DE2929058A1 - Anorganische salze von trimethylammoniumderivaten der polyenmakrolide, insbesondere anorganische salze von methylestern dieser derivate, und verfahren zu deren herstellung - Google Patents
Anorganische salze von trimethylammoniumderivaten der polyenmakrolide, insbesondere anorganische salze von methylestern dieser derivate, und verfahren zu deren herstellungInfo
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Description
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft anorganische Salze von Trimethylammoniumderivaten
der Polyenmakrolide, insbesondere anorganische Salze der Methylester dieser Derivate der allgemeinen Formel 1,
R-N(CH,)
I ■
COOCH,
worin R den Rest des Polyenmakrolids mit methylsubstituierter Carboxylgruppe, X ein Anion eines anorganischen Salzes, wie
Methylsulfat, Sulfat, Chlorid, Phosphat, bedeutet oder der allgemeinen Formel 2,
worin R den Rest des Polyenmakrolids ohne die Carboxylgruppe bedeutet, und X die oben angegebene Bedeutung hat, sowie ein
Verfahren zu deren Herstellung.
Antibiotika aus der Gruppe der Polyenmakrolide finden einen umfangreichen Einsatz bei der Behandlung von Mykosen bei
Menschen und Tieren, sowie bei der Bekämpfung bzw. Verhütung von Pilzinfektionen.
Bisher bekannt ist eine Reihe von Polyenmakrolidderivaten mit
einigen physikalisch-chemischen Eigenschaften, welche die der Ausgangsantibiotika übertreffen. Bekannt ist zum Beispiel ein
Komplex des Amphoterizin B mit Natriumdesoxycholat, N-Acylderivate
- US-PS 3 244 590, Methylester hydrogenchloride -
909885/0840
"5" 292905B
Mechlinski W., Schaffner CP., J. Antibiot., 25, 256/1954, Kondensationsprodukte mit Formaldehyd - FR-PS Hr. 41 272,
oder mit oxydierten Polysachariden - BE-PS 620 619, und N-Glykosilderivate
- BE-PS 787 531.
Ein Nachteil der oben beschriebenen Derivate besteht darin, daß die Verbesserung der physikalisch-chemischen Eigenschaften
meistens die anderen Eigenschaften dieser Verbindungen negativ beeinflußt, wobei im Falle von N-Acylderivaten eine wesentliche
Verminderung der antimykitischen Aktivität erfolgt, und die Estersalze sehr unbeständig sind.
Aus der DE-OS 2 706 156 ist der Erhalt von Ν,Ν,Ν-Trimethylderivaten
des Amphoterizin B, Nastatin und Nykoheptin mit unsubstituierter Carboxilgruppe bekannt, wobei deren Struktur nicht
nachgewiesen wurde. Gleichzeitig sind diese Verbindungen wasserunlöslich, was deren Anwendung unmittelbar in Lösungen unmöglich
macht.
Die anorganischen Salze von Trimethylammoniumderivaten der Polyenmakrolide,
Insbesondere von anorganischen Salzen der Methylester dieser Derivate sind durch die Formel 1 gekennzeichnet,
Worin R den Rest des Polyenmakrolids mit mit Methyl substituierter Carboxylgruppe und X das Anion eines anorganischen Salzes,
wie Methylsulfat, Sulfat, Chlorid, Phosphorat, bedeuten,
oder durch die allgemeine Formel 2, worin R den Rest des Polyenmakrolids ohne die Carboxylgruppe bedeutet, und X die oben angegebene
Bedeutung hat.
