DE1670935B2 - 2-Methyl-3-carbonsäureamidochinoxalin-1,4-di-N-oxide, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und diese Verbindungen enthaltende antibakterielle Mittel - Google Patents
2-Methyl-3-carbonsäureamidochinoxalin-1,4-di-N-oxide, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und diese Verbindungen enthaltende antibakterielle MittelInfo
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Description
CO-N
R'
R-
R3 (I)
1 CH3
O
O
in welcher R2 und R3 die oben angegebene Bedeutung
haben, in Gegenwart von Ammoniak oder primären Aminen in einem organischen Lösungsmittel
im Temperaturbereich von etwa 20 bis etwa 100cC umsetzt.
4. Antibakterielle Mittel, bestehend aus einem
4. Antibakterielle Mittel, bestehend aus einem
worin R1 für ein Wasserstoff- oder Chloratom oder eine niedere Alkyl- oder niedere Alkoxygruppe
steht, R2 für einen gegebenenfalls durch eine Hydroxy-, niedere Alkoxy-, niedere Alkylamino- oder
niedere Dialkylaminogruppe substituierten geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis
6 Kohlenstoffatomen oder die Gruppe
2^611^13^3
N-oxid gemäß den Ansprüchen 1 und 2 und üblichen Träger- und Zusatzstoffen.
— CH2 — CH, — N
NH
Es wurde gefunden, daß 2-Methyl-3-carbonsiiureamidochinoxalin-l,4-di-N-oxide
der allgemeinen Formel I
steht und R3 für ein Wasserstoffatom oder einen
gegebenenfalls durch eine Hydroxy-, niedere Alkoxy-, niedere Alkylamino- oder niedere Dialkylaminogruppe
substituierten geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen
steht und worin R2 und R3 gemeinsam mit dem Amidstickstoffatom, an das sie gebunden
sind, einen Pyrrolidino-, Piperidino-, Morpholino- oder Piperazinorest bilden können; wobei der
letztere in 4-Stellung durch einen niederen Alkylrest substituiert sein kann, der seinerseits durch
eine Hydroxygruppe substituiert sein ksnn, und wobei rri3n unter niederen Alkyl- oder Alkoxygruppen
stets solche mit 1 bis 4 Kohlenstoffstomen versteht.
2. Verbindung der Formel R2
T CO-N
R'
(I)
1 CH3
O
O
CONH-CH2
CH2OH
50 worin R1 für ein Wasserstoff- oder Chloratom oder
eine niedere Alkyl- oder niedere Alkoxygruppe steht, R2 für einen gegebenenfalls durch eine Hydroxy-,
niedere Alkoxy-, niedere Alkylamino- oder niedere Dialkylaminogruppe substituierten geradkettigen oder
verzweigten Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder die Gruppe
CH2 — CH2 — N
3. Verfahren zur Herstellung von 2-Methyl-3 -carbonsäureamidochinoxalin-l^-di-N-oxiden
gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Benzofuroxane der allgemeinen Formel 11
55
R1 -
(H)
60
65
in welcher R1 die oben angegebene Bedeutung steht und R3 für ein Wasserstoffatom oder einen gegebenenfalls
durch eine Hydroxy-, niedere Alkoxy-, niedere Alkylamino-oder niedere Dialkylaminogruppe
substituierten geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit I bis 6 Kohlenstoffatomen steht und worin
R2 und R3 gemeinsam mit dem Amidstickstoffatom, an das sie gebunden sind, einen Pyrrolidino-, Piperidino-,
Morpholino- oder Piperazinorest bilden können, wobei der letztere in 4-Stcllung durch einen
niederen Alkylresl substituiert sein kann, der seinerseits durch eine Hydroxygruppe substituiert sein kann,
und wobei man unter niederen Alkyl- oder Alkoxygruppen stets solche mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen
versteht, eine starke antibakterielle Wirkung aufweisen.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen der allgemeinen Formel I werden erhalten, wenn man Benzofuroxan
der allgemeinen Forme! II
R1
in welcher R1 die oben angegebene Bedeutung hat. mit Aceiessigsäureamiden der allgemeinen Formel III
CH3 — CO — CH, — CO — N
(Uli
in welcher R2 und R3 die oben angegebene Bedeutung
haben, in Gegenwart von Ammoniak oder primären Aminen in einem organischen Lösungsmittel im Temperaturbereich
von etwa 20 bis etwa 100 C umsetzt.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen der allgemeinen Formel I zeigen überraschenderweise eine ausgezeichnete
chemotherapeutische Wirksamkeit. Ihre Wirksamkeit erstreckt sich auch auf eine Reihe von
Erregern, welche sich gegen das Breitbandantibiotikum D-r/-Amino-benzylpeniciIlin (Ampicillin) resistent
verhalten. Die neuen Verbindungen stellen daher einen Fortschritt in der Pharmazie dar.
