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維藥阿納其根抗腫瘤活性部位篩選及其化學成分的分離鑒定

2017-11-11 13:29:54董潔袁將王加利姬瑞芳全慶華郭曉宇高簡劉永剛
中國中藥雜志 2017年20期
關鍵詞:化學成分

董潔 袁將 王加利 姬瑞芳 全慶華 郭曉宇 高簡 劉永剛

[摘要]為探尋阿納其根的生物活性成分,對其抗腫瘤活性部位化學成分進行了研究。結果表明,主要抗腫瘤活性部位為二氯甲烷部位和乙酸乙酯部位。從阿納其根的二氯甲烷部位和乙酸乙酯部位共分離得到10個單體成分,其中,包括7個N烷基酰胺類生物堿、1個香豆素和2個黃酮苷。分別為十四2E,4E,8E三烯酸4羥基苯乙胺(1)、十2E,4E二烯酸異丁基胺(2)、十一2E,4E二烯8,10二炔酸苯乙胺(3)、十四2E,4E二烯酸4羥基苯乙胺(4)、十四2E,4E二烯8,10二炔異丁基胺(5)、十2E,4E二烯酸苯乙胺(6)、十二2E,4E二烯酸苯乙胺(7)、異莨菪亭(8)、槲皮素7OβD吡喃葡萄糖苷(9)、異鼠李素7OβD吡喃葡萄糖苷(10)。活性部位分離得到的化合物1為1個新的化合物,化合物2~4,化合物8~10為首次從該植物中分離得到。

[關鍵詞]阿納其根; 抗腫瘤活性; 化學成分; N烷基酰胺類生物堿; 香豆素; 黃酮苷

[Abstract]Components that systematic separated from the root of Anaycclus pyrethrum were identified, in order to lay a foundation for future study of the root of A pyrethrum The CCK8 assay showed that dichloromethane fraction exhibited the highest degree of cytotoxicity than others Ten monomeric components were obtained from dichloromethane fraction and ethyl acetate fraction extracted from the root of A pyrethrum, including 7 Nalkylamides, one coumarin and two flavonoid glycosides They were identified as tetradeca2E,4E,8Etrienoic acid 4hydroxyphenylethylamide(1), deca2E,4Edienoicacid isobutylamide(2), undeca2E,4Ediene8,10diynoic acid phenylethylamide(3), tetradeca2E,4Edienoic acid 4hydroxyphenylethylamide(4), tetradeca2E,4Ediene8,10diynoic acid isobutylamide(5), deca2E,4E dienoic acid 4hydroxyphenylethylamide(6), dodeca2E,4Edienoic acid 4hydroxy phenylethylamide(7), isoscopoletin(8), quercetin7OβDglucopyranoside(9), isorhamnetin7OβDglucopyranoside(10) Among them, compound 1 was identified as a new compound, Compounds 24, 810 were isolated from this herb for the first time.

[Key word]the root of Anaycclus pyrethrum; antitumor; chemical components; Nalkylamides; coumarin; flavonoid glycosides

阿納其根是維醫治療白癜風、腫瘤、膝骨關節炎的常用藥[12],收錄于《中華人民共和國衛生部藥品標準·維吾爾藥分冊》[34],系菊科Compositae植物羅馬除蟲菊Anaycclus pyerhturm(L) DC燥的根。具有清除異常粘液質、生干生熱、開通阻滯的功效。目前,阿納其根研究存在藥效物質基礎研究薄弱的特點,關于阿納其根化學成分的研究,主要集中在N烷基類化合物的分離和分析,而對于黃酮類、香豆素類等其他類成分幾乎沒有文獻報道[5]。本課題首先對阿納其根抗腫瘤活性部位進行篩選,然后對確定的主要抗腫瘤活性部位進行化學成分的提取分離,旨在為阿納其根物質基礎研究提供較好的幫助。

1材料

11藥材

阿納其根藥材購自亳州市中正中藥材飲片有限公司(批號為130704),經新疆維吾爾醫學專科學校木艾塔爾老師鑒別。

12細胞

人肝癌細胞系HepG2,購自中國科學院典型培養物保藏委員會細胞庫(中國科學院上海生命科學研究院細胞資源中心)。

13試劑

DMEM 培養基(Hyclone公司);胎牛血清(Gibco公司,FBS);025%的胰酶(Hyclone);PBS緩沖溶液(Hyclone,Thermo);雙抗(青霉素鏈霉素PS);DMSO(二甲基亞砜);CCK8試劑盒(日本同仁)。

