Name: preparation of dmmtav and dmdtav using dmav for environmental applications: synthesis, purification, and confirmation
Uploaded: 2018-03-09T13:00:00
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Cette recherche a été financée par le programme de recherche en sciences fondamentales (numéro du projet : 2016R1A2B4013467) à travers le National Research Foundation de Corée (NRF) financé par le ministère de la Science, les TIC et les Future planification 2016 et également soutenu par les sciences fondamentales de Corée Programme de recherche de l’Institut (numéro du projet : C36707).

1. synthèse de la DJIBY92V
<ol><li>
Préparation chimique et le rapport molaire mélange de DMAV, Na2S et H2SO4 Remarque : DMAV: Na2S:H2SO4 = 1:1.6:1.6<ol>
<li>Dissoudre 5,24 g de DMAV 40 mL eau désionisée et N2-purgé (purgés pendant au moins 30 min) l’eau dans un tube à centrifuger 50 mL.</li>
		<li>Préparer le Na2S réactif en dissolvant 14,41 g de Na2<...

<ol>
	<li>Suzuki, K. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dimethylthioarsenicals+as+arsenic+metabolites+and+their+chemical+preparation.">Dimethylthioarsenicals as arsenic metabolites and their chemical preparation.</a> Chem. Res. Toxicol. 17, 914-921 (2004).</li><li>Kuroda, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microbial+metabolite+of+dimethylarsinic+acid+is+highly+toxic+and+genotoxic.">Microbial metabolite of dimethylarsinic acid is highly toxic and genotoxic.</a> Toxicol. Appl. Pharmacol. 198, 345-353 (2004).</li><li>Naranmandura, H., Iwata, K., Suzuki, K. T., Ogra, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distribution+and+metabolism+of+four+different+dimethylated+arsenicals+in+hamsters.">Distribution and metabolism of four different dimethylated arsenicals in hamsters.</a> Toxicol. Appl. Pharmacol. 245, 67-75 (2010).</li><li>Naranmandura, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+toxicity+of+arsenic+metabolites+in+human+bladder+cancer+EJ-1+cells.">Comparative toxicity of arsenic metabolites in human bladder cancer EJ-1 cells.</a> Chem. Res. Toxicol. 24, 1586-1596 (2011).</li><li>Wallschlager, D., London, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determination+of+methylated+arsenic-sulfur+compounds+in+groundwater.">Determination of methylated arsenic-sulfur compounds in groundwater.</a> Environ. Sci. Technol. 42, 228-234 (2008).</li><li>Zhang, J., Kim, H., Townsend, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methodology+for+assessing+thioarsenic+formation+potential+in+sulfidic+landfill+environments.">Methodology for assessing thioarsenic formation potential in sulfidic landfill environments.</a> Chemosphere. 107, 311-318 (2014).</li><li>Shimoda, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proposal+for+novel+metabolic+pathway+of+highly+toxic+dimethylated+arsenics+accompanied+by+enzymatic+sulfuration,+desulfuration+and+oxidation.">Proposal for novel metabolic pathway of highly toxic dimethylated arsenics accompanied by enzymatic sulfuration, desulfuration and oxidation.</a> Trace Elem. Med. Biol. 30, 129-136 (2015).</li><li>Naranmandura, H., Suzuki, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formation+of+dimethylthioarsenicals+in+red+blood+cells.">Formation of dimethylthioarsenicals in red blood cells.</a> Toxicol. Appl. Pharmacol. 227, 390-399 (2008).</li><li>Leffers, L., Ebert, F., Taleshi, S. M., Francesconi, A. K., Schwerdtle, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+toxicological+characterization+of+two+arsenosugars+and+their+metabolites.">In vitro toxicological characterization of two arsenosugars and their metabolites.</a> Mol. Nutr. Food Res. 57, 1270-1282 (2013).</li><li>Wang, Q. Q., Thomas, J. D., Naranmandura, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Important+of+being+thiomethylated:+Formation,+Fate+and+Effects+of+methylated+thioarsenicals.">Important of being thiomethylated: Formation, Fate and Effects of methylated thioarsenicals.</a> Chem. Res. Toxicol. 25, 281-289 (2015).</li><li>Kim, Y. T., Lee, H., Yoon, H. O., Woo, N. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinetics+of+dimethylated+thioarsenicals+and+the+formation+of+highly+toxic+dimethylmonothioarsinic+acid+in+environment.">Kinetics of dimethylated thioarsenicals and the formation of highly toxic dimethylmonothioarsinic acid in environment.</a> Environ. Sci. Technol. 50, 11637-11645 (2016).</li><li>Cullen, W. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methylated+and+thiolated+arsenic+species+for+environmental+and+health+research+-+A+review+on+synthesis+and+characterization.">Methylated and thiolated arsenic species for environmental and health research - A review on synthesis and characterization.</a> J. Environ. Sci. 49, 7-27 (2016).