Verwendet man Benzofuroxan, /-'-Methoxyäthylacetessigsäureamid
und Ammoniak als Ausgangsstoffe, so kann der Reaktionsablauf durch das folgende Formelschema wiedergegeben werden:
NH3
O + CH3-CO-CH2-CO-NH-CH2-CH2-OCFi3
NH — CH2 — CH2 — O — CH3
+ H,O
Die für das erfindungsgemäße Verfahren als Ausgangsverbindungen Verwendung findenden Acetessigsäure-amide
erhält man in bekannter Weise aus Aminen und Diketen. Beispielhaft seien genannt
: Acetessigsäure-methylamid, Acetessigsäure-dimethylamid, Acetessigsäure - äthylamid, Acetessigsäure
- butylamid, Acetessigsäure - fi - hydroxyäthylamid,
Acetessigsäure -//-methoxy- äthylamid, Acetessigsäure
- fl - piperazino - äthylamid, Acetessigsäure-N'-/f-hydroxy-äthyl-piperazid
oder Acetessigsauremorpholid.
Als für das erfindungsgemäße Verfahren Verwendung findende Benzofuroxane seien beispielhaft genannt:
Benzofuroxan, 5-Chlor-, 5-Methyl-, 5-Äthyl-,
5-Propyl-, 5-Butyl-, 5-Methoxy- oder 5-Äthoxy-benzofuroxan.
Man verwendet pro Mol Benzofuroxan 1 bis 1,2 Mol des Acetessigsäureamide und 1 bis 3 Mol
Ammoniak bzw. 1 bis 3 Mol eines primären Amins.
Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können praktisch alle primären, vorzugsweise
aliphatischen Amine, insbesondere auch Ammoniak Verwendung finden. Wegen der einfacheren Aufarbeitung
und Rückgewinnung werden dabei neben Ammoniak kurzkettige, preisgünstige und wasserlösliche
Amine wie z. B. Methylamin, Propylamin, n-Butylamin oder Cyclohexylamin bevorzugt verwendet.
Die Umsetzung wird in Lösungsmitteln wie Alkoholen (vorzugsweise Methanol), Acetonitril, Dimethylformamid,
Dimethylsulfoxid, Tetrahydrofuran, Dioxan, Benzol, Toluol oder Benzinen durchgeführt.
Die Umsetzung erfolgt im Temperaturbereich von
etwa 20 bis 100° C, vorzugsweise von 30 bis 60" C.
Die Ausführung des erfindurigsgemäßen Verfahrens
geschieht so, daß man I bis 1,2 Moi des Acetessigsäurcamids
(gegebenenfalls die aus Amin und Diketen in einem Lösungsmittel erhaltene Lösung ohne Zwischenisolierung
des Acetessigsäureamids) in einem Lösungsmittel suspendiert bzw. löst, 1 Mol eines
Benzofuroxans einträgt und 1 bis 3 Mol Ammoniak einleitet bzw. 1 bis 3 Mol eines primären Amins zugibt.
Die Reaktion ist exotherm, und die Reaktionsmischung wird gegebenenfalls durch Kühlung im Temperaturbereich
von 30 bis 6O0C gehalten und nach dem Abklingen der Reaktionswärme gegebenenfalls durch
1 bis 8stündiges Erwärmen auf 40 bis 1000C zu Ende
geführt. Während der Reaktion gehen die Ausgangsmaterialien in Lösung, und das entsprechende 2-Methyl
- 3 - carbonamidochinoxalin - (1,4) - di - N - oxid scheidet sich in kristalliner Form ab und kann auf
übliche Weise isoliert und gereinigt werden.
