡胶（Microfil）灌注小鼠冠状血管的方法，以为微型计算机断层扫描（μCT）成像做好准备。...

小鼠冠状血管逆行灌注与充填作为显微计算机断层扫描成像的制备方法

学习光响应前药染料纳米组件的制备与表征方法，利用硼二吡咯甲烷氯芥前药和IR783染料实现光控药物释放。该技术可用于结直肠肿瘤的靶向治疗研究。

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