</li><li>Fricke, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chromatographic+separation+and+identification+of+products+form+the+reaction+of+dimethylarsinic+acid+with+hydrogen+sulfide.">Chromatographic separation and identification of products form the reaction of dimethylarsinic acid with hydrogen sulfide.</a> Chem. Res. Toxicol. 18, 1821-1829 (2005).</li><li>Fricke, M., Zeller, M., Cullen, W., Witkowski, M., Creed, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dimethylthioarsinic+anhydride:+a+standard+for+arsenic+speciation.">Dimethylthioarsinic anhydride: a standard for arsenic speciation.</a> Anal. Chim. Acta. 583, 78-83 (2007).</li><li>Suzuki, K. T., Iwata, K., Naranmandura, H., Suzuki, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metabolic+differences+between+twon+dimethylthioarsenicals+in+rats.">Metabolic differences between twon dimethylthioarsenicals in rats.</a> Toxicol. Appl. Pharmacol. 218, 166-173 (2007).</li><li>Jeong, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+simultaneous+analytical+method+to+determine+arsenic+speciation+using+HPLC-ICP-MS:+Arsenate,+arsenite,+monomethylarsonic+acid,+dimethylarsinic+acid,+dimethyldithioarsinic+acid,+and+dimethylmonothioarsinic+acid.">Development of a simultaneous analytical method to determine arsenic speciation using HPLC-ICP-MS: Arsenate, arsenite, monomethylarsonic acid, dimethylarsinic acid, dimethyldithioarsinic acid, and dimethylmonothioarsinic acid.</a> Microchem. J. 134, 295-300 (2017).</li><li>Li, Y., Low, C. -. K., Scott, A. J., Amal, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Arsenic+speciation+in+municipal+landfill+leachate.">Arsenic speciation in municipal landfill leachate.</a> Chemosphere. 79, 794-801 (2010).</li><li>Conklin, D. S., Fricke, W. M., Creed, A. P., Creed, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigation+of+the+pH+effects+on+the+formation+of+methylated+thio-arsenicals,+and+the+effects+of+pH+and+temperature+on+their+stability.">Investigation of the pH effects on the formation of methylated thio-arsenicals, and the effects of pH and temperature on their stability.</a> J. Anal. At. Spectrom. 23, 711-716 (2008).</li><li>Hansen, H. R., Raab, A., Jaspara, M., Milne, F. B., Feldmann, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sulfur-containing+arsenical+mistaken+for+dimethylarsinous+acid+[DMA(III)]+and+identified+as+a+natural+metabolite+in+urine:+major+implications+for+studies+on+arsenic+metabolism+and+toxicity.">Sulfur-containing arsenical mistaken for dimethylarsinous acid [DMA(III)] and identified as a natural metabolite in urine: major implications for studies on arsenic metabolism and toxicity.</a> Chem. Res. Toxicol. 17, 1086-1091 (2004).</li><li>Mandal, B. K., Suzuki, K. T., Anzai, K., Yamaguchi, K., Sei, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+SEC-HPLC-ICP-MS+hyphenated+technique+for+identification+of+sulfur-containing+arsenic+metabolites+in+biological+samples.">A SEC-HPLC-ICP-MS hyphenated technique for identification of sulfur-containing arsenic metabolites in biological samples.</a> J. Chromatogr. B. 874, 64-76 (2008).</li><li>Bartel, M., Ebert, F., Leffers, L., Karst, U., Schwerdtle, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toxicological+characterization+of+the+inorganic+and+organic+arsenic+metabolite+thio-DMAV+in+cultured+human+lung+cells.">Toxicological characterization of the inorganic and organic arsenic metabolite thio-DMAV in cultured human lung cells.</a> J. Toxicol. 2011, (2011).</li><li>An, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formation+of+dimethyldithioarsinic+acid+in+a+simulated+landfill+leachate+in+relation+to+hydrosulfide+concentration.">Formation of dimethyldithioarsinic acid in a simulated landfill leachate in relation to hydrosulfide concentration.</a> Environ. Geochem. Health. 38, 255-263 (2016).</li><li>Chen, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Arsenic+speciation+in+the+blood+of+arsenite-treated+F344+rats.">Arsenic speciation in the blood of arsenite-treated F344 rats.</a> Chem. Res. Toxicol. 26, 952-962 (2013).</li><li>Alava, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=HPLC-ICP-MS+method+development+to+monitor+arsenic+speciation+changes+by+human+gut+microbiota.">HPLC-ICP-MS method development to monitor arsenic speciation changes by human gut microbiota.</a> Biomed. Chromatogr. 26, 524-533 (2012).</li><li>Kurosawa, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+metabolic+activation+associated+with+glutathione+in+dimethylmonoarsinic+acid+(DMMTAV)-induced+toxicity+obtained+from+in+vitro+reaction+of+DMMTAV+with+glutathione.">A novel metabolic activation associated with glutathione in dimethylmonoarsinic acid (DMMTAV)-induced toxicity obtained from in vitro reaction of DMMTAV with glutathione.</a> J. trace Elem. Med. Biol. 33, 87-94 (2016).</li></ol>

