DE2215320A1 - Verfahren zur Herstellung von Chinoxalin-di-N-oxyden - Google Patents

Description

RECHTSANWÄLTE ·

DR. JUR. DIFL-CHEM. WALTER BEIl ALFRED h'OcPt^MER
DR. JUR. ι;,"; ---rf-·.'-.¹, H-J. WOLfP DR. JUR. HAr.J '-, -. ScIL

423 FRAHKFURi AM MAIN-HÖCHST

unsere ar. 17 767 .

Pfizer Inc. New York, W.Y., V.St.A.

Verfahren zur Herstellung von Chinoxalin-di~N-oxyden,

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Estern des Chinoxalin-2-carbonsäure-1,4-dioxyds, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein üenzofuroxan mit einem ß-Ketoester in Gegenwart eines basischen Katalysators, Calciumhydroxyd, kondensiert. Die Verfahrensprodukte sind als antibakterielle Mittel oder als Zwischenprodukte zur Herstellung von Verbindungen, die gegen pathogene Mikroorganismen wirksam sind, brauchbar;

Die ^uehe nach neuen und wirksameren antibakteriellen Mitteln führte im Lauf der letzten Jahre zur Entwicklung zahlteller

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organischer Prototyp-Verbindungen, einschließlich zahlreicher Analoga des Chinoxalin-1,4-dioxyds. In einer Arbeit von Landquist et al., J. Chem. Soc., 2o52 (1965) betreffend- Ver-'bindungen mit verbesserter antibakterieller und Antiprotozoenwirkung wird über die Herstellung verschiedener Derivate der 2-Methyl- und 2,3-Dimethylchinoxalin-1,4-dioxüe bei'ichtet^ die nach dem Verfahren von Wegmann et al., HeIv. Chim. Acta., 29,t 95 (1946) hergestellt worden sind. Dieses besteht in der Kondensation eines 1,2-Dions mit o-Phenylendiamin, unter anschließender Persäure-üxydation des Chinoxaline zum Di-N-oxyd. Von Haddadin et al., ietrahedron Letters, 3253 (1965) wird die Synthese von Chinoxalin-di-JN-oxyden in einstufiger .Reaktion beschrieben, wobei mit einem Benzofuroxan und einem Knamin gearbeitet wird. Die "gleiche i'orschergruppe war auch erfolgreich bei der Kondensation von Benzofuroxanen mit bestimmten 1,3-Diketonen und ß-Ketoestern einschließlich issigester, in Gegenwart eines basischen Katalysators, v/obei die Chinoxalin-1,4-dioxyde erhalten wurden, siehe J. Org. Chem., 31» 4o67 (1966). Von ley et al., Angew. Chem. Internat. Mit., 8, 596 (1369) wurde die Synthese von Chinoxalin-di- !N-oxyden aus Ketonen und Benzofuroxanen ausgearbeitet. Von den Autoren wurde gezeigt, daß das letztere .Reagens in Gegenwart von Ammoniak mit Phenolen und Chinonderivaten umgesetzt werden kann, wobei man die Phenazin-di-lJ-oxid-Analoga erhält.

Es wurde nun gefunden, daß man bei'¹ der Herstellung von lüstern des 2-Chinoxalin-carbonsäure-1,4-dioxyds, einer Klasse von Verbindungen, die als antibakterielle Mittel sowie als Zwischenprodukte zur Herstellung von Verbindungen mit Wirksamkeit gegen pathogene Mikroorganismen brauchbar sind, Ausbeute und Reinheit des Produkts merklich verbessern kann, indem man bei der Umsetzung eines Benzofuroxans der formel

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in der X wasserstoff, Fluor, Chlor, Brom, Trifluormethyl, Methyl oder I-iethoxy in 5- oder 6-Stellung bedeutet, mit einem ß-Ketoester der Formel "

GH-CuCH₂GO₂R

in der λ einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einen Alkanoyloxyalkylrest, dessen Alkylanteil 2 bis 4. Eohlenstoffatome und dessen Alkanoyloxyäntel! 1- bis 4 Kohlenstoffa.tome aufweist, bedeutet, eine katalytische Menge Calciumhydroxyd bei 4o bis Bo⁰C einsetzt. Bei den bisher bekannten basischen Kondensationsreaktionen der oben erwähnten Ausgangsmaterialien werden große Basenmengen eingesetzt, wobei niedrige Ausbeuten resultieren. Dies ist insbesondere der, Fall, wenn die Base ein tertiäres Amin ist; hiermit resultiert ein starker N-üxyd-Austausch und eine geringe Produktqualität.

Yon besonderem Interesse ist im Rahmen vorliegender Erfindung die durch Calciumhydroxyd katalysierte Umsetsung von Benzofuroxan mit Aeetessigestern, bei welchen der Rest,R eine Ivethyl-, Äthyl- oder 2-Acetoxyäthy!gruppe darstellt·

Die obige Keaktion wird durch folgendes Schema erläutert:

CH

C=O

CH₂

0-B

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In diesem Schema besitzen X und R die oben angegebene Bedeutung.

Die Chinoxalin-di-N-oxyde resultieren gemäß vorliegender Erfindung aus der Kondensation von Benzofuroxan oder substituiertem Benzofuroxan mit Acetessigestern, wobei die 2- und 3-Steilung der resultierenden annällierten Struktur durch dae Carbonyl-Kohlenstoffatom bzw. durch das Kohlenstoffatom der aktiven Methylengruppe des Acetessigesters gebildet werden.