Das Verfahren zur Herstellung der anorganischen Salze der Trimethylarnmoniumderivate
der Polyenmakrolide, insbesondere von anorganischen Salzen der Methylester dieser Derivate der allgemeinen
Formel 1, worin R den Rest des Polyenmakrolids mit mit Methyl substituierter Carboxylgruppe und X ein Anion eines
anorganischen Salzes, wie Methylsulfat, Sulfat, Chlorid, Phosphat, bezeichnet, oder der allgemeinen Formel 2, worin Rf den
Rest des Polyenmakrolids ohne die Carboxylgruppe bezeichnet, und X die oben angegebene Bedeutung hat, ist gekennzeichnet
909885/0840
dadurch, daß man das Polyenmakrolid in einem organischen Lösungsmittel oder in einer Lö'sungsmittelmischung bei Raumtemperatur
und unter kontinuierlichem Rühren mit Dimethylsulfat in Anwesenheit eines Neutralisationsmittels versetzt,
alles reagieren läßt und danach das Produkt aus dem Reaktionsmedium mit Äthyläther isoliert, in Butenol auflöst, mit Wasser
durchwäscht, unter vermindertem Druck verdickt und mit Äthyläther das Endprodukt der allgemeinen Formel 1, d.h. Trlmethylamraonium-methylsulfat
von Methylester des Polyenmakrolids, oder das Endprodukt der allgemeinen Formel 2, d.h. Trimethylammoniummethylsulfat
des Polyenmakrolids ausgeschieden wird, das danach gegebenenfalls in bekannter Weise in andere anorganische
Salze Übergeführt wird.
Als Polyenmakrolide werden vorzugsweise Nystatin, Polyfungin, Amphoterizin B, Candizidin, Priraerizin, Trichomyzin, Levorizin,
Rhiraozidin, Perimyzin, Candidin und Aureofazin eingesetzt. Als organische Lösungsmittel werden zweckmäßig Dimethylacetamid,
Dimethylsulfoxid und aliphatisch^ Alkohole mit Kettenlänge von 01...05 angewendet.
Als Neutralisationsmittel wird insbesondere Natriumhydrogensulfat angewendet.
Enthält das Antibiotikummolekül eine aromatische aromatische Aminogruppe, erfolgt eine Substitution mit einer oder zwei
Alkylgruppen. Zu solchen Antibiotika gehört Levorin, Candizidin, Trichomyzin.
Die durchgeführten Untersuchungen haben gezeigt, daß die erfindung3gemäß
vorgeschlagenen Alkylierungsbedingungen ausreichend mild sind, um nicht zum Abbau des Antibiotikums zu führen.
Unter den in der Literatur beschriebenen Alkylierungsbedingungen würde die Wirkung des Dimethylsulfats eine öxfnung
des Makrolidrings bewirken, eine Abspaltung des ZucKerrestes und einen Abbau des Polyenchromophors und im Erf >nis den Verlust
der biologischen Aktivität.
909885/0840 BAD ORIGfNAL
Die antimykotische und hämolytische Aktivität in vitro der
DMS-Derivate von Antibiotika im Vergleich mit den Ausgangssubstanzen
ist in der beiliegenden Tabelle dargestellt.
Die Struktur der erhaltenen Derivate wurde in spektrometrischen
Verfahren nachgewiesen. Als Beispiel wird ein Verfahren zur Identifikation des Candizidinderivates angeführt, das im Ergebnis
der Alkylierung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
mit Dimethylsulfat, und das nachstehend DMS-Candizidin genannt
wird.
Unter den Bedingungen der Acidolyse wird der Mykosaminrest
befreit. Die im Ergebnis der Spaltung der 0-Glykosidbindung
durch Einwirkung von verdünnten Säurelösungen auf das DMS-Candizidin erhaltene Substanz wurde als Ν,Ν,Ν-Trimethylmycosamin
identifiziert.
Die Struktur dieser Verbindung wurde auf Grund der Spektralanalyse
ermittelt, und zwar des in der Desorptionstechnik mit dem Feit.(Grundion, das bei m/e = 206 ein Massenion zugleich ist)
ausgeführten Spektrums, und des Spektrums der protonenmagnetischen Resonanz (Signal bei S = 3»68 kennzeichnend für mit Stickstoffatom
verbundene Methylgruppen, mit Intensität dreimal höher als jene des Signals bei δ =1,68, kennzeichnend für drei
Protonen der Methylgruppe in der Position 6 des Aminozuckers).