硅膠G薄層板,硅膠GF254薄層板(青島海洋化工有限公司);柱色譜用C18反相填料(日本富士硅化學株式會社);柱色譜用葡聚糖凝膠(sephadex LH20,GE Healthcare BioScience AB公司);甲醇(色譜純,美國fisher scientific);甲醇(分析純,國藥集團化學試劑有限公司);水(屈臣氏蒸餾水,廣州屈臣氏食品飲料有限公司);石油醚(60~90 ℃),二氯甲烷,乙酸乙酯,丙酮,甲醇,濃硫酸,乙醇等,其他試劑均為分析純(北京化工廠)。endprint

14儀器

LC20A型高效液相色譜儀,配置PDA型檢測器,四元梯度泵(日本島津);bruker 核磁共振儀;四極桿飛行時間質譜(SYNAPTTM G2 HDMS,waters,Manchester,UK);KH250型超聲儀(昆山禾創超生儀器有限公司);RE52CS旋轉蒸發儀(上海亞榮生化儀器廠);SHZD(III)循環水式多用真空泵(鞏義市予華儀器有限公司);HH4數顯恒溫水浴鍋(國華電器有限公司);粉碎機(永康市紅太陽機電有限公司);DZF6050真空干燥箱(上海一恒科技有限公司);Sartorius1/10萬電子天平(德國Sartorius公司);酶標儀(美國BioTec公司)。

2方法

21阿納其根抗腫瘤活性部位的篩選

取對數生長期細胞,常規消化后,制成單細胞懸液,并調整細胞密度為1×105 個/mL,取細胞懸液按每孔100 μL均勻地接種于96孔板中,37 ℃,5%CO2條件下孵育,待細胞貼壁24 h后,棄去原培養基,每孔再加入100 μL配制好的實驗藥物溶液(各萃取部位的藥物終濃度為25,50,100 mg·L-1),每個濃度設3個復孔,并設置對照組(培養基+細胞),置于孵箱中繼續培養48 h后,每孔加入10 μL的CCK8,繼續培養2 h后,立即置于酶標儀450,630 nm波長下測量各孔吸光度值,以空白孔調零,取復孔均值,實驗重復3次。

22阿納其根化學成分的提取分離

取阿納其根藥材2 kg,粉碎,加10倍量的70%的乙醇回流提取,共3次每次15 h,紗布過濾,合并濾液,減壓濃縮至一定體積,蒸干得浸膏,浸膏用一定體積的水分散后,依次用石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯和正丁醇萃取,回收溶劑,即得二氯甲烷部位(26 g),乙酸乙酯部位(20 g)。二氯甲烷部位,乙酸乙酯部位分別用15倍的硅膠拌樣。

221二氯甲烷部位化學成分分離硅膠柱色譜用(200~300目)的硅膠裝柱,二氯甲烷部位依次用石油醚乙酸乙酯(10∶1~0∶1)進行梯度洗脫,洗脫液經硅膠薄層鑒別后,合并組成相似的流分,在分別對各部位進行反復柱色譜:對Frc1(15 g)進行硅膠柱色譜,用石油醚乙酸乙酯(8∶1)為洗脫劑,再對Frc12進行硅膠柱色譜用氯仿丙酮(80∶1)為洗脫劑,Frc122即為2(20 mg);在對Frc15進行C18柱色譜,依次用甲醇水(80∶20)、甲醇洗脫,即得5(10 mg)。對Frc2(500 mg)進行硅膠柱色譜,用石油醚乙酸乙酯(6∶1)為洗脫劑,再對Frc23進行重結晶即為A(4 mg)。對Frc3(24 g)進行硅膠柱色譜,石油醚乙酸乙酯(6∶1)為洗脫劑,再分別對Frc32和Frc35進行C18柱色譜,Frc32依次用甲醇水(75∶25)、甲醇水(80∶20)和甲醇洗脫,得到4(3 mg);Frc35依次用甲醇水(55∶45)、甲醇水(60∶40)、甲醇水(65∶35)、甲醇水(70∶30)洗脫,Frc331,Frc332,Frc334分別為6(22 mg),7(10 mg),1(5 mg)。對Frc4(14 g)進行硅膠柱色譜,用石油醚乙酸乙酯(2∶1)為洗脫劑,對Frc42進行羥丙基葡聚糖凝膠柱色譜,依次用氯仿甲醇(1∶1)洗脫,即得8(4 mg)。

