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在长期空间飞行特殊环境中,保持航天员的健康是航天任务成功的首要目标。因此,安全有效的药物治疗和药品保障对航天员的健康至关重要。然而用于长期太空飞行的药物的稳定性变化,不能用陆地环境稳定性评价结果来判断[1],在陆地上药物稳定性主要受处方、温度、光线、湿度和水分及包装材料等因素影响。而航天环境受微重力、硬真空、湿度变化、温差和辐射影响[2],这些都可能导致药物的不稳定,其主要影响因素为空间辐射。空间辐射主要包括空间天然产生的非电离辐射和由人工产生的电离辐射。当药物暴露于任何电离辐射时,辐射导致药物分子发生价层电子跃迁,与赋形剂发生相互作用,导致药物的结构发生一定变化,从而丧失药理活性。
酒石酸唑吡坦(zolpidem tartrate)主要通过作用于中枢神经系统的苯二氮䓬受体,增强γ -氨基丁酸(GABA)系统的抑制机制,具有较强的镇静、催眠作用[3-4]。在载人航天特殊作业环境中,酒石酸唑吡坦可以用于治疗睡眠障碍,缓解由其导致的焦虑等情绪,是“太空药箱”的常用药品之一[2]。
为了考察酒石酸唑吡坦片在太空环境中的稳定性,以60Co辐射为辐射源模拟太空的射线环境。辐射技术是20世纪兴起的一种灭菌及保鲜技术,是以Χ射线、γ射线等电离辐射产生的高能射线抑制病原生物的生长而达到杀虫、杀菌等目的[5-6]。根据原中华人民共和国卫生部发布的《60Co辐射中药灭菌剂量标准》[7]和《美国药典》42[8] (USP42)对辐射灭菌的规定,选定了8、25、80 kGy这3个剂量,建立UHPLC法测定不同剂量辐射下的酒石酸唑吡坦片的含量变化。实验通过60Co辐射因素对航天药物稳定性的影响,从而预测太空环境中药品的有效期,为今后航天药品的制剂工艺、包装储存等提供必要的研究资料。
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LC-2030 PLUS高效液相色谱仪(日本岛津公司)包括LC-20ADXR溶剂输送泵,SPD-20A紫外检测器,SIL-20AXR 自动进样器和CTO-20A柱温箱;60Co辐照装置(海军军医大学辐照中心)。
酒石酸唑吡坦片 (思诺思,杭州赛诺菲制药有限公司,批号ET098),酒石酸唑吡坦对照品(纯度99.8%,武汉赛维尔生物科技有限公司,批号201921);甲醇(Merck公司),磷酸(上海安谱实验科技股份有限公司),三乙胺(上海安谱实验科技股份有限公司),均为色谱纯;水为自制纯化水(上海和泰仪器有限公司)。
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将酒石酸唑吡坦片(含包装)置于辐照环境中,设定辐射剂量,按照接收剂量为0、8、25、80 kGy进行60Co辐射,每天受辐照一次,于1个月后取样。
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精密称定酒石酸唑吡坦对照品约10 mg,置10 ml容量瓶中,加流动相溶解并稀释至刻度,摇匀,得酒石酸唑吡坦对照品储备液;再精密量取1 ml,置 100 ml容量瓶中,加流动相稀释至刻度,摇匀,得浓度为10 μg/ml的对照品溶液。
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取0、8、25、80 kGy辐射后的酒石酸唑吡坦片各10片,精密称定并研细成药粉。精密称取细粉适量(约相当于酒石酸唑吡坦10 mg)置于10 ml量瓶中,加流动相溶解并稀释至刻度,摇匀,过滤,精密量取续滤液1 ml,置100 ml量瓶中,加流动相稀释至刻度,摇匀,用0.45 μm微孔滤膜过滤,即得。
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色谱柱为Inertsil C18柱(3.0 mm×150 mm,3.0 μm),流动相为乙腈-甲醇-0.05 mol/L磷酸溶液(用三乙胺调节pH值至5.5) (18∶26∶56),检测波长为254 nm,流速为0.7 ml/min,柱温30℃,进样量为10 μl,色谱图中酒石酸唑吡坦的保留时间为3.92 min,理论塔板数按酒石酸唑吡坦峰计算大于5 000。精密称取标准品配制浓度约为10 μg/ml的对照品溶液,在上述色谱条件下重复进样6次,测定峰面积,计算峰面积RSD为0.06%,表明仪器精密度良好。每个辐射强度取1批供试品,按照“2.3”项下配制供试品溶液,在上述色谱条件下进样分析,对照品溶液及供试品溶液的色谱结果见图1。