Wie bereits erwähnt, zeigen die nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren zugänglichen neuen Verbindungen chemotherapeutische Wirksamkeit. Ihre
chemotherapeutische Wirkung wurde im Tierversuch (oral und subkutan) bei akuten bakteriellen Infektionen
und in vitro geprüft. Sie zeigen in beiden Fällen sehr gute antibakterielle Wirkung, wobei der Wirkungsbereich
.sowohl gramnegative als auch gram-
positive Bakterien umfaßt. Die Verbindungen können sowohl oral als auch parenteral verabreicht werden.
Im allgemeinen hat es sich als vorteilhaft erwiesen.
Mengen von etwa 25 mg bis etwa 150 mg pro Kilogramm Körpergewicht pro Tag zur Erzielung wirksamer
Ergebnisse zu verabreichen. Trotzdem kann es gegebenenfalls erforderlich sein, von den genannten
Mengen abzuweichen, und zwar in Abhängigkeit vom Körpergewicht des Versuchstieres bzw. der Art des
Applikationsweges, aber auch auf Grund der Tierart und deren individuellem Verhalten gegenüber dem
Medikament bzw. der Art von dessen Formulierung und dem Zeitp, nkt bzw. Intervall, zu welchen die Verabreichung
erfolgt. So kann es in einigen Fällen ausreichend sein, mit weniger als der vorgenannten Mindestmenge
auszukommen, während in anderen Fällen die genannte obere Grenze überschritten werden muß.
Im Fall der Applikation größerer Mengen kann es empfehlenswert sein, diese in mehrere Einzelgaben
über den Tag zu verteilen. Die Chemotherapeutika können entweder als solche oder aber in Kombination
mit pharmazeutisch annehmbaren Trägern zur Anwendung gelangen. Als Darreichungsformen in Kombination
mit verschiedenen inerten Trägern kommen Tabletten. Kapseln, Puder, Sprays, wäßrige Suspensionen,
injizierbare Lösungen, Elixiere, Sirupe u. dgl. in Betracht. Derartige Träger umfassen feste Verdünnungsmittel
oder Füllstoffe, ein steriles wäßriges Medium sowie verschiedene nichttoxische organische
Lösungsmittel u. dgl. Selbstverständlich können die für eine orale Verabreichung in Betracht kommenden
Tabletten u. dgl. mit Süßstoffzusatz und ähnlichem versehen werden. Die therapeutisch wirksame Verbindung
soll im vorgenannten Fall in einer Konzentration von etwa 0,5 bis 90 Gewichtsprozent der Gesamtmischung
vorhanden sein, d. h., in Mengen, die ausreichend sind, um den obengenannten Dosierungsspielraum zu erreichen.
Im Falle der oralen Anwendung können Tabletten selbstverständlich auch Zusätze wie Natriumcitrat,
Calciumcarbonat und Dicalciumphosphat zusammen mit verschiedenen Zuschlagstoffen wie Stärke, vorzugsweise
Kartoffelstärke u. dgl. und Bindemitteln wie Polyvinylpyrrolidon, Gelatine u. dgl. enthalten. Weiterhin
können Gleitmittel wie Magnesiurrstearat, Natriumlaurylsulfat und Talkum zum Tablettieren mitverwendet
wefden. Im Falle wäßriger Suspensionen und/oder Elixieren, die für orale Anwendungen gedacht
sind, kann der Wirkstoff mit verschiedenen Geschmacksaufbessern, Farbstoffen, Emulgier- und/oder
zusammen mit Verdünnungsmitteln wiu Wasser, Äthanol, Propylenglycol, Glyzerin und ähnlichen derartigen
Verbindungen bzw. Kombinationen Verwendung finden.