222乙酸乙酯部位化學成分分離乙酸乙酯部位依次用二氯甲烷甲醇(15∶1~1∶1)甲醇進行梯度洗脫,洗脫液經硅膠薄層鑒別后,合并組成相似的流分,對Frc2 和Frc3在進行反復凝膠柱色譜:對Frc2(12 g)進行柱色譜,用甲醇洗脫,對Frc22進行反復的羥丙基葡聚糖凝膠柱色譜,用甲醇洗脫,即得10(15 mg)。對Frc3(14 g)進行羥丙基葡聚糖凝膠柱色譜,用甲醇洗脫,對Frc22進行反復的羥丙基葡聚糖凝膠柱色譜,用甲醇洗脫,得到9(10 mg)。

3結果

31阿納其根抗腫瘤活性部位的篩選

采用溶劑萃取法極性從小到大,依次對阿納其根乙醇提取物進行萃取操作,分別獲得阿納其根二氯甲烷部位、乙酸乙酯部位、正丁醇部位和水層4個部位。選用人肝癌細胞株HepG2進行阿納其根體外抗腫瘤活性部位的篩選,作用48 h后,CCK8檢測結果表明,阿納其根提取物的3個萃取部位中,二氯甲烷部位具有顯著抑制HepG2細胞增殖的作用,乙酸乙酯部位次之,正丁醇部位作用最弱,見表1。

32阿納其根化合物的分離鑒定

化合物1白色結晶(甲醇),254 nm下有斑點;由HRESIMS m/z 342245 1 [M+H]+可知相對分子質量為341,分子式為C22H31NO2;1HNMR譜中,低場區可觀察到6組不飽和氫質子信號,即 [δH: 590(1H,d,J=155 Hz),696(1H,dd,J=155,11 Hz),618(1H,m),606(1H,m),538(1H,t,J=155 Hz),538(1H,t,J=155 Hz)];2組苯環上的質子信號,即 [δH: 698(2H,d,J=84 Hz),667(2H,d,J=84 Hz)],由此可推斷苯環為對位取代。高場區可觀察到8組亞甲基質子信號,即 [δH: 214(2H,m),215(2H,m),199(2H,m),128(2H,m),128(2H,m),128(2H,m),260(2H,t,J=75 Hz),326(2H,d,J=75 Hz)] 和1個甲基質子信號,[δH: 086(3H,t,J=69 Hz)]。13CNMR譜中,可觀察到22個碳,1個羰基碳信號[δc: 1655];1個甲基碳信號[δc: 144];8個亞甲基碳信號[δc: 328,266,270,292,313,224,348,410];6個苯環的碳信號[δc: 1301,1299; 2個碳,δc: 1155; 2個碳,δc: 1560];初步推斷該化合物為4OH苯乙酰胺類N烷基類成分。endprint

通過1H1HCOSY譜和HMBC譜的解析,結合與已知化合物十四2E,4E二烯酸4羥基苯乙胺的NMR數據對比,確定化合物1的結構,其相關圖見圖1。主要結構變化在不飽和脂肪酸鏈上多了1個雙鍵,由1H1HCOSY譜中可以觀察到,H8與H7相關,H9與H10相關,HMBC譜,可以觀察到H8與C7和C6相關,H9與C10和C11相關,由此可以確定第3個雙鍵的位置在8位和9位,故鑒定化合物為十四2E,4E,8E三烯酸4羥基苯乙胺,其結構式見圖2。

