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文檔簡介

第十三章

生物堿類藥物分析檢驗(yàn)

目錄§13-1??概述

§13-2??硫酸阿托品分析檢驗(yàn)§13-3??鹽酸麻黃堿分析檢驗(yàn)§13-4??鹽酸小檗堿分析檢驗(yàn)§13-1概述學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握生物堿類藥物的鑒別試驗(yàn)和含量測定方法。2.理解生物堿類藥物的結(jié)構(gòu)特征及主要性質(zhì)。案例導(dǎo)入

2020年9月13日19時(shí),云南德宏州瑞麗市某餐飲公司14人出現(xiàn)腹痛、嘔吐、腹瀉、臉麻等癥狀,相繼到瑞麗市景成醫(yī)院就診。經(jīng)初步調(diào)查,疑似因食用草烏導(dǎo)致中毒。草烏中含烏頭類生物堿,該類成分即是烏頭類中藥的藥效成分,同時(shí)也是毒性成分,對心臟毒性大,用量過大可導(dǎo)致心肌麻痹而死亡,普通加工方法難以破壞其毒性,臨床上曾出現(xiàn)因炮制不當(dāng)或服用過量發(fā)生人員中毒死亡的報(bào)道。討論:

1.什么是生物堿?

2.生物堿具有哪些性質(zhì)?概述1.定義

生物堿是存在于自然界中的一類含氮的堿性有機(jī)化合物。多數(shù)生物堿有復(fù)雜的環(huán)狀結(jié)構(gòu),且氮原子多在環(huán)內(nèi),多數(shù)具有堿的性質(zhì)且能和酸結(jié)合生成鹽。蛋白質(zhì)、多肽、氨基酸、核酸、維生素等,不屬于生物堿的范圍。概述2.分布

生物堿在植物界廣泛存在,特別是高等植物罌粟科、茄科、毛茛科、防己科、小檗科、豆科、蕓香科等植物中分布較多,少數(shù)動物體內(nèi)也有生物堿。概述3.存在形式(1)游離堿:部分生物堿的堿性極弱,不易或不能與酸生成穩(wěn)定的鹽,因而以游離堿的形式存在。(2)成鹽:除少數(shù)極弱堿性生物堿外,大多生物堿在植物細(xì)胞中都是與有機(jī)酸結(jié)合成鹽的形式存在。有少數(shù)生物堿與無機(jī)酸結(jié)合成鹽存在,如小檗堿與鹽酸結(jié)合成鹽存在于植物中。概述3、存在形式(3)苷類:一些生物堿以苷的形式存在于植物中。(4)酯類:多種吲哚類生物堿分子中的羧基,常以甲酯形式存在。(5)氮氧化物:在植物體中已發(fā)現(xiàn)的氮氧化物100余種。概述4.分類根據(jù)基本母核結(jié)構(gòu)分類托烷類生物堿苯烴胺類生物堿喹啉類生物堿異喹啉類生物堿吲哚類生物堿嘌呤類生物堿概述4.分類—托烷類生物堿

托烷類生物堿是由莨菪烷衍生物莨菪醇與莨菪酸縮合而成的酯類化合物。常見藥物有莨菪堿、山莨菪堿、東莨菪堿和樟柳堿,是主要的抗膽堿類藥物。概述4.分類—苯烴胺類生物堿

苯烴胺類生物堿又稱有機(jī)胺類生物堿,其氮原子在側(cè)鏈上,不在環(huán)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)。本類生物堿數(shù)量較少,常見藥物有鹽酸麻黃堿、鹽酸偽麻黃堿、秋水仙堿等。鹽酸麻黃堿鹽酸偽麻黃堿概述4.分類—喹啉類生物堿

喹啉類生物堿是以喹啉環(huán)為基本母核衍生而成,主要包括具有抗瘧疾活性的奎寧類和具有抗腫瘤活性的喜樹堿類。常見藥物有硫酸奎寧、硫酸奎尼丁、磷酸氯喹等。硫酸奎寧概述4.分類—異喹啉類生物堿