Für den Fall der parenteralen Anwendung können Lösungen der Wirkstoffe in Sesam- oder Erdnußöl
oder in"wäßrigem Propylenglycol oder N.N-Dimethylformamid
eingesetzt werden, ebenso wie sterile wäßrige Lösungen im Falle der wasserlöslichen Verbindungen.
Derartige wäßrige Lösungen sollten im Bedarfsfall in üblicher Weise abgepuffert sein, und weiterhin
sollte das flüssige Verdünnungsmittel vorab durch Zusatz der erforderlichen Menge Salz oder Glucose
isotonisch eingestellt werden. Derartige wäßrige Lösungen eignen sich insbesondere für intravenöse, intramuskuläre
und intraperitoneale Injektionen.
1. In-vivo-Versuche
In Tierversuchen mit der weißen Maus wurden die intraperitoneal infizierten Tiere subkutan oder oral wie
folgt behandelt:
1. Einmalige Gabe von 20, 10 bzw. 4 mg pro Tier vor der Infektion.
2. Zweimalige Gabe von 0,25, 0,5, 1,0 bzw. 3 mg Tier 1 Stunde vor und 5 Stunden nach der Infektiun.
3. Ciaben von 1 bzw. 3 mg/Tier 2 Stunden vor Infektion, kurz vor Infektion, 3, 5, 21 und 29 Stunden
nach Infektion.
Die Verbindungen gemäß den nachfolgend angeführten Beispielen 1 bis 8 ergaben dabei 24 Stunden
nach Infektion mit E. coli und Staph. aureus 100%ige
Uberlebensraten.
Die obigen Dosierungen wurden gut vertragen. Auch bei den akuten ascendierenden Harnwegsinfektionen
(Pyelonephritiden) der Ratte waren Dosierungen von zweimal 15 mg/kg täglich über 8 bis
10 Tage gut verträglich.
2. In-vitro-Versuche
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind auch in vitro gegen viele Bakterien wirksam. Die minimalen
Hemmkonzentrationen z. B. der Verbindungen gemäß den Beispielen 1 bis 8 und 10 gegen E. Coli, Proteus
sp., Ps. aerug., Klebs. sp., Staph. aureus und Streptoc. pyog. liegen bei 3 bis 150 γ je/ml Nährmedium.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen zeigen, wie aus der folgenden Tabelle hervorgeht, auch gegen
Ampicillin resistente Erreger sehr gute minimale Hemmkonzentrationen.
Besonders günstige antibakterielle Eigenschaften weist die Verbindung gemäß Beispiel 6 auf.
Vergleich der minimalen Hemmkonzentrationen in y/ml Nährmedium einiger erfindungsgemäßer Verbindungen
mit Ampicillin bei Ampicillin-resistenten Erregern
Ampicillin | an | ae | ae an |
= aerob = anaerob |
ae | an | ndungen | aus Bcis | vielen 4 |
an | 5 | ac | an | |
ac | >400 >4(X) >400 >4(K) |
16 | 64 | 10 | ae | an | ae | |||||||
Erreger | >400 >4(X) >4(X) >4(X) |
Getestete Wirkstoffe | ||||||||||||
an | Verb 2 |
|||||||||||||
schcrichia coli A 261 ... isclierichia coli T 7 ischerichia coli 20 II .... Escherichia coli 1465 .... |
2 | |||||||||||||
Fortsetzung
Ampicillin | an | ae | an | Getestete Wirkstoffe | 2 | ac | an | 3 | ae | an | 4 | ac | an | 5 | ac | an | |
ac | 100-200 | 6.25 | 1-2 | Verbindungen aus Beispielen | 50 | 5 | KX) | K) | 100 | 10 | > KX) | 20 | |||||
I'.rrcger | 100-200 | 100 | |||||||||||||||
100 | 4(X) | ||||||||||||||||
Escherichia coli 183.58 . | 4(K) | 200 | 16 | 2 | 128 | 20 | |||||||||||
Escherichia coli V 3235 . . | 2(X) | 4(X) | |||||||||||||||
Escherichia coli Schuhe | 4(X) | 100 | |||||||||||||||
Klebsiella K 10 | KX) | 100. | |||||||||||||||
Klebsieila 63 | HX) | >400 | |||||||||||||||
Klebsiella 69 | >400 | >400 | |||||||||||||||
Klebsiella 10031 . | >400 | >400 | |||||||||||||||
Proleus vulgaris V 3638 | >400 | KX) | 16 | 32 | 5 | ||||||||||||