Die zur Substitution bevorzugten Stellungen im annullierten Benzolring des Endprodukts sind die 6- oder 7-Stellung. Die zur Substitution bevorzugten Stellungen am Arylring des Ausgangs-fcnzofuroxanB sind die 5- und 6-Stellung. Wird ein derart substituiertes Benzofuroxan mit dem entsprechenden Acetessigester kondensiert, so erhält man ein 6- und 7-substituiertes Chinoxalin-di-N-oxyd. Die Bildung mehrerer Produkte resultiert aus den zwei Urientierungsraöglichkeiten des Acetessigester-Fragments im Endprodukt. Setzt man beispielsweise ein 5-Bubstituiertes Benzofuroxan der üormel

mit einem Kssigester der Formel CH^CüGHgGOoR um_t eo erhält man zwei Produkte, nämlich ein 6- und ein 7-substituiertee Chinoxalin-di-N-oxyd gemäß den Formeln

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und

Verwendet man das entsprechende' 6-substituierte Benzofuroxan als Ausgangsmaterial, so werden dieselben zwei möglichen Produkte gebildet,

Das Isomerengemisch wird in an sich bekannter Weise aufgearbeitet. Bei zahlreichen der nachstehend beschriebenen Präparate, bei denen sich ein festes, häufig kristallines Material aus dem Beaktionsgemisch ausscheidet, besteht dieses offenbar hauptsäSjclich aus einem der Isomeren. Dieses kann durch wiederholtes Umkristallisieren aus einem geeigneten Lösungsmittel bis zur Schmelzpunktskonstanz ä gereinigt werden. Das andere Isomere, daß in geringerer Menge im ursprünglich isolierten Feststoff vorliegt, stellt die Haupt- . produktkomponente in der Mutterlauge dar. Es kann aus dieser in bekannter: V/eise gewonnen werden, beispielsweise durch Eindampfen der Mutterlauge und wiederholtes Kristallisieren des Rückstand bis zur Schmelzpunktskonstanz. Auch kann man das Reaktionsgeraisch vor oder nach dem Eindampfen zur !Trockene extrahieren. .

Obgleich äiejlsojaerengemische in an sich bekannter Weise getrennt werden können, werden sie aus praktischen Gründen zweckmäßig in i'orm des öemischs gebraucht, das bei der Reaktion isoliert wird. Häufig empfiehlt es sich, diese Isomeren-

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gemische durch mindestens einmaliges Umkristallisieren aus einem geeigneten Lösungsmittel oder durch Anreiben in einem geeigneten Lösungsmittel zu reinigen. Auf diese Weise kann man die Gemische von Stellungsisomeren von anderen Verunreinigungen wie Ausgangsmaterial und unerwünschten Nebenprodukten absondern*

Die Identifizierung der Isomeren ist noch nicht abgeschlossen. Beide Isomere einer bestimmten Verbindung zeigen jedoch gleichartige Aktivität, beispielsweise als antibakterielle Kittel.

Bei der oben beschriebenen Kondensation von Acetessigestern mit Benzofuroxanen beträgt das theoret|.gphe Verhältnis der Reaktionsteilnehmer 1:1. In der Praxis wird die Reaktion durch Anwendung von bis zu 5o Molprozent Überschuß des Benzofuroxane oder 25 ,biß 5o Molprozent Üböflfahüß des Acetessigesters zur Vollständigkeit geführt. Aue Kostengründen wird die Verwendung eines ti.bersohußes an Acetess^ster #«* bevorzugt.

In den meisten Fällen empfiehlt es sich, die Umsetzung in einem reaction's inert en Lösungsmittel durchzuführen. Als ge<: nete Lösungsmittel werden solche angesehen, die untex¹ den Verfahrensbedingungen weder mit den Ausgangsmaterialieι noch mit den Produkten merklich reagieren. Vorzugsweise werden nicht-v/ässrige Lösungsmittel verwendet, obgleich gerir *e Mengen Feuchtigkeit ohne merkliche Verluste hinsichtlijl Ausbeute oder Keinheit des Produkts toleriert werden l· i:u Geeignete Lösungsmittel oder Lösungsmittelkombirut-^; . χ sind die chlorierten (niedrigJ-Alkylkohlenwassc-L. uofi't, N_tN-Di(niedrig)-alkyl-(niedrig)-alkylcarboxamJ'^:' (r.if "e Alkenole, (niederen) Alkylnitrile und die flür scheu Kohlenwasserstoffe*

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Außerdem kann der Acetessigester ohne spürbaren Nachteil für den Reaktionsverlauf als Lösungsmittel verwendet werden. Die bevorzugten Lösungsmittel des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Isopropanol und Chloroform.

Die Reaktionszeit ist nicht kritisch, sie hängt von der Konzentration, Reaktionstemperatur und Reaktivität der Ausgangsmaterialien ab. Im allgemeinen liegt die Reaktionszeit bei Temperaturen von 4o bis 80 C bei 2 bis 18 Stunden.

Die Reihenfolge der Zugabe der Reaktionsteilnehmer ist für den Reaktionsverlauf "nicht wichtig. In der Praxis werden das Benzofuroxanderivat und der Acetessigester in einem geeigneten Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch vereinigt und dann mit dem basischen Katalysator Galciumhydroxyd behandelt. • Die Reaktionswärme, die in der Größenordnung von 55KcSl pro KoI liegt, kann gesteuert werden indem man das Calciumhydroxyd mit solcher Geschwindigkeit zusetzt, daß die Reaktionstemperatur in den erwünschten Bereich von 4o bis 80⁰C fällt« Lan bevorzugt Zugabegeschwindigkeiten für den Katalysator, die zu einer Zugabezeit von 1 bis 2 Stunden führen.

Wie bereits erwähnt, wurden schon zahlreiche Basen'bei der Kondensation von Benzofurbxanen mit verschiedenen 9 carbonylgruppennaltigen Verbindungen erprobt. Im allgemeinen arbeiteten diese Reaktionen.mit einem großen Basenüberschuß, wobei gelegentlich keine nennenswerten Produktausbeuten erzielt wurden. Gemäß vorliegender Lrfindung werden mit Calciumhydroxyd höhere Ausbeuten an reinerem Produkt erzielt, und zwar unter Verwendung katalytischer Mengen. Unter katalytischen Mengen Calciumhydroxyd werden Mengen von weniger als 1 Äquivalent und bis zu 2,5 l.olprozent verstanden. Mit den bevorzugten Iiengen von 2,5 bis 1o llolprozent Galciumhydroxyd wird ein spürbarer katalytischer Lffekt bei der obigen Kondensationsreaktion

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-B-

erzielt.