異喹啉類生物堿是生物堿類成分的重要組成部分,數(shù)量多,結(jié)構(gòu)類型復(fù)雜,具有多方面的生理活性,包括抗腫瘤、抗菌、鎮(zhèn)痛、調(diào)節(jié)免疫功能、抗血小板凝聚、抗心律失常、降壓等。小檗堿嗎啡堿概述4.分類—吲哚類生物堿

吲哚類生物堿是以吲哚為母核的生物堿,數(shù)目較多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,多具有顯著的生物活性。常見藥物有利血平、長春堿、長春新堿、士的寧麥角新堿等。利血平概述4.分類—嘌呤類生物堿

嘌呤類生物堿以嘌呤為基本母核,數(shù)量較多。常用藥物有咖啡堿、茶堿、可可豆堿。R1R2R3黃嘌呤-H-H-H咖啡因-CH3-CH3-CH3茶堿-CH3-CH3-H可可豆堿-H-CH3-CH3概述5.通性(1)性狀

游離生物堿為結(jié)晶形或非結(jié)晶形固體,少數(shù)為液體。一般無揮發(fā)性,少數(shù)生物堿,如麻黃堿與液體生物堿具揮發(fā)性,可隨水蒸氣蒸餾。極少數(shù)具有升華性,如咖啡因。一般生物堿無色,少數(shù)有色,如小檗堿為黃色。生物堿多具苦味。概述5.通性(2)溶解性

生物堿及其鹽的溶解度與分子中氮原子的存在形式、極性基團(tuán)的種類、數(shù)目及溶劑的種類等有關(guān)。大多數(shù)游離生物堿均不溶或難溶于水,能溶于氯仿、乙醚、丙酮、醇或苯等有機(jī)溶劑。生物堿鹽類尤其是無機(jī)酸鹽和小分子的有機(jī)酸鹽多易溶于水,不溶或難溶于常見的有機(jī)溶劑。(3)旋光性

大多數(shù)生物堿分子有手性碳原子存在,具旋光性,且多數(shù)為左旋光性,左旋體生理活性顯著,右旋體則無或很弱。概述5.通性(4)堿性

生物堿分子結(jié)構(gòu)中含有N原子,大多數(shù)呈堿性反應(yīng),堿性強(qiáng)弱與分子中N原子存在的狀態(tài)有密切的關(guān)系。一般季銨堿>仲胺堿>伯胺堿>叔胺堿>芳胺>酰胺。有的生物堿分子具有酚性羥基或羧基,因而具有酸堿兩性。生物堿能與酸作用形成生物堿鹽,生物堿鹽遇強(qiáng)堿又可以轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x的生物堿。常見生物堿的顯色反應(yīng)概述6.質(zhì)量分析—鑒別試驗(yàn)(1)顯色反應(yīng)大多數(shù)生物堿能和一些試劑產(chǎn)生各種不同的顏色,這些試劑稱為生物堿顯色劑。顯色劑反應(yīng)現(xiàn)象鉬酸銨-濃硫酸試液可待因顯黃色;小檗堿顯棕綠色;阿托品不顯色礬酸銨-濃硫酸試液可待因顯藍(lán)色;阿托品顯紅色;奎寧顯淡橙色甲醛-濃硫酸試液嗎啡顯紫紅色;可待因顯藍(lán)色;咖啡堿不顯色濃硫酸烏頭堿顯紫色;小檗堿顯綠色;阿托品不顯色濃硝酸小檗堿顯棕紅色;秋水仙堿顯藍(lán)色;咖啡堿不顯色概述6.質(zhì)量分析—鑒別試驗(yàn)(1)顯色反應(yīng)雙縮脲反應(yīng)

芳環(huán)側(cè)鏈具有氨基醇結(jié)構(gòu)生物堿藥物的特征反應(yīng)。鹽酸麻黃堿在堿性溶液中,與硫酸銅反應(yīng)形成藍(lán)紫色配位化合物,溶于乙醚使醚層顯紫紅色,水層由于硫酸銅的存在顯藍(lán)色。概述6.質(zhì)量分析—鑒別試驗(yàn)(1)顯色反應(yīng)Vitaili反應(yīng)