Proteus vulgaris V 3639 . | 100 | >400 | |||||||||||||||
Proteus vulgans V 5452 | >400 | 200 | |||||||||||||||
Proteus vulgaris 1017 . .. | 200 | >400 | |||||||||||||||
Proteus morganii 1102 .. | >400 | >400 | |||||||||||||||
Proteus morganii 932 ... | >400 | 400 | 16 | -> | 16 | 2 | |||||||||||
Proteus reilgeri 824 | 400 | 400 | |||||||||||||||
Proteus rettgeri 1050 .... | 400 | ||||||||||||||||
Providencia 930 | >400 | 150 | 15 | 150 | 15 | 150 | 15 | 150 | 15 | 150 | 15 | ||||||
Providencia 933 | >400 | ||||||||||||||||
Pseudomonas | 400 | ||||||||||||||||
aeruginosa W | 4(X) | ||||||||||||||||
Pseudomonas | 400 | 64 | 10 | 512 | 50 | ||||||||||||
aeruginosa McCune ... | 400 | ||||||||||||||||
Pseudomonas | >400 | ||||||||||||||||
aeruginosa Bonn | >400 | ||||||||||||||||
Pseudomonas | |||||||||||||||||
aeruginosa M | |||||||||||||||||
Erreger
Escherichia coli A 261 . hscherichia coli T 7 ...
Escherichia coli 20 Il
Escherichia coli 1465 . . Escherichia coli 183/58 Escherichia coli V 3235 Escherichia coli Schulte
Escherichia coli 1465 . . Escherichia coli 183/58 Escherichia coli V 3235 Escherichia coli Schulte
Klebsiella K 10
Klebsiella 63
Klebsiella 69
Klebsiella 100 31
Proteus vulgaris V 3638 Proteus vulgaris V 3639 Proteus vulgaris V 5452
Proteus vulgaris 1017 . Proteus morganii 1102
Proteus morganii 932 . Proteus rettgeri 824 ... Proteus rettgeri 1050 ..
Providencia 930
Providencia 933
Pseudomonas
aeruginosa W
Pseudomonas
aeruginosa McCune . Pseudomonas
aeruginosa Bonn ... Pseudoraonas
aeruginosa M
Getestete Wirkstoffe Verbindungen aus Beispielen
6 | ae | an | ae | an | 8 | ac |
16 | 1 | 32 | 5 | |||
6 | 1-2 | 25 | 2-5 | 25 | ||
64 | 5-10 | 64 | 10 | |||
16 | 3 | 16 | 3 | |||
16 | 3 | 8 | 1-2 | |||
>150 | 15 | >150 | 20 | 150 | ||
64 | 5-10 | 256 | 3(M0 | |||
C | ae | ) | an | 10 | ae | an | 14 | ae | an | 1" | ae |
32 | 50.0 | 50.0 | |||||||||
25.0 | 25,0 | ||||||||||
25.0 | 25.0 | ||||||||||
50.0 | 50,0 | ||||||||||
12.5 | 2 | 50.0 | 50.0 | ||||||||
50.0 | 50.0 | ||||||||||
50,0 | 50.0 | ||||||||||
256 | 20-30 | 50.0 | 50.0 | ||||||||
25.0 | 50,0 | ||||||||||
50.0 | 50,0 | ||||||||||
50,0 | 50,0 | ||||||||||
50,0 | 50,0 | ||||||||||
32 | 5 | 50.0 | 50,0 | ||||||||
512 | 50-100 | 16 | 2-3 | ||||||||
150 | 15 | ||||||||||
512 | 50 |
B e i s p
In 2 1 Methanol, die mit Trockeneis auf -10 bis 0° C gekühlt werden, leitet man 380 g (12 Mol) Methylamin
ein, anschließend tropft man unter Rühren bei -10 bis 00C 830 ecm (10 Mol) frisch destilliertes
Diketen zu, läßt auf Raumtemperatur kommen und rührt dann noch 2 Stunden bei 35° C nach. In die erhaltene
Lösung von Acetessigsäuremethylamid trägt man 1360 g (10 Mol) Benzofuroxan portionsweise ein
und leitet dann etwa 30 Mol Ammoniak ein, wobei man durch gelegentliches Kühlen die Temperatur der
Reaktionsmischung unter 45° C hält. Nach dem Abklingen der Reaktionswärme erwärmt man auf 40 bis
45° C und rührt 6 bis 8 Stunden lang nach. Das Reaktionsprodukt scheidet sich in hellgelben Kristallen
ie) I aus. Man kühlt, saugt ab und wäscht mit Methane
aus. Man erhält 1709 g (= 73,3% der Theorie) 2-Me thyl - 3 - carbonsäuremethylamidochinoxalin -1,4 - di
N-oxid als hellgelbe Kristalle, die nach dem Umlösei aus Dimethylformamid/Methanol bei 214°C unte
Zersetzung schmelzen.