Le protocole développé a clarifié les étapes critiques que précédentes études1,3,4,8,15 omis ou abrégée, qui peut avoir conduit à difficultés ou l’échec au cours de Synthèse deV DJIBY92V et DMDTA. DJIBY92V étant sensible à oxydation1,5, réactifs chimiq...

Puisque l’acide diméthylarsinique (DMAV) a été démontrée à exposer la toxicité aiguë et génotoxicité en raison de l’objet méthylation et thiolation après ingestion1,2, la voie métabolique de l’arsenic thiolation a été intensivement étudié in vitro et in vivo3,4 , ainsi que dans les milieux naturels (p. ex., lixiviat de décharge)5,6. Des études antérieures ont trouvé les deux réduit et THIOLÉS analogues de DMAV la vie des cellules, pour exemple, l’acide diméthylarsineux (DMAIII), l’acide dimethylmonothioarsinic (DJIBY92V) et (acide) dimethyldithioarsinic DMDTAV)7,8,9, avec diméthylées thioarsenicals comme DJIBY92V présentant une toxicité plus grande qu’autre connu composés arsenicaux inorganiques ou organiques,10. L’abondance des thioarsenicals hautement toxique a des conséquences environnementales sérieuses, car ils peuvent poser un risque pour les humains et l’environnement dans des conditions fortement sulfurées11. Cependant, les mécanismes de DJIBY92V et DMDTAV (trans) formation et leur destin dans les milieux naturels encore besoin d’une étude plus approfondie. Ainsi, l’analyse quantitative de thioarsenicals est nécessaire pour améliorer la compréhension des effets environnementaux des DJIBY92V DMDTAV.
Bien que les produits chimiques standards sont la condition essentielle pour l’analyse quantitative, les normes de DJIBY92V etV de la DMDTA sont difficiles à obtenir en reproduisant des études antérieures, en raison du risque élevé de transformation des espèces dans les autres espèces et procédures de synthèse non normalisés12. En outre, les méthodes référencées ont des limitations qui peuvent conduire à des difficultés pratiques dans la synthèse de produits chimiques standards et effectuer une analyse quantitative. DJIBY92V et DMDTAV sont communément préparé en mélangeant DMAV, Na2S et H2donc4 dans un certain rapport molaire1 ou le barbotage H2S gaz grâce à une solution de DMAV 13,14. La substitution de fonctionnalités bouillonnant méthode d’oxygène, de soufre à l’aide d’une arrivée directe de gaz H2S, qui est hautement toxique et difficile à contrôler pour un utilisateur inexpérimenté. À l’inverse, le ci-dessus mélange méthode1, largement utilisé pour l’analyse qualitative des DJIBY92V DMDTAV environmental Studies5,6,12, présente la thiolation des DMAV avec H2S généré en mélangeant Na2S et H2pour4 et produit DJIBY92V et DMDTAV, permettant un contrôle plus facile stoechiométrique produire des produits chimiques de cible, comme comparée à la direct l’utilisation du gaz de H2S.
La référence mêlant méthode procédures1,3,4,8,15 mentionnés dans cette étude pièce limites dans certaines de leurs étapes expérimentales critiques, qui pourraient conduire à échec de l’expérimental. Par exemple, les détails de préparation solvant spécifique (p. ex., eau désionisée eau) et de l’extraction et la cristallisation de l’arsenicaux synthétisées sont trop abrégées ou pas décrits avec suffisamment de détails. Tel dispersés et renseignements limités sur les étapes de la procédure pourrait conduire à la formation incompatible de thioarsenicals et d’analyse de la quantification fiable. Par conséquent, le protocole modifié élaboré dans cet article décrit la synthèse de DJIBY92V et de la solutions mères DMDTAV avec analyse de séparation des espèces quantitative.