托烷生物堿結(jié)構(gòu)中莨菪酸的特征反應(yīng),如阿托品、東莨菪堿、山莨菪堿等在酸性條件下水解產(chǎn)生莨菪酸,再與發(fā)煙硝酸共熱,得黃色三硝基衍生物,遇醇制氫氧化鉀即顯深紫色。Vitali反應(yīng)是托烷類生物堿的特征鑒別反應(yīng)。概述6.質(zhì)量分析—鑒別試驗(yàn)(1)顯色反應(yīng)綠奎寧反應(yīng)

是6位含氧喹啉衍生物的特征反應(yīng)??鼘幒涂岫〗Y(jié)構(gòu)中均有6位含氧喹啉衍生物,均可顯此反應(yīng),在弱酸性水溶液中,滴加溴水或氯水,至微過量時(shí),再加入過量的氨水,應(yīng)呈翠綠色。概述6.質(zhì)量分析—鑒別試驗(yàn)(1)顯色反應(yīng)紫脲酸胺反應(yīng)

是咖啡因、茶堿等黃嘌呤生物堿的特征反應(yīng),即樣品加鹽酸和氯酸鉀,在水浴上加熱后,咪唑環(huán)開環(huán),遇氨氣呈紫色,再加氫氧化鈉液顏色即消失。概述6.質(zhì)量分析—鑒別試驗(yàn)(1)顯色反應(yīng)Marquis反應(yīng)

此反應(yīng)為含酚羥基的異喹啉類生物堿的特征反應(yīng)。該類藥物遇甲醛-硫酸試液(Marquis試液)可形成具有醌式結(jié)構(gòu)的有色化合物。概述6.質(zhì)量分析—鑒別試驗(yàn)(1)顯色反應(yīng)官能團(tuán)反應(yīng)

吲哚生物堿的特征反應(yīng)。利血平可與芳醛縮合而顯色。概述6.質(zhì)量分析—鑒別試驗(yàn)(2)沉淀反應(yīng)

生物堿類藥物在酸性水溶液中,??膳c重金屬鹽類(碘化鉍鉀、碘化汞鉀、碘-碘化鉀、二氯化汞等)和大分子的酸類(磷鉬酸、硅鎢酸等)沉淀劑反應(yīng)生成難溶鹽或不溶性鹽、復(fù)鹽或絡(luò)合鹽沉淀,而可作鑒別用。概述沉淀劑反應(yīng)現(xiàn)象碘化鉍鉀試劑黃色至橘紅色無定形沉淀碘化汞鉀試劑類白色沉淀碘-碘化鉀試劑紅棕色無定形沉淀硅鎢酸試劑淡黃色或灰白色無定形沉淀雷氏銨鹽試劑紅色沉淀或結(jié)晶苦味酸試劑黃色沉淀或結(jié)晶常見生物堿的沉淀反應(yīng)概述6.質(zhì)量分析—鑒別試驗(yàn)(3)光譜鑒別法紫外-可見分光光度法:多數(shù)生物堿藥物結(jié)構(gòu)中含苯環(huán)、芳香雜環(huán)、共軛雙鍵及其他官能團(tuán),在紫外光區(qū)有一個(gè)或幾個(gè)特征吸收峰,可作為藥物鑒別的依據(jù)。紅外分光光度法:《中國藥典》收載的生物堿原料藥廣泛采用此法進(jìn)行鑒別。概述6.質(zhì)量分析—鑒別試驗(yàn)(4)色譜鑒別法

色譜法常用于生物堿類藥物的鑒別,其中最常用的是薄層色譜法。概述6.質(zhì)量分析—特殊雜質(zhì)檢查

生物堿類藥物中特殊雜質(zhì)的檢查,主要是根據(jù)藥物與雜質(zhì)在理化性質(zhì)上的差異選擇合適的方法。(1)利用旋光性質(zhì)的差異(2)利用溶解行為的差異(3)利用對光吸收性質(zhì)的差異(4)利用化學(xué)性質(zhì)的差異(5)利用色譜行為的差異概述6.質(zhì)量分析—含量測定