*'ie für den Fachmann leicht ersichtlich, können unter geeigneten experimentellen Bedingungen verschiedene Vorformen des Calciumhydroxyds mit gleichem Erfolg angewandt werden. Beispielsweiae bewirkt Oalciumhydrid, ein billiges Handelsprodukt, bei Verwendung eis basischer Katalysator der obigen Kondensationsreaktion in einem aprotischen Lösungsmittel, welches von H hydroxylgruppenhaltigen Reagentien, z.B. Wasser oder Alkoholen, frei ist, keine Umsetzung. Nach Zusatz geringer Mengen eines Alkohole oder Waeser bildet sich jedoch Calcium^· hydroxyd und die Umsetzung findet in normaler Weise statt. Andere Vorformen des Calciumhydroxyds Bind vorstellbar, z.B. Calciumoxyd und Oalcium-niedrig-alkoxyde. Das als Katalysator dienende Oalciumhydroxyd kann wasserfrei oder wasserhaltig sein und als Mono- oder θ Polyhydrat vorliegen.

Die Isolierung der Verfahrensprodukte wird in an eich bekannter V/eise durch-geführt. Bei Verwendung eines Lösungsmittels, in welchem das Produkt"nur schwach löslich ist, z.B. Isopropanol, v/ird das Reaktionsgemisch abgekühlt und der Niederschlag wird abfiltriert. Bei weiterem Einengen des Filtrate können weitere Produktmengen isoliert werden, die jedoch im allgemeinen von geringerer Qualität sind. Bei Verwendung eines stärker polaren und lÖBÜch machenden Lösungsmittels wird das Produkt isoliert, indem man zunächst das Lösungsmittel mit einem Lösungsmittel geringer Lösungskraft verdünnt, z.B. mit Diisopropyl- oder Diäthyläther. Die weitere Reinigung der Produkte kann durch Umkristallisieren aus entsprechenden Lösungsmitteln erfolgen.

Die als Ausgangsmaterialien erforderlichen Beneofuroxane und Acetessigester sind im Handel erhältlich oder nach bekannten Methoden herstellbar. Eine Übersicht über die Synthesen

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verschiedener substituierter Benzofuroxane wurde von Kaufmann et al., Advan. Heterocyclic Chem., Jjo, 1 (1969) erstellt. AceteHsigester sind leicht aus Diketen und dem entsprechenden Alkohol nach dem allgemeinen Verfahren von Brintzinger et al., ühem. Ber._f 83, 1o5 (195o) herstellbar.

Die Produkte des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei denen X die obige Bedeutung besitzt und K einen Alkanoyloxyalkylrest darstellt, sind bemerkenswert v/irksam gegen verschiedene pathogene Mikroorganismen. Sie eignen sich daher als technische antimikrobielle Mittel, z.B. zur Behandlung von Wasser, Schlamm, zur Konservierung von Farbanstriehen und Holz und zur topischen Applikation als Desinfektionsmittel* Produkte, bei denen X die obige Bedeutung besitzt und K einen Alkylrest darstellt, können, außer ihrer Brauchbarkeit als antimikrobielle Mittel, durch Umesterung in andere nützliche antibakterielle Mittel überführt werden, beispielsweise durch Urnestern mit kthylenglycol.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendet man den basischen Katalysator Calciumhydroxyd oder Vorformen davon zur Herstellung von Ghinoxalin-1,4-dioxyden der obigen iormel, in der X ein Wasserstoffatom und R eine Methyl-, Äthyl- oder 2-Acetoxyäthylgruppe darstellen.

Zur Verwendung in vivo, z.B. zur topischen Applikation, wird die jeweilige Verbindung zweckmäßig mit einem pharmazeutisch zulässigen Träger, z.B. einem Pflanzen- oder i'iineralöl oder einer weichmachenden Creme formuliert. Die erfindüngsgemäßen Produkte können ferner in flüssigen Trägern oder lösungsmitteln wie Wasser, Alkohol, Glycolen oder Gemischen davon oder in anderen pharmazeutisch zulässigen inerten Medien, d.h. Medien, die den Wirkstoff nicht beeinträchtigen, gelöst oder dispergiert werden. Im allgemeinen

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Bind Wirkstoffkonzentrationen von etwa o,o1 bis etwa 1o Gew.-^, bezogen auf das Gesamtgemisch, geeignet,

Zur Bestimmung der in vitro-Alrtivität der vorliegenden-Anti-.Motika v/ird die θ Empfindlichkeit der verschiedenen Mikroorganismen durch die allgemein anerkannte, zweifache Serienverdünnungstechnik bestimmt. Die lindkonzentrationen der TestVerbindung pro Milliliter betragen von 1oo Hikrogramm (mcg) im ersten Kohr bis o,19 Mikrogramm(mcg) im 1o. Rohr.

—3 Das Inokulum besteht aus o,5 ml einer 1 χ 1o -Verdünnung einer standardisierten Kultur. Das Endvolumen in jedem Röhrchen oder Becher der DisPoso-Ablage beträgt 1,o ml. Die Röhrchen werden bei. 37°C ca. 24 Stunden inkubiert. Als Medium verwendet man Witkins synthetische oder Hirn-Herz-Infusion. Die liinpfindlichkeit (MIG = minimale inhibierende Konzentration) des Testorganismus gilt als erwiesen, wenn keine grobe Trübung vorliegt.

Die beschriebenen Verbindungen besitzen ein breites "Wirkungsspektrum, d.h. sie sind wirksam sowohl gegen gram-negative wie gram-pojritive Bakterien, im Gegensatz zu der üblichen gram-negativen Wirkung der Chinoxalin-di-N-oxyde. Außerdem sind sie in vivo wirksam.