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精密量取对酒石酸唑吡坦对照品储备液适量置100 ml量瓶中,加流动相稀释至刻度,摇匀,得浓度分别为5、10、20、40、80 μg/ml的工作曲线溶液。按“2.4”项下色谱条件分别进样10 μl进行测定,记录色谱图。以酒石酸唑吡坦对照品浓度 (X,μg/ml)为横坐标,相应峰面积(Y)为纵坐标,绘制标准曲线,得回归方程为Y=1.03
$ \times $ 105X+1.5×104, r=0.9996,结果表明酒石酸唑吡坦在5~80 μg/ml浓度范围内,线性关系良好。 -
精密称取同一批未受辐射的酒石酸唑吡坦片样品粉末(约相当于酒石酸唑吡坦10 mg)6份,照“2.3”项下制成供试品溶液,按“2.4”项下色谱条件分别进样10 μl测定,记录峰面积,计算含量,其平均含量104.2%, RSD为0.87%,表明该方法重复性良好。
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取辐射强度为8 kGy 的供试品溶液,按“2.3”项下方法制备供试品溶液,按含量测定方法测定,在0、1、2、5、8、12 h分别进样10 μ1,记录峰面积,峰面积RSD为0.06%,表明溶液在12 h内稳定。
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精密称取同一批未辐射酒石酸唑吡坦片样品粉末(约相当于酒石酸唑吡坦10 mg)3份,分别置于10 ml量瓶中,再精密称取酒石酸唑吡坦对照品约8、10、12 mg各3份,分别置于上述3个10 ml量瓶中,加流动相溶解并稀释至刻度,摇匀,过滤,精密量取续滤液1 ml,置 100 ml量瓶中,加流动相稀释至刻度,摇匀,每个浓度制备3份。按“2. 4”项下色谱条件进样测定,记录峰面积,计算平均加样回收率,结果见表1。
表 1 酒石酸唑吡坦片加样回收率试验结果(n=9)
称取量
(m/mg)原有量
(m/mg)加入量
(m/mg)测得量
(m/mg)回收率
(%)平均回收率
(%)RSD
(%)140.27 10.99 12.81 23.82 100.2 98.2 1.72 140.24 10.99 12.80 23.81 100.2 140.24 10.99 12.81 23.81 100.1 140.28 10.99 10.84 21.42 96.2 140.30 10.99 10.82 21.42 96.4 140.27 10.99 10.83 21.41 96.2 140.32 10.99 8.78 19.62 98.3 140.21 10.98 8.79 19.61 98.1 140.22 10.98 8.78 19.60 98.1 -
每个辐射强度取1批供试品,按“2.3”项下方法制备供试品溶液,平行3份,在“2.4”项的色谱条件下进样分析,记录色谱峰面积,按照外标法计算酒石酸唑吡坦含量,其 0、8、25和80 kGy辐射量下酒石酸唑吡坦平均含量分别为105.1%、106.4%、102.7%和105.4%(表2)。
表 2 酒石酸唑吡坦片含量测定结果
辐射剂量(kGy) 含量(%) 平均含量(%) 0 103.1 105.1 103.2 109.2 8 107.1 106.4 109.1 103.2 25 107.2 102.7 105.0 96.1 80 100.1 105.4 107.2 109.0 -
研究表明测定酒石酸唑吡坦原料药和片剂含量的方法主要有分光光度法[9]、高效液相色谱法[10]和毛细管区带电泳法[11]等。本实验采用超高效液相色谱法,相比于传统的高效液相色谱法,其色谱柱粒径更小,柱效更高, 出峰较快,大大提高了灵敏度和检测效率。
在建立超高效液相色谱法方法过程中,曾选用乙腈-0.05 mol/L磷酸溶液和甲醇-0.05 mol/L磷酸溶液,但是色谱峰不能完全分离,干扰性大。最终选用乙腈-甲醇-0.05mol/L磷酸溶液(用三乙胺调节pH值至 5.5) (18∶26∶56),试验结果表明,流动相中加入适量三乙胺调节其pH值, 在pH4.0~6.5的范围内,分离度随pH值增大而增大[12], pH值<4.5时,酒石酸唑吡坦峰形较差,pH值>6.0时,酒石酸唑吡坦峰拖尾严重。经优化,选择pH5.5,其唑吡坦峰的对称性好,理论塔板数高,柱效更高。