十四2E,4E,8E三烯酸4羥基苯乙胺譜數據為1HNMR(DMSOd6,500 MHz)δ: 590(1H,d,J=155 Hz,H2),696(1H,dd,J=155,11 Hz,H3),618(1H,m,H4),606(1H,m,H5),214(2H,m,H6),215(2H,m,H7),538(1H,t,J=155 Hz,H8),538(1H,t,J=155 Hz,H9),199(2H,m,H10),128(2H,m,H11),128(2H,m,H12),128(2H,m,H13),086(3H,t,J=69 Hz,H14),698(2H,d,J=84 Hz,H2′,6′),667(2H,d,J=84 Hz,H3′,5′),260(2H,t,J=75 Hz,H7′),326(2H,d,J=75,60 Hz,H8′),918(1H,s,9′OH); 13CNMR(DMSOd6,125 MHz)δ:1655(C1),1240(C2),1395(C3),1293(C4),1413(C5),328(C6),266(C7),1290(C8),1307(C9),270(C10),292(C11),313(C12),224(C13),144(C14),1301(C1′),1299(C2′,6′),1560(C4′),1155(C3′,5′),348(C7′),410(C8′)。

化合物2白色結晶(甲醇),254 nm下有斑點。HRESIMS m/z 224209 6 [M+H]+,其相對分子質量為223,分子式為C14H25NO。1HNMR(DMSOd6,500 MHz)δ: 594(1H,d,J=150 Hz,H2),698(1H,dd,J=150,110 Hz,H3),615(1H,dd,J=110,150 Hz,H4),605(1H,m,H5),211(2H,m,H6),138(2H,m,H7),126(2H,m,H8),130(2H,m,H9),086(3H,t,J=65 Hz,H10),793(1H,br s,NH),294(2H,t,J=65 Hz,H1′),212(2H,m,H2′),086(3H,d,J=70 Hz,H3′),086(3H,d,J=70 Hz,H4′); 13CNMR(DMSOd6,125 MHz)δ: 1656(C1),1238(C2),1418(C3),1290(C4),1394(C5),313(C6),286(C7),285(C8),223(C9),143(C10),465(C1′),326(C2′),206(C3′),206(C4′)。由以上波譜數據結合文獻鑒定化合物2為十2E,4E二烯酸異丁基胺[6]。

化合物3白色結晶(甲醇),254 nm下有暗斑。ESIMS m/z 278156 4 [M+H]+,相對分子質量為277,分子式為C19H19NO;1HNMR(DMSOd6,500 MHz)δ: 594(1H,d,J=15 Hz,H2),699(1H,dd,J=11,15 Hz,H3),626(1H,d,J=15,11Hz,H4),606(1H,m,H5),247(2H,m,H6),606(2H,m,H7),341(1H,s,H11),809(1H,br s,NH),720(2H,m,H2′,6′),729(2H,m,H3′,5′),720(1H,m,H4′),274(2H,t,J=75 Hz,H7′),335(2H,t,J=75 Hz,H8′); 13CNMR(DMSOd6,125 MHz)δ: 1655(C1),1246(C2),1391(C3),1302(C4),1399(C5),310(C6),183(C7),783(C8),685(C9),694(C10),655(C11),1390(C1′),1287(C2′,6′),1290(C3′,5′),1265(C4′),356(C7′),407(C8′)。由以上波譜數據結合文獻鑒定化合物3為十一2E,4E二烯8,10二炔酸苯乙胺[6]。

化合物4白色結晶(甲醇),254 nm下有斑點; ESIMS m/z 344259 4 [M+H]+,相對分子質量為343,分子式為C22H33NO2;1HNMR(DMSOd6,500 MHz)δ: 589(1H,d,J=15 Hz,H2),696(1H,dd,J=15,11 Hz,H3),618(1H,J=15,11 Hz,H4),606(1H,m,H5),212(2H,m,H6),136(2H,br s,H7),124(2H,br s,H8),124(2H,br s,H9),124(2H,br s,H10),124(2H,br s,H11),124(2H,br s,H12),124(2H,br s,H13),085(3H,t,J=69 Hz,H14),698(2H,d,J=85 Hz,H2′,6′),667(2H,d,J=85 Hz,H3′,5′),260(2H,t,J=75 Hz,H7′),326(2H,d,J=75 Hz,H8′),918(1H,s,H9′),800(1H,br s,NH);13CNMR(DMSOd6,125 MHz)δ: 1656(C1),1237(C2),1395(C3),1290(C4),1421(C5),326(C6),317(C7),294(C8),293(C9),291(C10),290(C11),288(C12),225(C13),144(C14),1299(C1′),1299(C2′、6′),1560(C4′),1155(C3′、5′),348(C7′),410(C8′)。由以上波譜數據結合文獻鑒定化合物4為十四2E,4E二烯酸4羥基苯乙胺[6]。endprint