Bei der Verwendung in vivo werden die neuen Verbindungen oral oder parenteral verabreicht, z.B. durch subkutane, intramuskuläre oder intravenöse Injektion, in Dosen von etwa 1 mg/kg bis etwa 1oo mg/kg Körpergewicht. Als Träger zur parenteralen Injektion eignen sich wässrige Flüssigkeiten wie Wasser, isotonische Salzlösung, isotonische DextiOse, liinger-Lösung, ferner nicht-wässrige Medien wie üle pflanzlichen Ursprungs (Baumwollsamenöl, Erdnußöl, Maisöl, Sesamöl), Dimethylsulfoxyd oder andere nicht-wässrige ..Träger, die die therapeutische Wirkung des Präparats nicht stören und die in

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den angewandten Mengen nicht-toxisch sind (Glycerin, Propylenglycol, Sorbit und Dime thy Iac et amid):.. Ferner kann man Zubereitungen zur gelegentlichen Herstellung von Lösungen vor der Verabreichung anfertigen. Solehe Zubereitungen, können flüssige Verdünnungsmittel, E.B, Propylenglycol, Diäthylcarbonat, Glycerin, Sorbit und dgl., Puffer, Hyaluronidase, !Lokalanästhetika und anorganische Salze eur Einstellung der erwünschten pharmakologischen üigenschaften enthalten. Die Verbindungen können ferner mit verschiedenen pharmazeutisch zulässigen inerten Trägern einschließlich festen Verdünnungsmitteln, wässrigen Wägern, nicht-toxischen organischen Lösungsmitteln in Form von Kapseln, Tabletten, Pastillen, Trockengemischen, Suspensionen, Lösungen, Blixieren, parenteralen Lösungen oder Suspensionen kombiniert werden« Im allgemeinen werden die Verbindungen in den verschiedenen Dosierungsformen in Konzentrationen von etwa o,5 bis etwa 9o Gew.-^, bezogen auf das Gesamtgemisch, angewandt.

Die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Verbindungen in vivo wird über die antibakterielle Wirksamkeit gegen aktfcie Infektionen bei Hausen ermittelt. Die akuten Infektionen werden durch intraperitoneale Inokulierung einer standardisierten Kultur, die entweder in 5'^igem Schweinemagenschleim oder in Fleischbrühe suspendiert ist, erzeugt. Zum Begriff "standardisierte Kultur" sei Folgendes ausgeführt? Um mit einer Testverbindung reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen, müssen die zahlreichen Variablen, die im Test vorkommen können, soweit als möglich kontrolliert werden. Kin Organismus hoher Virulenz, der in genügend großer Anzahl eingesetzt wird, kann praktisch jedes pharmazeutische Kittel inaktiv erscheinen lassen. Andererseits ist auch ein Inokulum, das keinen meßbaren Unterschied zwischen behandelten und unbehandelten Gruppen erzeugt, für die Versuchszwecke ebenfalls unbrauchbar.

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Vorratskulturen von ϊβstOrganismen werden gewöhnlich auf Schrägnährböden oder in flüssigem Hedium gehalten. V/erden sie nicht routinemäßig verwendet, so hält man sie bei Kühlschranktemperatur oder in lyophilisiertem Zustand. Braucht man eine Kultur für einen Schutztest, so wird diese in einem Volumen Kochsalzlösung oder Brühe suspendiert und die Sichte der Suspension wird mit einem photoelektrischen Colorimeter gemessen. Von dieser Vorratssusperision werden zehnfache Verdünnungen hergestellt. Jede Verdünnung wird einer Gruppe von hausen inokuliert, um die 1^₁₀₀ zu ermitteln. Die LD₁ ist ' die geringste Konzentration an Organismen, die benötigt wird, um 1oo^c;o Todesfälle zu produzieren. Wird beispielsweise ge-

-4
„ funden, daß die Verdünnung von 1o die geringste ürganismenmenge darstellt, die 1oo$ 'üodesfälle erzeugt, so wird man zur Bewertung des Wirkstoffs ein Inokulum von 1o ^J einsetzen. D.h., daß man etwa /Io LD. oder das Zehnfache der minimalen Dosis, die zur Tütung der käuse benötigt wird, einsetzt. ■Beim Test des Wirkstoffs werden ferner Vergleichstiere verwendet, die ein Inokulum von 1o η, 1ο""³ und ggf. 1o~ erhalten. Diese Verdünnungen dienen als Kontrolle über mögliche Virulenzveränderungen. Nach dem vorgängig durch die Virulenztitration bestimmt worden war, das 1o~^" die maximale Verdünnung ist, die abtötet, wird natürlich angenommen, daß diese Tiere sterben, gewöhnlich innerhalb 24 Stunden.

Für jeden Organismus gibt es eine eigene standardisierte Inokulum-Kenge. LineeOrganismen wie z.B. Staphylococcus

-1

können bei 1o verwendet werden, während andere wie Streptococcus wöchentliche Tierpassage benötigen, um ihre Virulenz beizubehalten.

Bewertet man die Wirksamkeit eines Antibiotikums nach einer einzigen G-abe, so wird diese gewöhnlich 1/2 Stunde nach Inokulieren der käuse mit der letalen konzentration des Orf-anis-

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mus verabreicht. Bei dieser Behandlung werden überlebende Läuse gewöhnlich noch 4 Tage nach der Behandlung beobachtet und die dann vorhandene Anzahl lebender Tiere wird'einge- -setzt.