Analyse für CnH11N3O3 (Molgewicht 233):
Berechnet ... C 56,7, H 4,73, N 18,03%; gefunden .... C 56,9, H 4,8, N 17,9%.
In analoger Weise wie Beispiel 1 können auch dl· in der folgenden Tabelle zusammengestellten Verbin
düngen hergestellt werden.
Nr.
Formel
CO —NH- HC
CO — NH — C4H9
CO-NH-C(CH3J3
CH, CO — NH — CH2 — CH2 — OH
CO — NH — CH2 — CH2 — OCH
F. in "C (Z = Zers.)
172
208 (Z)
136
214(Z)
209 (Z)
135
Aussehen
hellgelbe Kristalle
desgl.
desgl.
desgl.
desgl.
desgl.
11
Fortsetzung
12
Formel
T CO — NH — (CH2J3 — OCH3
oa
I CH3 O
/Γ
O /—\
T CO-NH-CH2-CH2-N Ν—H
I CH3 O
T CO-N
1 CH3 O
CH3
CH,
O /
T CO-N
.QH5
I CH3 O
C2H5
O /—\
T CO-N
/Γ
ϊ CH3 0
O /—\
t CO-N N — CH2 — CH2 — OH
1 CH3 O
CO-NH-(CH2J2-OCH3
1-. in C
(Z = Zers.)
141
218(Z)
189
162
231 (Z)
203 (Z)
183
Aussehen
hellgelbe Kristalle
desgl.
desgl.
desgl.
desgl.
desgl.
gelbe Kristal
13
Fortsetzung
Beispiel Nr.
Formel
H3C
H3CO
H3C
T CO —NH-(CH2)2 — OCH3
1 CH3 O
T CO —NH-(CHj)2--OCH,
N/
1 CH3 O
t CO — NH — CH3
1 CH3 O
t CO — NH — (CH2)3 — N(CH3)
3)2
I CH3 O
14
I-. in C
(Z = Zers.)
(Z = Zers.)
169
190
202
154
Aussehen
rosarote Kristalle
gelbe
Kristalle
Kristalle
desgl.
desgl.
Claims (1)
- Patentansprüche:I. 2- Methyl-3-carbonsäureamidochinoxaün-1.4-di-N-oxide der allgemeinen Formel 1hat. mit Acetessigsäureamiden der allgemeinen Forme! IllCH3 — CO — CH, — CO —(III)
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Publications (3)
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DE1670935A1 DE1670935A1 (de) | 1971-02-25 |
DE1670935B2 true DE1670935B2 (de) | 1975-04-24 |
DE1670935C3 DE1670935C3 (de) | 1975-12-04 |
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ID=7106501
Family Applications (1)
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DE1670935A Expired DE1670935C3 (de) | 1967-10-04 | 1967-10-04 | 2-Methyl-3-carbonsäureamidochinoxalin-1,4-dl-N-oxide, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und diese Verbindungen enthaltende antibakterielle Mittel |
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