化合物5白色結晶(甲醇),254 nm下有斑點; HRESIMS m/z 272204 8 [M+H]+,相對分子質量為271,分子式為C18H25NO,1HNMR(DMSOd6,500 MHz)δ: 598(1H,t,J=15 Hz,H2),698(1H,dd,J=110,150 Hz,H3),625(1H,d,J=150,110 Hz,H4),604(1H,m,H5),243(2H,m,H6),232(2H,d,H7),226(2H,m,H12),146(2H,m,H13),091(3H,d,J=73 Hz,H14),809(1H,br s,NH),294(2H,d,J=64 Hz,H1′),169(2H,septet,J=60 Hz,H2′),084,(3H,d,J=50 Hz,H3′),084,(3H,d,J=50 Hz,H4′); 13CNMR(DMSOd6,125 MHz)δ: 1655(C1),1247(C2),1392(C3),1301(C4),1390(C5),313(C6),185(C7),786(C8),658(C9),662(C10),786(C11),206(C12),186(C13),137(C14),465(C1′),285(C2′),206(C3′),206(C4′)。由以上波譜數據結合文獻鑒定化合物化合物5為十四2E,4E二烯8,10二炔異丁基胺[7]。

化合物6白色結晶(甲醇),254 nm下有斑點。由HRESIMS m/z 288200 2 [M+H]+可知,相對分子質量為287,分子式為C18H25NO2。1HNMR(DMSOd6,500 MHz)δ: 590(1H,d,J=150 Hz,H2),697(1H,dd,J=150,110 Hz,H3),607(1H,m,H4),617(1H,m,H5),211(2H,m,H6),138(2H,m,H7),126(2H,m,H8),130(2H,m,H9),086(3H,t,J=75 Hz,H10),801(1H,brs,NH),918(1H,s,1′OH),698(1H,d,J=85 Hz,H2′),667(1H,d,J=85 Hz,H3′),667(1H,d,J=85 Hz,H5′),698(1H,d,J=85 Hz,H6′),337(2H,m,H7′),261(2H,t,J=80 Hz,H8′);13CNMR(DMSOd6,125 MHz)δ: 1656(C1),1237(C2),1420(C3),1290(C4),1395(C5),326(C6),284(C7),313(C8),223(C9),143(C10),1560(C1′),1155(C2′),1298(C3′),1299(C4′),1298(C5′),1155(C6′),410(C7′),348(C8′)。上由以上波譜數據結合文獻鑒定化合物6為十2E,4E二烯酸4羥基苯乙胺[6]。

化合物7白色結晶(甲醇),254 nm下有斑點。由ESIMS m/z 316232 2 [M+H]+可知相對分子質量為315,分子式為C20H29NO2。1HNMR(DMSOd6,500 MHz)δ: 588(1H,d,J=151 Hz,H2),694(1H,dd,J=151,110 Hz,H3),607(1H,m,H4),617(1H,m,H5),211(2H,m,H6),137(2H,m,H7),126(2H,br s,H8),126(2H,br s,H9),126(2H,br s,H10),126(2H,br s,H11),086(3H,t,J=65 Hz,H12),801(1H,br s,NH),917(1H,s,1′OH),697(1H,d,J=85 Hz,H2′),667(1H,d,J=85 Hz,H3′),667(1H,d,J=85 Hz,H5′); 697(1H,d,J=85 Hz,H6′),327(2H,m,H7′),261(2H,t,J=74 Hz,H8′);13CNMR(DMSOd6,125 MHz)δ: 1656(C1),1237(C2),1420(C3),1290(C4),1395(C5),326(C6),289(C7),288(C8),284(C9),313(C10),225(C11),144(C12),1560(C1′),1155(C2′),1299(C3′),1299(C4′),1299(C5′),1155(C6′),410(C7′),348(C8′)。上由以上波譜數據結合文獻鑒定化合物7為十二2E,4E二烯酸4羥基苯乙胺[6]。