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实验选定了8、25、80 kGy不同辐射剂量下对酒石酸唑吡坦片稳定性影响进行考察,结果显示随着辐射剂量逐步增大,在其他条件相同的情况下,酒石酸唑吡坦片的主药含量并没有明显变化,酒石酸唑吡坦片能保持相对稳定。药物含量指在制剂中药物量是否符合要求,在药物含量不变的情况下,药物的有效性还与剂型的相关特性有关,如溶出度等。有研究表明,药物受到一定剂量的辐射后,药物的溶出度会发生改变[13]。后续将从不同辐射剂量的酒石酸唑吡坦片的溶出度、水分等做进一步研究。
Determination of zolpidem tartrate tablets after radiation by UHPLC
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摘要:
目的 建立UHPLC法测定辐射后的酒石酸唑吡坦片含量,考察不同辐射剂量对酒石酸唑吡坦片含量的影响。 方法 采用超高效液相色谱法,对γ射线辐射的酒石酸唑吡坦片进行含量测定。采用C18柱以乙腈-甲醇-0. 05 mol/L磷酸溶液(用三乙胺调节pH值至5.5)(18∶26∶56)为流动相,流速为0.7 ml/min,检测波长为254 nm。 结果 酒石酸唑吡坦浓度在5~80 μg/ml范围内线性良好,r=0.9996;平均加样回收率为98.2%,RSD为1.72%,重复性为0.87%。0、8、25和80 kGy辐射量下酒石酸唑吡坦含量分别为105.1%、106.4%、102.7%和105.4%。 结论 超高效液相色谱法分析周期短、结果准确,适用于辐射后酒石酸唑吡坦片的含量测定,辐射后酒石酸唑吡坦片含量基本保持不变。 Abstract:Objective To establish a UHPLC method for the determination of zolpidem tartrate tablets after radiation, and to investigate the effect of different radiation doses on the content of zolpidem tartrate tablets. Methods Ultra high performance liquid chromatography was used. The content of zolpidem tartrate tablets irradiated by γ-ray was determined. Using C18 column, acetonitrile methanol-0.05 mol/L phosphoric acid solution (the pH value as 5.5 with triethylamine) (18∶26∶56) was used as the mobile phase. The flow rate was 0.7 ml/min, and the detection wavelength was 254 nm. Results The method validation showed good linearity in the concentration range of 5-80 μg/ml (r=0.999 6); The average recovery was 98.2%, RSD was 1.72%, and the repeatability was 0.87%. The contents of zolpidem tartrate were 105.1%, 106.4%, 102.7% and 105.4% under 0, 8, 25 and 80 kGy radiation. Conclusion UHPLC has accurate results with short analysis cycle in this study. It is suitable for the determination of zolpidem tartrate tablets after radiation. The content of zolpidem tartrate tablets remained basically unchanged after radiation. -