JDer Zusa.tz von geringen Lengen eines' oder mehrerer der'vorliegenden 2-Ohinoxalincarbonsäure-alkanoyloxyalkylester-1,4-dioxyde zum Futter gesunder Tiere (Wiederkäuer und andere) derart, daß die Tiere während längerer Zeiträume das Produkt in einer i-en^e von etwa 1 mg/kg bis etwa 1oo mg/kg Körpergewicht pro Tag erhalten, insbesondere während des Hauptteils ihrer wachstumsperiode, führt zu einer Beschleunigung des ,iachstuiiiS und verbesserter Futterverwertung. Zu den obigen Tierklassen gehören Geflügel (nühner, Enten, Truthühner), iiindvieh, Schafe, Hunde, Katzen, Schweine, iiatten, Läuse, Pferde, Ziegen, laultiere, Kaninchen, Herze und dgl. Der Iif f e'Ktf der hinsichtlich Wachstumsgeschwindigkeit und Futterverwertung erzielt wird, liegt weit oberhalb dem .gewöhnlich" mit Vo11futter, welches sämtliche Nährstoffe, Vitamine, Lineralien und andere bekannte 'wachstumsfaktoren enthält, ex'zielten. Die Tiere erreichen daher schneller und mit weniger Futter ihr Larktgewicht,

Jjie in vorliegender Beschreibung angegebenen Futtermittelgemische wurden als besonders günstig für Schweine befunden,, In manchen Fällen kann der Erfolg je nach dem Geschlecht der Tiere verschieden sein. Die Produkte können selbstverständlich mit einer Komponente des Futters gegeben werden, oder sie können gleichmäßig mit einem Lischfutter vermischt werden. Ferner können sie in äquivalenter Menge über das Trinkwasser verabreicht werden, .es sei erwähnt, daß zur Herstellung eines ausgeglichenen Futters zahlreiche Futtermittelkomponenten vei'wendet werden können.

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BAD ORIGINAt

-H-

i.-ie entsprechenden neuen Inrttergemisciie zeigen einen merklichen i.fieJct ninsientlieh waenstumsgeschwindigkeit und ji'utterauswertung (kg mutter, aie zu 1 kg Gewichtszunähme benbti_ t v/erden). Lan kann beliebige xierfuttergemische herstellen, aie neben dem gewöhnlichen ausgeglichenen Gemisch aus x^nergiespendern, i-roteinen, mineralien und Vitaminen ein oder mehrere der erfindungsgemäßen Chinoxalin-di-I.-oxyde enthalten. Zu den !''uttermittelkompon^enten gehören übliche Körnerfrüchte, z.B. Kornmelile, und Körner-Hebenprodukte, tierische iroteine, z,3. Fleisch- und ji'isch-Abfülle, Vitaningemische, z.3. Vitamin A- und D-Gemische, iviboflavin-i.rgänz-ungen und andere Vitamin B-Komplexe, Knocrienmehl, ^aIk und andere anorganische Verbindungen, die die I.ineralstoi'fe beisteuern.

I-ien-.en der vorliegenden Verbindungen in i\ittermitteln und Puttermittelkonzentraten können variieren, in Abhängigkeit von der jeweiligen Verbindung, dem i'utter und dem 'x'ier, für v/elches das Futter bestimmt ist. Lie substanzen werden zweckmäßig in solchen Lengen mit eßbaren Trägern kombiniert, daß man Vorgemische oder Konzentrate erhalt, die leicht mit dem ausgeglichenen ötandard-i'utter vermischt oder als solche als Beigabe zum normalen i'utter verabreicht werden können.

zur Herstellung von Konzentraten kann man eine Vielzahl von irägern verwenden. Geeignete Träger sind z.B.: bojabohnenölmehl, I-.aismehl, Kalk und Laiskolbenniehl. Der Träger erleicntert eine gleichmäßige Verteilung des Wirkstoffs im i'utter, dem das Konzentrat beigemischt wird, xiies ist wichtig, da nur geringe Lengen der nochv.irksamen wirkstoffe benötigt werden. jjas Konzentrat kann gegebenenfalls eine Uberfläcnenbeschichtung aufweisen, die aus verschiedenen proteinhaltigen I-iaterialien oder eßbaren ',/achsen be st enen kann, z.l. aus Sein, Gelatine, mirkokristallinem Wachs und dgl., aie einen Schutzfilm über dem ««irkstoff ergeben. Lie i-ienge des Wirkstoffs

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BAD ORIGINAL

in soleiien Konzentraten kann innerhalb "breiter Grenzen sehwanken, öa man die wirkstoffmenge im fertigen Futter noch über das Verhältnis" von Konzentrat zu Futtermenge einstellen kann. In hoeh\virksamen Konzentraten, d.h. Vorgen-isehen zum Zusatz durch den Futtermittelhersteller zwecks =erstellung von fertigen Futtermitteln oder Konzentraten niedrigeren 'nirkstoffgehalts kann die Konzentration etwa o,1 Ms 5o g 'wirkstoff pro 454 g Konzentrat betragen. ....in besonders günstiges Konzentrat erhält man, indem man 2 £ i'iilcstoii" mit 454 g Kalkstein oder 454 g eines 1:1-Gemischs aus Kalkstein und Sojabohnenmehl vermischt. Gegebenenfalls können den Konzentraten andere Inittermittelergänzungen wie Vitamine, kineralien und dgl. augesetzt werden.

Die hochwirksainen Konzentrate können durch den Futtermittelhersteller mit proteinaaltigen Trägern wie Sojabohnenmehl vermischt werden unter bildung konzentrierter Futtermittelergänzungen, die direkt verfüttert werden können. Den Sieren wird dann außerdem die übliche Kation an iuais, Gerste und anderen Körnern -and dgl. verabreicht. Der Ilengenanteil des Wirkstoffs in solchen lirgänzungen kann etwa o,1 bis log pro 454 g Futterergänzung betragen.

Die obigen Konzentrate können auch zu Tierfuttern zugemischt werden zwecks Herstellung eineÄ ausgeglichenen fertigen Futters mit etwa 5 bis 125 g Wirkstoff pro 9o7 kg Fertigfutter. Bei ',(iederkäviern sollte das Fertigfutter Proteine,Festt, Fasern, kohlelryärate, Vitamine und Mineralien in der für das jeweilige Tier ausreichenden l>ienge enthalten. Die meisten der genannten bubstanzen sind in natürlich vorkommenden Futtermitteln wie AlfalfaJbegL. oder -mehl, Hais, Hafer, Sojabohnenmehl, Kais-Silage, gemahlenen Maiskolben, Weizenkleie oder Trockenmolasse vorhanden. Häufig ergänzt man das Futter durch Knochenmehl, Kalkstein, kodiertes Salz und Spttrenmineralien sowie

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BAD ORIGINAL

durch Harnstoff zur Bereitstellung von zusätzlichem Stickstoff.