<table width="712">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:179px;height:21px;">Cacodylic acid</td>
			<td style="width:179px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:179px;">20835-10G-F</td>
			<td style="width:179px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:179px;height:42px;">Sodium sulfide nonahydrate</td>
			<td style="width:179px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:179px;">S2006-500G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:179px;height:21px;">Sulfuric acid 96%</td>
			<td style="width:179px;">J.T.Baker</td>
			<td style="width:179px;">0000011478</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:179px;height:21px;">Ammonium acetate</td>
			<td style="width:179px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:179px;">A7262-500G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:179px;height:42px;">Formic acid 98%</td>
			<td style="width:179px;">Wako Pure Chemical Industries, Ltd.</td>
			<td style="width:179px;">066-00461</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:179px;height:21px;">Diethyl ether (Extra Pure)</td>
			<td style="width:179px;">Junsei Chemical</td>
			<td style="width:179px;">33475-0380</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:179px;height:42px;">Adapter cap for 60 mL Bond Elut catridges</td>
			<td style="width:179px;">Agilent Technologies</td>
			<td style="width:179px;">12131004</td>
			<td>Syringe type of SPE</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:179px;height:21px;">Bond Elut C18 cartridge</td>
			<td style="width:179px;">Agilent Technologies</td>
			<td style="width:179px;">14256031</td>
			<td>Syringe type of SPE</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:179px;height:21px;">HyPURITY C-18</td>
			<td style="width:179px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:179px;">22105-254630</td>
			<td>5 um, 125 x 4.6 mm</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:179px;height:42px;">Glovebox</td>
			<td style="width:179px;">Chungae-chun, Rep. of Korea</td>
			<td style="width:179px;"></td>
			<td>Customized&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:179px;height:42px;">Agilent 1260 Infinity Bio-inert LC</td>
			<td style="width:179px;">Agilent Technologies</td>
			<td style="width:179px;">DEAB600252, DEACH00245</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:179px;height:42px;">Agilent Technologies 7700 Series ICP-MS</td>
			<td style="width:179px;">Agilent Technologies</td>
			<td style="width:179px;">JP12031510</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="width:179px;height:63px;">Finnigan LCQ Deca XP MAX Mass Spectrometer System</td>
			<td style="width:179px;">Thermo Electron Corporation</td>
			<td style="width:179px;">LDM10627</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

preparation of dmmtav and dmdtav using dmav for environmental applications: synthesis, purification, and confirmation

Diméthylées thioarsenicals comme l’acide dimethylmonothioarsinic (DJIBY92V) et l’acide dimethyldithioarsinic (DMDTAV), qui sont produites par la voie métabolique de la thiolation de (DMAV) acide diméthylarsinique, ont été récemment trouvé dans l’environnement, mais aussi les organes humains. DJIBY92V et DMDTAV peuvent être quantifié afin de déterminer les effets écologiques de diméthylées thioarsenicals et leur stabilité dans les milieux naturels. La méthode de synthèse de ces composés est non normalisée, faire reproduire les études antérieures difficiles. En outre, il y a un manque d’informations sur les techniques de stockage, y compris le stockage de composés sans transformation des espèces. En outre, parce que peu d’informations sur les méthodes de synthèse est disponible, il peut y avoir des difficultés expérimentales dans la synthèse de produits chimiques standards et en effectuant une analyse quantitative. Le protocole présenté ci-après fournit une méthode de synthèse pratiquement mis à jour le pour les thioarsenicals diméthylées, DJIBY92V et DMDTAVet contribuera à la quantification de l’analyse de séparation des espèces à l’aide de liquide haute performance chromatographie en conjonction avec la spectrométrie de masse à plasma inductif (HPLC-ICP-MS). Les mesures expérimentales de cette procédure ont été modifiés en mettant l’accent sur la préparation des réactifs chimiques, méthodes de filtration et de stockage.

Étant donné que DJIBY92V a été établie par erreur par la méthode de synthèse DMAIII 19, vérification des synthétisés DJIBY92V DMDTAV est une étape essentielle pour la synthèse et d’extraction et de déterminer la norme idéale matières chimiques. Produits chimiques synthétisés peuvent être vérifiées par le pic de DJIBY92V (154 MW g·mol-1) et le rapport de masse sur charge DMDTA<s...

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Preparation of DMMTAV and DMDTAV Using DMAV for Environmental Applications: Synthesis, Purification, and Confirmation

Préparation des DJIBY92V DMDTAV à l’aide de DMAV pour Applications environnementales : synthèse, la Purification et Confirmation

Cet article présente les protocoles expérimentaux mis à jour le pour l’acide dimethylmonothioarsinic (DJIBY92V) et la synthèse des acides (DMDTAV) dimethyldithioarsinic, induisant la thiolation (DMAV) d’acide diméthylarsinique par mélange de DMAV , Na2S et H2SO4. Mis à jour le protocole fournit des lignes directrices d’expérimental, ainsi surmonter les limitations de l’étapes de synthèse qui aurait pu causer des défaillances expérimentales en analyse quantitative.

Dimethylated thioarsenicals such as dimethylmonothioarsinic acid (DMMTAV) and dimethyldithioarsinic acid (DMDTAV), which are produced by the metabolic ...

Research

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Environment

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