针对海训需求,本课题组研制出一款能同时满足防晒和防水母蛰伤需求的防水型多效防护乳,对于增强海军部队日常海训强度和提高海军战斗力具有重要作用和意义。经文献和相关专利调查,以及初步药效学评价[1-5],本课题确定以LaCl3·7H2O (500 mmol/L)、MgCl2·6H2O(25 mmol/L)、CaCl2(25 mmol/L)的水溶液作为防水母蛰伤成分加入到基质处方中。镧是一种重要的稀土元素,广泛应用与电子、医药、生物医学等领域,有文献报道[6-9],镧离子暴露可能会导致人的健康问题,对阈值效应而言,需要进行未观察到有害作用剂量(NOAEL)的测定。防护乳长期、大量涂抹,而且很可能接触破损的皮肤,镧离子(La3+)可能通过经皮吸收进入人体体循环,而其在体内的毒性或潜在毒性均未明确。此外,迄今为止,未见含镧乳膏的透皮安全性的报道,所以必须对防护霜中添加的镧离子进行安全性验证。
电感耦合等离子体发射光谱技术具有分析速度快、线性范围宽、可多元素同时测定、检出限低等特性,已被广泛地应用于各类物质中无机元素的分析检测[10]。本文以镧元素为检测对象,结合微波消解与电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)技术,建立一种体内含量分析方法,可为多效防护乳的质量分析和透皮安全性评价提供基础数据。
1. 仪器与材料
1.1 仪器
Thermo Scientific iCAP6000系列电感耦合等离子体光谱仪,包括RF发生器、光谱仪系统和光电转换检测器、iTEVA工作站(美国赛默飞世尔公司);MDS-6G多通量微波消解/萃取系统(上海新仪微波化学科技有限公司);AL-104电子天平(瑞士梅特勒公司);VORTEX-6涡旋振荡器(海门市其林贝尔仪器有限公司);Barnstead D3750超级纯水仪(美国赛默飞世尔公司)。
1.2 药品与试剂
硝酸(优级纯,批号:20190920)购自国药集团化学试剂有限公司;La元素标准溶液(浓度1000 μg/ml)购自国家有色金属及电子材料分析测试中心;水为超纯去离子水(≥18.2Ω);多效防护乳(批号:82004163)为中试放大样品。
1.3 实验动物
SD大鼠,均为雄性,体重约250 g,昭衍(苏州)新药研究中心有限公司提供,许可证号(苏)2018-0006。
2. 方法与结果
2.1 全血样品采集
给药前,尽可能剃掉大鼠背部及两侧体毛,约5 cm×10 cm,休息观察24 h。实验前禁食12 h,自由饮水。实验前,将大鼠编号,用丙酮轻轻擦去皮脂。然后以0.4 g/cm2的剂量分别将防护乳均匀涂布在大鼠裸露皮肤表面。分别于给药前和给药后1 h在眼眶静脉丛取血1ml,置于肝素化的离心管中,于−20 ℃条件下保存。
2.2 仪器工作参数
iCAP6000系列电感耦合等离子体光谱仪最佳化后工作条件为:射频功率1150 W;采样深度5 mm;冷却气流量12 L/min;辅助气流量0.5 L/min;泵转速45 r/min。样品冲洗时间30 s;样品测定次数3次。微波消解仪参数和检测程序如表1所示。
表 1 全血样品微波消解程序步骤 温度(T/℃) 保持时间(t/min) 功率(P/W) 1 120 6 800 2 150 5 800 3 180 15 800 2.3 供试品溶液的制备
准确吸取血样1 ml,置于聚四氟乙烯烧杯中,加入硝酸8 ml,混匀,在电热板上于120 ℃加热预消解20 min,血样可完全溶解为黄色的消解液;然后,按照表1程序将样品置于微波消解仪中完全消解。取出样品置于160 ℃的电热板上加热赶去硝酸,消解液呈无色透明或略带黄色,直到四氟乙烯杯剩余溶液小于1 ml时,将消解液转移至10 ml量瓶中,用2%硝酸溶液洗涤容器,洗液合并于量瓶中,用2%硝酸溶液稀释至刻度,摇匀,得到供试品溶液。未经给药处理的血样经过上述消解程序得到的溶液即为空白基质溶液。
2.4 对照品溶液的制备
精密量取La元素标准溶液1 ml,置10 ml量瓶中,用2%硝酸溶液稀释至刻度,得到浓度为100 μg/ml的储备液(A)。精密量取储备液0.05、0.1、0.25、0.5、1、2.5 ml,分别置50 ml量瓶中,用2%硝酸溶液稀释至刻度,摇匀,得到浓度分别为0.1、0.2、0.5、1、2、5 μg/ml的一系列对照品溶液。
2.5 方法学验证
2.5.1 专属性试验
将空白溶液(2%硝酸溶液)、空白基质溶液、对照品溶液和供试品溶液依次注入等离子体光谱仪,检测并记录结果,其图谱如图1所示,结果表明La在333.749 nm处谱线干扰较少,对照品溶液和供试品溶液的峰形较好,空白溶液和空白基质溶液在此谱线无响应,方法的专属性较好。