Bekanntlich ^, ibt es je nach Verwendung, Zweck, i'ütterunprsart, Tierart" und dgl. -die verscniedensten Tierfutter. Spezielle Futtermittel für verschiedene Zwecke wurden von norrison im Anhang zu "Feeds and Feeding¹¹, the korr-ison Publishing Company, Clinton-, Iowa, 1959 zusammengestellt.

bei nicht-wiederkäuenden Tieren wie z.B. Schweinen sollte ein l'utter etwa 5o bis 8o>« Kornern, 3 bis 1o,.J tierisches Protein, 5 bis 3o,J Pflaeenprotein, 2 bis 4% I-iineralien und die ergänzenden Vitaminquellen enthalten.

Beispiel 1

^-Kethyl-Z-chinoxalincarbonsäure-methylester-i,4-dioxyd.

Zu 25 ml Isopropanol werden 4,o8 g (3o Hillimol) Benzofuroxan, 2,32 g (2o Killimol) AcetessigsäuremeTltylester und Jo mg (1 hillimol) Calciunihydroxyd gegeben und das resultierende Gemisch wird 5 Stunden auf 6o°C erwärmt. Kann wird über Nacht auf 5 C abgekühlt und der !Niederschlag wird abfiltriert und getrocknet, Ausbeute 3_t3 g (7o,5$), Schmelzpunkt 168 bis 172,5⁰C Dieses Produkt kann ohne weitere Keinigung zu weiteren Umsetzungen verwendet werden.

Beispiel 2

Wiederholt man das Verfahren von Beispiel 1, jedoch unter Verwendung des entsprechenden Benzofuroxans und Aeetessigesters, so erhält man folgende Ester des 3-l^viethyl-2-cninoxalincarbon-

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säure-1,4-dioxyds:

X (6- od. 7-)

"R

X (6- od. 7-) H

ClV CF^

CIV F" ' P
P

Gu3	Cl
Gn5	Gl
CH5	Cl
GH5	OCH
C2H5.	P
t-C4H9	Br
S-C4H9	Br
C2H5	Br
1-C3H7	Br
H-C4Ii9	Cl
S-C4H9	H
1-G5H7 n-C3H7 η-°4Η9	H H

C₂H₅

H-C₃H₇

C₂H

^{c 5}

CH,

C₂H₅

1-C₃H₇

C₂H₅ 1-C-H«

Beispiel 3

lias Verfahren von Beispiel 1 wird unter Verwendung der gleichen Mengenverhältnisse von Benzofuroxan^ zu Äcetessigsäuremethylester als iieagentien und Isopropanol als Lösungsmittel wieder-

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holt, wobei n.an die unten angegebenen xieaktionszeiten und -temperatures, verwendet. Die öasen werden in < leicnen , olverhältnis zu den rieaktionsteilnehmern v,ie in Beispiel 1 beschrieben eingesetzt. Las Produkt J-I'-etnyl^-ciiinoxälincarbonsäuremetüylester-1,4-dioxyd wird in der jeweils angegebenen Ausbeute erhalten (mit Calciumhydroxid ^emaß weisniel 1 70,5.J).

J5ase i-eaktions- xieaktionsternpe- ausbeute ;a

zeit (Std.) ratui·, °Ü.

Ba(On)₂ 2 bo 47

5o 47

5o ■ 43

5o —²

5o . —¹

5o 47

5o 42

5o 52

5o —²

5o 27

Die Produktmenge reicht nicht aus zur Kristallisation aus dem

xieaktionsgemisch. 2

Das IJünnschichtenchrornatogramm zeigt bpureii des Produkts an, dieses v/urde nicht isoliert.
Zusatz von wenig Wasser.

BaGO-.	18
xao3	2
OaGO,	16
	4
Al2O5	18
Al(I-C5H7O)5	Yo
LiOH	2
K2GO5	2
l'ia-acetat	3
'Lriäthylamin	18
Diazobicyclooctan	18

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Beispiel 4

S-Ilet'iiyl-'^-chinoxalincarbonsaure-Z-acetoxyathylester-i ,4-dioxyd,

Zu einem Gemisch aus 13,6 g (loo i-iillimol)Benzofuroxan und 17,&> ml (9o killimol) Acetessigsäure-2-acetoxyätliylester in 2do ml Iscmropanol v/erden portionsweise 74o mg (io Iiillimol) Cnlciumhydroxyd so zugegeben, daß die jxes.ktionstemperätur nicht über 35 G ansteigt. "Das Gemisch wird 3 Stunden bei dieser Temperatur gehalten, dann wird in einem Salz-.Di.sbad abgekühlt. Der Niederschlag wird abfiltriert und getrocknet, i;ian erhc-lt 1Ί,6 r Irodukt vom SclimeIzpunkt 13o bis 132°G« -■ine zweite ü-oäiil-tiraktion wird durch ^inda.mpfen des ^xiltrats lind Yevreiben des aslbkristallinen Rückstands mit iither erhalten (6,7 g, b-cjunelspunkt 127-13o°C). jjie Gesamtausbeute beträft ob,4yJ.

Die aialysenreine Probe schmilzt bei 131-133°C. Anal. Ler. für C₁₄H₁₄O₆H₂: C: 54,9; H: 4,6; N: 9,2; Oef.: Ci 54,7; -H: 4,7; ü: 9,1.