化合物8白色結晶(甲醇),365 nm下有藍紫色熒光。由HRESIMS m/z 191040 8 [M-H]-可知相對分子質量為192,分子式為C10H8O4;1HNMR(CD3OD,500 MHz)δ: 623(1H,d,J=95 Hz,H3),788(1H,d,J=95 Hz,H4),713(1H,s,H5),679(1H,s,H8),393(3H,s,H11);13CNMR(CD3OD,125 MHz)δ: 1626(C2),1111(C3),1447(C4),1025(C5),1456(C6),1515(C7),1121(C8),1500(C9),1111(C10),554(C11)。上由以上波譜數據結合文獻鑒定化合物8為異莨菪亭[8]。

化合物9黃色結晶性粉末(甲醇),三氯化鋁顯色后,紫外燈365 nm下有黃色熒光,鹽酸鎂粉反應陽性。由HRESIMS m/z 463087 7 [M-H]-可知,該化合物的相對分子質量為464,分子式為C21H20O12。1HNMR(DMSOd6,500 MHz)δ: 951(1H,s,3OH),1252(1H,s,5OH),643(1H,d,J=21 Hz,H6),685(1H,d,J=21 Hz,H8),772(1H,d,J=15 Hz,H2′),951(1H,s,3′OH),951(1H,s,4′OH),691(1H,d,J=7 Hz,H2′),756(1H,dd,J=7,15 Hz,H6′),317~388(m)為糖質子信號;13CNMR(125 MHz,DMSOd6)δ: 1484(C2),1365(C3),1765(C4),1608(C5),992(C6),1631(C7),947(C8),1562(C9),1051(C10),1205(C1′),1158(C2′),1480(C3′),1455(C4′),1160(C5′),1223(C6′),1003(C1′),736(C2′),769(C3′),700(C4′),776(C5′),611(C6′)。由以上波譜數據結合文獻鑒定化合物9為槲皮素7OBETAD吡喃葡萄糖苷[9]。endprint

化合物10淡黃色無定形粉末(甲醇),三氯化鋁顯色后,紫外燈365 nm下有黃色熒光,鹽酸鎂粉反應陽性。由HRESIMS m/z 477103 3 [M-H]-可知,該化合物的相對分子質量為478,分子式為(C22H22O12)。1HNMR(DMSOd6,500 MHz)δ: 962(1H,s,3OH),1247(1H,s,5OH),643(1H,d,J=20 Hz,H6),685(1H,d,J=20 Hz,H8),778(1H,s,H2′),979(1H,s,4′OH),695(1H,d,J=85 Hz,H5′),773(1H,d,J=85 Hz,H6′),317~388(m)為糖質子信號;13CNMR(DMSOd6,125 MHz)δ: 1477(C2),1366(C3),1765(C4),1608(C5),992(C6),1632(C7),951(C8),1561(C9),1051(C10),1222(C1′),1160(C2′),1494(C3′),1478(C4′),1121(C5′),1223(C6′),562(C7′),1004(C1′),736(C2′),769(C3′),700(C4′),777(C5′),611(C6′)。由以上波譜數據結合文獻鑒定化合物10為異鼠李素7OBETAD吡喃葡萄糖苷[9]。

4討論與展望

CCK8法是一種優于MTT法的檢測細胞增殖活性的方法,具有靈敏度高,操作簡單,重復性好的優點。結果表明,二氯甲烷部位具有顯著抑制HepG2細胞增殖的作用,乙酸乙酯部位次之,正丁醇部位作用最弱。從阿納其根二氯甲烷和乙酸乙酯2個部位共分離鑒別10個單體化合物,包括:1個香豆素類和2個黃酮苷類,7個N烷基酰胺類生物堿。其中,十四2E,4E,8E三烯酸4羥基苯乙胺為1個新化合物。

維藥是祖國醫藥不可或缺的一部分,阿納其根則是維吾爾族的常用藥[1012]。本論文主要對阿納其根的化學成分進行了系統的研究,但僅限于N烷基類、黃酮類、香豆素類成分分離,在今后的研究中,仍有較為廣闊的空間;化學研究之外,尚有藥理學、生物學等方面的研究需要跟上。相信隨著研究的不斷深入,阿納其根會有更多更好的生物活性被發現,阿納其根的藥效物質基礎也能得到闡明,民族藥學寶庫中更多的資源也將被開發和利用。

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[責任編輯丁廣治]endprint

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