原料藥大多采用非水滴定法;制劑常采用提取酸堿滴定法、酸性染料比色法、紫外-可見分光光度法以及熒光分析法。近年來高效液相色譜法在生物堿含量測定方法中的應(yīng)用也日趨增加?!?3-2硫酸阿托品的分析學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握硫酸阿托品的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其分析方法。2.熟悉硫酸阿托品的常規(guī)檢查項(xiàng)目,依據(jù)藥品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對硫酸阿托品進(jìn)行分析檢測,正確記錄處理數(shù)據(jù),并對結(jié)果進(jìn)行判斷。3.了解托烷類生物堿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),分析方法及常規(guī)檢查項(xiàng)目。一、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

硫酸阿托品是阿托品的硫酸鹽,是目前最常用的M膽堿受體阻斷劑,能解除平滑肌痙攣、抑制腺體分泌,臨床用硫酸阿托品治療胃、十二指腸潰瘍、平滑肌痙攣等。一、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)硫酸阿托品

硫酸阿托品是阿托品的硫酸鹽,具有酯結(jié)構(gòu),易水解,水解產(chǎn)物可用于鑒別。分?結(jié)構(gòu)中,氮原?位于五元酯環(huán)上,堿性較強(qiáng),易與酸成鹽。硫酸阿托品雖具有不對稱碳原子,但為外消旋體,故無旋光性。一、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)理化性質(zhì):(1)性狀本品為無色結(jié)晶或白色結(jié)晶性粉末,無臭。本品在水中極易溶解,在乙醇中易溶。(2)堿性硫酸阿托品分子結(jié)構(gòu)中,五元酯環(huán)上有叔胺氮原子,具有較強(qiáng)的堿性,易與酸成鹽。(3)水解性硫酸阿托品分子結(jié)構(gòu)中含有酯鍵,易水解,可水解生成茛菪醇和茛菪酸。其水解產(chǎn)物莨菪酸可發(fā)生Vitali反應(yīng),可用于鑒別。一、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)理化性質(zhì):(4)旋光性硫酸阿托品結(jié)構(gòu)中雖含手性碳原子,但是臨床使用的硫酸阿托品為外消旋體,無旋光性。(5)紫外吸收硫酸阿托品分子結(jié)構(gòu)中具有苯環(huán)結(jié)構(gòu),故其具有明顯的紫外吸收特征,可用于該藥物的鑒別。二、鑒別試驗(yàn)1.Vitali反應(yīng)

硫酸阿托品屬于托烷類生物堿,具有莨菪酸結(jié)構(gòu),能夠發(fā)生Vitali反應(yīng)。

硫酸阿托品結(jié)構(gòu)中的酯鍵水解后生成茛菪酸,經(jīng)發(fā)煙硝酸加熱處理,轉(zhuǎn)變?yōu)槿趸苌锒@黃色,再與氫氧化鉀的醇溶液和固體氫氧化鉀作用脫羧,產(chǎn)物共軛程度增加,顏色加深,顯深紫色。二、鑒別試驗(yàn)2.硫酸鹽反應(yīng)

硫酸阿托品分子中具有硫酸根離子,水溶液顯硫酸鹽的鑒別反應(yīng)。照中國藥典通則“一般鑒別試驗(yàn)”項(xiàng)下“硫酸鹽的鑒別”方法試驗(yàn)。

SO42-

+Ba2+→BaSO4

(白色

)二、鑒別試驗(yàn)3.紅外光譜

從紅外吸收光譜中可以獲得硫酸阿托品吸收光譜的形狀、吸收峰的個(gè)數(shù)、位置、吸收強(qiáng)度等信息。通過對比,本品的紅外吸收圖譜應(yīng)與對照的圖譜一致。三、雜質(zhì)檢查

硫酸阿托品中的特殊雜質(zhì)主要有莨菪堿、有關(guān)物質(zhì)。此外,還要進(jìn)行酸度、干燥失重、熾灼殘?jiān)臋z查。1.莨菪堿

阿托品為莨菪堿的外消旋體,莨菪堿因消旋不完全而引入。莨菪堿具有旋光性,為左旋體,《中國藥典》規(guī)定對其進(jìn)行檢查。2.有關(guān)物質(zhì)