2.5.2 线性与定量限
将“2.4”项下制备的对照品溶液依次注入ICP-OES,检测并记录结果。结果表明,在0.1~5 μg/ml浓度范围内,仪器响应值与浓度呈良好线性关系,La的线性方程为Y=33730X-774.4,r=0.9998。
将2%硝酸溶液注入ICP-OES进行测试,连续进样11次,以空白溶液响应值标准偏差的3.3倍计算检出限,以空白溶液响应值标准偏差的10倍计算定量限。方法检出限为0.0025 μg/ml,定量限为0.0077 μg/ml。
2.5.3 准确度
精密量取空白血样9份于烧杯中,各1 ml, 分别精密加储备液0.16、0.2、0.24 ml,低、中、高每个浓度平行配制3份。随后按照“2.3”项下样品的处理方法进行制备,即得空白加标溶液。将空白基质溶液和空白加标溶液分别注入仪器,进样分析,结果见表2。La的低、中、高浓度的回收率均在94.9%~102.0%之间,表明本法的回收率良好。
表 2 空白血样加标回收率试验结果加入对照品含量(μg/ml) 空白基质响应值(μg/ml) 测得值(μg/ml) 回收率(%) RSD
(%)1.6 0.0131 1.5354 95.1 0.86 1.6 0.0131 1.5610 96.7 1.6 0.0131 1.5543 96.3 2 0.0131 2.0521 102.0 1.20 2 0.0131 2.0246 100.6 2 0.0131 2.0059 99.6 2.4 0.0131 2.2914 94.9 0.85 2.4 0.0131 2.3231 96.0 2.4 0.0131 2.3272 96.4 2.5.4 重复性
取同一批血样(给药后1 h取血样本)共6份,按照“2.3”项下方法制备供试品溶液,进样分析。结果La含量的RSD为1.01%,表明本法的重复性良好。
2.6 样品测定
4组样品在1 h的取血时点所测得的La的浓度(μg/ml)如表3所示。
表 3 全血样品在给药后1 h测得的镧浓度(μg/ml,n=4)编号 含量(μg/ml) RSD(%) 1 1.770±0.016 0.94 2 2.092±0.012 0.57 3 1.968±0.008 0.44 4 1.885±0.012 0.67 3. 讨论
3.1 镧的安全性
La不是人体必需元素,已有研究表明[7, 9, 11]镧具有潜在的毒性,包括神经行为和认知行为功能障碍,可致肝功能下降,对骨、肾、脾脏、免疫系统均具有负面影响。镧可从农产品通过胃肠道进入人体,但是经皮吸收进入人体体循环的情况尚未可知,未见有La的经皮安全性评价的报道。本次试验建立了La元素的生物样本体内分析方法,为单次涂抹含镧防护乳后24 h的透皮安全性研究提供了新的方法和思路。
3.2 前处理方法的优化
全血中无机元素的分析常通过两种途径:一是以TritonX-100水溶液或去离子水直接稀释进样测定;二是通过传统的干灰化法、湿法消解或微波消解法将血样完全消解后进样测定[12]。由于全血中含有大量蛋白质等物质,直接稀释干扰较多,与湿法、干法消解法相比,微波消解具有加热快、消解完全、消耗试剂少、节能环保等优点[13],故本研究选择微波消解法对全血样品进行处理。常用的消解溶剂有HNO3、HF、H2O2、HClO4等[14],本实验采用HNO3,即可将血液样品消解为近无色的澄清液体(消解完全),避免了H2O2、HClO4等易爆溶剂的使用。
3.3 La测定方法的建立
本文通过微波消解-ICP-OES法,建立了生物样本中La的测定方法,该方法操作简单,分析速度快,灵敏度高,准确度好,为多效防护乳中La的含量测定和安全性评价提供依据。
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表 1 酒石酸唑吡坦片加样回收率试验结果(n=9)
称取量
(m/mg)原有量
(m/mg)加入量
(m/mg)测得量
(m/mg)回收率
(%)平均回收率
(%)RSD
(%)140.27 10.99 12.81 23.82 100.2 98.2 1.72 140.24 10.99 12.80 23.81 100.2 140.24 10.99 12.81 23.81 100.1 140.28 10.99 10.84 21.42 96.2 140.30 10.99 10.82 21.42 96.4 140.27 10.99 10.83 21.41 96.2 140.32 10.99 8.78 19.62 98.3 140.21 10.98 8.79 19.61 98.1 140.22 10.98 8.78 19.60 98.1 表 2 酒石酸唑吡坦片含量测定结果