Beispiel 5

Las Vex'fahren von ieispiel 4 wird wiederholt, unter Verwendung der entsprechenden Benzofuroxane und Acetessigester, wobei man folgende Produkte erhält:

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BAD ORtGiNAt

- 2ο -

X (βοά. 7-)

X (βοά. 7-)

Br Br Br

-(CH₂J₂O₂CH

-(CHg)₃O₂COH₅

H H H H CH

-(CH₂J₂O₂CH

-CH(CH-JCH₉O₀C(CH₀J₀- CH_x CH₃ * ^{ά ά}. ^{ά ά} ^

-CH(CH₃JCH₂O₂CCH₃ CH₃

CH₃ OCH₃ OCH_x

-CH(CH,

-CH₀C(CH,)_oCH_o0_oCCH_o- UCH^

CF, CF'

.CH(CH₃)CH₂O₂CCH₃

(CH₂)₂0₂C(0H₂)₂CH₅ CH(CH₃)GH₂O₂CCH₃ (CH₂J₃O₂CCH₂CH₃ CH(CH₃ JCH₂( -(CH₂J₄O₂CH

-(CH₂J₄O₂CCH₃ -CH(CH₃)(CH₂J₂O₂COH(CH^ -(CH₂J₂O₂CCH₃ -(CH₂J₂O₂CH -(CH₂J₃O₂GCH₂CH₃

-CH(CH₃)CH₂O₂CCH₃ -(CH₂J₄O₂CCH₃

Beispiel 6'

Das Verfahren von Beispiel 4 wird wiederholt unter Verwendung der gleichen relativen Mengen an Benzofuroxan, AcetesBigsäre-2-acetoxyäthylester und Isopropanol, wobei jedoch die nachstehend aufgeführten Reaktionstemperaturen und -zeiten verwendet wurden. Verschiedene Basen, die im gleichen Verhältnis sau den Reaktionsteilnehmern eingesetzt wurden wie das Calciumhydroxyd gemäß Beispiel 4_f wurden anstelle dieses Kondensationsmittels zum Vergleich eingesetzt, dabei wurden die folgenden Ausbeuten an !J-Methyl^-chinoxalincarbonsäure^-acetoxyäthylester-1,4-dioxyd erhalten*

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Base Reaktion^- Reaktions- _Q .Ausbeute

temperatur G.

Ba(UH)₂ 18 . 35 55

'2
BaCO^ -

BaO² 18 8ο 66

Reaktions zeit (Sid.)	lie te
18 .	35
18	5o
18	5o
18	8o
18	8o
18	35
18 .	35
18	35
18	35
18	35
18	35

LiOH 18 35 12

Na-acetat .18 .35 ' 26

K_o00„ 18 35 ' ·■ 2o

Triäthylamin 18 35 —

■ι Diazobicyclooctan ^ΛΓ> "*^c

Pyrrolidin

Spuren des Produkts gemäß Dünnschichtenchromatogramm vorhanden, das Produkt wurde nicht isoliert.

Zugabe von wenig Wasser.

Beispiel 7

^-Methyl-2-chinoxalinc _ι ar'bonsäure-2-hydrΌx.γäthylester-1,4-dioxyd,

Eine Lösung von 1,o g (4,3 Millimol) .3-Methyl-2-chinoxalincarbonsäuremethylester-1,4-dioxyd und 5 nil Triäthylamin in 5o ml Äthylenglycol wird 4 Stunden auf 60 C erwärmt. Dann wird das Reaktionsgemisch auf die Hälfte seines Volumens eingeengt, mit fcethylenchlorid behandelt und 2 χ mit je 60 ml Wasser extrahiert. Die organische Phase wird abgetrennt, über Natriumsulfat getrocknet und zur Trockene eingedampft. Beim Umkristallisieren des Rückstands aus Chloroform/Hexan erhält man das gewünschte Produkt in einer Ausbeute von 554mg

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(5o%), I¹. 142-144⁰C. Anal. Ber. für C₁₂H₁ Gef.:

: C: 54,5; ü: 4,6; h: 1o,6; G: 54,2; H: .4,5; K: 1o,7

Analog werden die Verbindungen gemäß Beispiel 2 in die entsprechenden 2-llydroxyäthylester überführt.

Beispiel 8

Unter Anwendung der vorstehend beschriebenen zweifachen Serienverdünnungstechnik wird die Aktivität einiger erfindungsgemäßer Verbindungen in vitro gegen Staphylococcus aureus und α Eseherichia coli ermittelt. Kit Benzylpenicillin (Kaliumsalz) erhielt man für die IuIG (minimale inhibierende Konzentration) Werte von o,156 und ^1oo vs. S. aureus und ^. coli.

CO₀-R

X (βοά. 7-) R

S. aureus

E. coli

-(GH₂)₂-Ü-CGH₃

0 -(CH₉)₉-0 "

CH

12,5

3,1

6,25

5o

1oo

25

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Beispiel 9 ' ·

Unter Anwendung der vorstehend "beschriebenen Methode zur Bestimmung der in vivo-Aktivität wurden folgende Verbindungen oral gegen Streptococcus pyogenes mit Dosen von 2oo und 5o mg pro-kg und gegen Dscherichia coli mit Dosen von 1oo und 25 mg pro kg getestet. Die Ergebnisse sind in der Anzahl der überlebenden Tiere festgehalten:

GH,

X (6- od. 7-)	R	O Il 2-o-c
H	-(CH2)	O Il 2-0-G
Cl	-(CH2)	2-0H
H	-(CH2)
H	CH5
	Ίο
Beispiel

S.pyogenes

E. coli

2oo 80

I00 I00

80

80 60

I00 25_

I00 80

60

I00 80

3o O

Die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Verbindungen gegen systemische Infektion durch Salmonella chöleraesuis var. kunzendorf bei Schweinen wird- durch folgenden Versuch demon-