有關(guān)物質(zhì)檢查主要是對硫酸阿托品原料藥中殘留合成原料、中間體、副產(chǎn)物及可能產(chǎn)生的降解產(chǎn)物進(jìn)行檢查,檢查藥品中所含上述雜質(zhì)是否符合安全性的要求。四、含量測定1.硫酸阿托品原料藥采用非水滴定法測定含量

硫酸阿托品具有生物堿的性質(zhì),很難在水溶液中用酸直接進(jìn)行滴定,而在非水酸性介質(zhì)中,堿性顯著增強(qiáng),可以在冰醋酸或醋酐等酸性溶液中,用高氯酸直接滴定,以指示劑確定終點(diǎn)。取本品約0.5g,精密稱定,加冰醋酸與醋酐各10ml溶解后,加結(jié)晶紫指示液1~2滴,用高氯酸滴定液(0.1mol/L)滴定至溶液顯純藍(lán)色,并將滴定的結(jié)果用空白試驗(yàn)校正。每1ml高氯酸滴定液(0.1mol/L)相當(dāng)于67.68mg的(C17H23NO3)2·H2SO4。四、含量測定2.

硫酸阿托品片劑和注射劑采用紫外-可見分光光度法測定含量

紫外-可見分光光度法用于定量時(shí),在最大吸收波長處測量一定濃度樣品溶液的吸光度,并與一定濃度的對照溶液的吸光度進(jìn)行比較或采用吸收系數(shù)法求算出樣品溶液的含量,多用于制劑的含量測定。取本品20片,精密稱定,研細(xì),精密稱取適量(約相當(dāng)于硫酸阿托品2.5mg),置50ml量瓶中,加水振搖使硫酸阿托品溶解并稀釋至刻度,濾過,取續(xù)濾液,作為供試品溶液。取硫酸阿托品對照品約25mg,精密稱定,置25ml量瓶中,加水溶解并稀釋至刻度,搖勻,精密量取5ml,置100ml量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻,作為對照品溶液。精密量取供試品溶液與對照品溶液各2ml,分別置預(yù)先精密加入三氯甲烷10ml的分液漏斗中,各加溴甲酚綠溶液(取溴甲酚綠50mg與鄰苯二甲酸氫鉀1.021g,加0.2mol/L氫氧化鈉溶液6.0ml使溶解,再用水稀釋至100ml,搖勻,必要時(shí)濾過)2.0ml,振搖提取2分鐘后,靜置使分層,分取澄清的三氯甲烷液,照紫外-可見分光光度法測定,在420nm的波長處分別測定吸光度,計(jì)算,并將結(jié)果乘以1.027?!?3-3鹽酸麻黃堿的分析學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握鹽酸麻黃堿的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其分析檢驗(yàn)方法。2.熟悉鹽酸麻黃堿的常規(guī)檢查項(xiàng)目,依據(jù)藥品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對鹽酸麻黃堿進(jìn)行分析檢驗(yàn),正確記錄處理數(shù)據(jù),并對結(jié)果進(jìn)行判斷。3.了解苯烴胺類生物堿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、分析方法及常規(guī)檢查項(xiàng)目。一、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

麻黃堿又稱麻黃素,屬于苯烴胺類生物堿,是存在于多種麻黃屬植物中的仲胺化合物,它的右旋體為偽麻黃堿。臨床上用它們的鹽酸鹽,即鹽酸麻黃堿和鹽酸偽麻黃堿,對中樞神經(jīng)有興奮作用,也有散瞳作用。一、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