辐射剂量(kGy) 含量(%) 平均含量(%) 0 103.1 105.1 103.2 109.2 8 107.1 106.4 109.1 103.2 25 107.2 102.7 105.0 96.1 80 100.1 105.4 107.2 109.0 -
[1] 赵磊, 尚钰轩, 袁爽, 等. 载人深空探索中空间辐射防护技术的研究进展[J]. 科学通报, 2019, 64(20):2087-2103. [2] MEHTA P, BHAYANI D. Impact of space environment on stability of medicines: challenges and prospects[J]. J Pharm Biomed Anal,2017,136:111-119. doi: 10.1016/j.jpba.2016.12.040 [3] HODKINSON P D, ANDERTON R A, POSSELT B N, et al. An overview of space medicine[J]. Br J Anaesth,2017,119(suppl_1):i143-i153. [4] SCATTON B, CLAUSTRE Y, CUDENNEC A, et al. Amisulpride: from animal pharmacology to therapeutic action[J]. Int Clin Psychopharmacol, 1997, 12(Suppl 2): S29-S36. [5] DEPOORTERE H, ZIVKOVIC B, LLOYD K G, et al. Zolpidem, a novel nonbenzodiazepine hypnotic. I. Neuropharmacological and behavioral effects[J]. J Pharmacol Exp Ther,1986,237(2):649-658. [6] CHANCELLOR J C, SCOTT G B I, SUTTON J P. Space radiation: the number one risk to astronaut health beyond low earth orbit[J]. Life (Basel),2014,4(3):491-510. [7] 中华人民共和国卫生部. 60Co辐照中药灭菌剂量标准(卫药发[1997]第38号文件)[S]. 1997. [8] United States Pharmacopeial Convention Inc[S]New York: The United States Pharmacopeial Convention Press, 2019: 292. [9] 王亚洁, 孟祥军, 李娜然, 等. 分光光度法测定酒石酸唑吡坦片剂含量[J]. 沈阳医学院学报, 2001, 3(4):225-227. doi: 10.3969/j.issn.1008-2344.2001.04.019 [10] 韩忠丽, 方克忠, 朱姚亮. HPLC法测定酒石酸唑吡坦口腔崩解片的含量[J]. 齐鲁药事, 2009, 28(2):86-87. [11] 封宇飞, 雷静, 刘志鹤, 等. 毛细管区带电泳法测定酒石酸唑吡坦片的含量及降解产物[J]. 中国医院药学杂志, 2003, 23(2):75-77. doi: 10.3321/j.issn:1001-5213.2003.02.005 [12] 王守箐. 内标HPLC法测定酒石酸唑吡坦及其片剂的含量[J]. 化学工程师, 2005, 19(7):19-20. doi: 10.3969/j.issn.1002-1124.2005.07.009 [13] INABA K, OIE T, OTAKE H, et al. Evaluation of dissolution profile between original and generic products of zolpidem tartrate by microdialysis-HPLC[J]. Chem Pharm Bull (Tokyo),2019,67(2):120-124. doi: 10.1248/cpb.c18-00642 -