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striert: 6-8 Wochen alte Schweine werden 14 Tage lang in Isolierräumen konditioniert und während der gesamten Versuchszeit auf einem Grundfutter gehalten, welches aus gemahlenem gelben Kais (78,4?0, Sojabohnenmehl (15$), Alfalfamehl (2^C/O, Fleisch/Knochenabfall (2,5/0» Kalkstein (ο,4$Ό, Dicalciumphosphat (ο,65/0, jodiertem .Salz (ο,5/0, Vitaminvorgemisch PI?M# 5(o^-,5/0, vierfachem Delamix (o,o5/0 und Zinkcarbonat (7,8 g pro 45,4 kg des Gemische) bestand. Sämtliche Schweine, die in Gruppen von 6 Tieren unterteilt wurden, wurden am Tag 0 mit 4 ml (ca. 2,ο χ 1o Organismen) der Vorrats-Inokuliersuspenion inokuliert. Die Behandlung mit dem erfindungsgemäßen Chinoxalin-di-N-oxyd erfolgte am Tag und am Tag 1 durch intramuskuläre Injektion in 12-stündigen Intervallen mit Dosen von 2,5 und 5 mg/kg. Am Tag/wurde die prozentuale Mortalität in jeder Gruppe ermittelt, folgende Ergebnisse wurden erzielt:

Behandlung ■ ^ Mortalität

Infiziert, unbehandelf
(MLacebo-Injektion) 85

5-Methyl-2-chinoxalincarbon-

säure-2-(acetyloxy)-ät'hylester-

1,4-dioxyd

2,5 mg/kg χ 4 67 5,o mg/kg χ 4 17

Beispiel 11

Unter Anwendung des oben beschriebenen Verfahrens zur Bestimmung des Y/achstumsfortschritts der Tiere wurde folgendes Chinoxalin-di-ii-oxyd bei einer Konzentration von 5o g pro

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9o7 kg Futter an Schweinen während 28 Tagen getestet;

In-dex 'Gewichtszunahme

io Wachstums zunähme gegenüber Vergleichstieren

Vergleichstiere = 1oo

Präparat A

Acetessiftsäure-alkanoyloxyalkylester.

(a) Acetessigsäure-2-acetyloxyäthylester.

Zu einer Lösung von 5oo mg 2-Hydroxyäthylacetat und 1 ml

12. .m-Schwefelsäure werden unter Kühren 4o3 g Diketen mit solcher Geschwindigkeit zugegeben, daß die Temperatur des Keaktionsgemischs zwischen 85 und 1o5°0 "beträgt. Nach beendeter Zugabe wird das Gemisch 3o Minuten aut 11O⁰G erhitzt und dann bei vermindertem Druck fraktioniert destilliert. Man erhält 348 g

Produkt, Kp₁₈ = 154-176⁰C. .-.-.--

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(b) Allgemeines Verfahren:

Dem jeweiligen Alkanoyloxyalkanol, welches eine katalytische Menge 12m-öchwefelsäure enthält, wird etwa die aquimolare Menge Diketen mit solcher Geschwindigkeit zugegeben, däß die Temperatur "bei der exothermen Reaktion zwischen etwa 80 und 1oo°C "beträgt. Das Produkt wird durch fraktionierte Destillation des Reaktionsgemischs "bei vermindertem Druck . isoliert.

Auf diese Weise werden folgende Verbindungen der i'ormel

CH_xCOGH₀GO₀-R erhalten; 3 2 2

₂₂₂₂₅ -(CH₂)₂O₂C(0H₂)₂CH₅ ()

₂₅₂₅₂ -(CH₂J₅O₂CCH₂CH₅ -CH(CH₅)CH₂O₂CCH₅ -CH(CH₅)CH₂O₂C(CH₂)₂CH

-CH(CH

-CH(GH₅g₂₂₅ -(CH₂J₄O₂CCH₅

-(CH₂I₄O₂CH

-CH₂C(CH₅)₂CH₂0₂CCH₂CH₅

Präparat B

Alkanoylalkanol

Die folgenden bisher nicht beschriebenen Acyloxyalkanole wurden

wn
nach dem Verfahren Gibson et al., U.S.-Patentschrift 1 877 «47 hergestellt. Bei diesem Verfahren wird das Glycol mit dem entsprechenden Amin in Gegenwart von Zinkchlorid bei vermindertem

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Druck erhitzt, bis die Entwicklung von Ammoniak aufgehört hat.

R R ·

₂₅

-(CH₂J₃O

₃₅ -(CH₂) O₂GCH₂CH₅ . . -CH₂C

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   lly Verfahren zur Herstellung von Chinoxalin-di-H-oxyden durch Umsetzung eines Bensofuroxans der formel

   in der X einen 6ubs"oituenten in 5- oder 6-Btellung in l'orra von wasserstoff, I<luor, Chlor, Brom, der i'rifluoriaethylgruppe, kethylgruppe oder Lethoxygruppe darstellt, mit einem ß-Ketoester der x-orrael

   O Ü
   Oh₅COH₂GO-R

   in der χι einen Alkylrest mit 1 Ms 4 Kohlenstoffatomen oder einen Aliranoyloxyalkylrest, dessen Alkylanteil % Ms 4 Kohlenstoff atome und dessen Alkanoyloxyanteil % Ms 4 Kohlenstoffatome aufweisen, bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß i:an die Umsetzung in Gegenv/art einer katalytischen Henge Oalciumhydroxyd bei 40 bis 80 C aurchfünrt.

   Ί. Verff-.jiren n^.ch Ansprucii 1, daaurch gekennzeichnet, daß man die j:ea]rbion in einem reaktionsinerten Lösungsmittel durchführt .

   3. Verfahren n.?c'-i Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß n eic JLotü/Ί ru'ijjje und X ein ,<asserstoffatom ist, und daß man

   2 Ü 9 8 4 1 / 1 2 0 6

   als inertes Lösungsmittel Isopropanol vervenaet.

   4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kethy!gruppe und X ein V/aeiserstoffatoin ist und iiian als inertes Lönun-sniittel Chloroform verwendet.

   5. Verfahren nach Anspruch 2, daourch gekennzeichnet, daß die ÄcetoxyätlLyl;<ruppe und X ein *vfesser st or fatom j st und man als inertes J übungsmittel Tf-Vopropanol verv/enö.et.

   \b^vür: Pfizer Inc.

   Hev; York, ii. Y.., V. üt. λ

   Dr. H. J. WoHf

   (· ί e chtsanwalt)

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