鹽酸麻黃堿是麻黃堿的鹽酸鹽,易溶于水、乙醇、氯仿等。鹽酸麻黃堿的芳環(huán)側(cè)鏈具有氨基醇結(jié)構(gòu),可用于鑒別。鹽酸麻黃堿一、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)理化性質(zhì):(1)性狀本品為白色針狀結(jié)晶或結(jié)晶性粉末;無臭。本品在水中易溶,在乙醇中溶解,在三氯甲烷或乙醚中不溶。(2)堿性麻黃堿具有苯烴胺結(jié)構(gòu),為仲胺氮,顯弱堿性,可與酸成鹽。(3)氨基醇性質(zhì)芳環(huán)側(cè)鏈上具有氨基醇結(jié)構(gòu),可發(fā)生雙縮脲反應(yīng)。一、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)理化性質(zhì):(4)旋光性鹽酸麻黃堿側(cè)鏈上有兩個(gè)手性碳原子,有旋光性。(5)光譜吸收分子結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán)及特征官能團(tuán),有紫外和紅外光譜吸收特性。二、鑒別試驗(yàn)1.雙縮脲反應(yīng)

芳環(huán)側(cè)鏈上氨基醇特征反應(yīng),在堿性條件下與硫酸銅反應(yīng)生成紫色配位化合物,加入乙醚后醚層呈紫紅色,水層呈藍(lán)色。2.氯化物反應(yīng)

本品的水溶液顯氯化物鑒別反應(yīng)。3.紅外光譜

本品的紅外光吸收圖譜應(yīng)與對照的圖譜一致。

三、雜質(zhì)檢查

鹽酸麻黃堿原料藥雜質(zhì)檢查項(xiàng)目包括:

酸堿度

溶液澄清度

硫酸鹽

有關(guān)物質(zhì)

熾灼殘?jiān)?/p>

重金屬等。四、含量測定1.鹽酸麻黃堿原料藥采用非水滴定法測定含量

取本品約0.15g,精密稱定,加冰醋酸10mL,加熱溶解后,加醋酸汞試液4mL與結(jié)晶紫指示液1滴,用高氯酸滴定液(0.1mol/L)滴定至溶液顯翠綠色,并將滴定的結(jié)果用空白試驗(yàn)校正。每1mL高氯酸滴定液(0.1mol/L)相當(dāng)于20.17mg的C10H15NO·HCL。四、含量測定2.鹽酸麻黃堿注射液采用高效液相色譜法測定含量

填充劑:十八烷基硅烷鍵合硅膠流動相:磷酸鹽緩沖液-乙腈(90:10)檢測波長:210nm進(jìn)樣體積:10uL理論板數(shù)按麻黃堿峰計(jì)算不低于3000§13-4鹽酸小檗堿的分析學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握鹽酸小檗堿的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其分析方法。2.熟悉鹽酸小檗堿的常規(guī)檢查項(xiàng)目,依據(jù)藥品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對鹽酸小檗堿進(jìn)行分析檢測,正確記錄處理數(shù)據(jù),并對結(jié)果進(jìn)行判斷。3.了解異喹啉類生物堿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),分析方法及常規(guī)檢查項(xiàng)目。一、結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)

小檗堿為黃連主要有效成分,小檗堿又稱黃連素,屬于異喹啉衍生物類生物堿,由共用一個(gè)氮原子的兩個(gè)異喹啉環(huán)稠合而成。鹽酸小檗堿是小檗堿的鹽酸鹽,臨床上用來治療細(xì)菌性痢疾,傷寒、肺結(jié)核、流行性腦脊髓炎、肺膿腫、高血壓等。小檗堿一、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(1)性狀本品為黃色結(jié)晶性粉末;無臭。本品在熱水中溶解,在水或乙醇中微溶,在乙醚中不溶。(2)堿性小檗堿屬季銨型生物堿,可離子化而呈強(qiáng)堿性。(3)互變異構(gòu)小檗堿一般以季銨型生物堿的狀態(tài)存在,可以離子化呈強(qiáng)堿性,能溶于水,溶液為紅棕色。但在其水溶液中加入過量強(qiáng)堿,季銨型小檗堿則部分轉(zhuǎn)變?yōu)槿┦交虼际?,其溶液也轉(zhuǎn)變成棕色或黃色。醇式或醛式小檗堿為親脂性成分,可溶于乙醚等親脂性有機(jī)溶劑。

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