Ein Beweis für die Anwesenheit der Esterbindung im Molekül des
Antibiotikumderivats ist die Anwesenheit eines Absorptionsbands im Infrarotspektrum bei V = 1730 cm beim gleichzeitigen
Fehlen eines Carboxylatioribandes, kennzeichnend für das Ausgangsantibiotikum
bei V = 1590 cm . Die Absorptionsspektra, innerhalb des Bereiches der sichtbaren und der ultravioletten
Strahlung, von Candizidin und dessen Derivat unterscheiden sich nur unbedeutend in der Intensität.
Die Lagen der Absorptionsmaxima und die Oszillationsstruktur
sind hingegen identisch. Dies beweist eine unveränderte Struk tur des Polyenchromophors in dem DMS-Derivat.
909885/0840
In dem Spektrum der protonenmagnetischen Resonanz des persilierten
DMS-Candizidins wurde die Anwesenheit von Bändern bei ο = 3,65 und ο = 3,03, welche für Wasserstoffe der Methoxyl-
und der N-substituierten Methylgruppe kennzeichnend sind,
festgestellt. In wässrigen Lösungen von Basen wird aus dem Candizidin p-Aminoacetophenon abgespalten, aus dem DMS-Candizidin
hingegen - N-Dimethyl-, N-Methyl- und unsubstituiertes
p-Aminoacetophenon in Molverhältnissen 3:5:2.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Derivate besteht in ihrer vollständigen Vasserlöslichkeit und gleichzeitiger hoher antimykotischen
Aktivität und vorzüglicher selektiver Toxizität in vitro im Verhältnis zu Ausgangsantibiotika.
Die anorganischen Salze der Trimethylammoniumderivate von PoIyenmakroliden,
insbesonders anorganische Salze der Methylester dieser Derivate und das Verfahren zu deren Herstellung erläutern
die nachstehend gegebenen Beispiele.
-InZ
2,0 g Polyfungin mit EJ7" = 800 bei 304 nm werden in 20 ml
1 cm
einer Mischung von Dimethylformamid mit Methanol im Verhältnis 1 : 1 gelöst, wonach 2 g Natriumhydrogencarbonat zugegeben werden
und 2 ml Dimethylsulfat eingetropft wird. Das Ganze wird bei Raumtemperatur über 10 Stunden gerührt. In dieser Zeit wird
alles Antibiotikum praktisch durchreagiert. Danach wird unter vermindertem Druck bei Zugabe von Äthyläther, Methanol abgedampft
und ein Niederschlag ausgefällt; dem werden 50 ml Butanol zugegeben. Das Ganze wird von dem nicht gelösten Natriumhydrogencarbonat
abgeschleudert und die Lösung in Butanol zweimal mit 20 ml Wasser durchgewaschen. Die Butanolfraktion wird
azeotrop mit Wasser unter vermindertem Druck bis auf ein Volumen von etwa 15 ml eingedickt, wonach mit Äthyläther der Methylester
des Trimethylaminsalzes von Polyfungin ausgeschieden wird.
Nach zweifachem Durchwaschen, nacheinanderfolgend mit Äthyläther
909885/0840
und Hexan, wird das Derivat im Vakuum getrocknet. Erhalten werden 1,6 g Methylester des N,N,N-Trimethylammoniumsalzes
von Polyfungin mit E^ „„ = 700 bei 304 nmy was 80 % der theoretischen
Ausbeute darstellt.
20 g Nystatin mit e!, „_ = 860 bei 304 nm werden in 50 ml Methanol
aufgelöst. Danach werden 2 g Natriumhydrogencarbonat zugegeben und 2 ml Dimethylsulfat, eingetröpfelt» Das Ganze wird bei
der Temperatur von 25°C über 4 Stunden gerührt. Der weitere Verfahrensgang
erfolgt wie in Beispiel I beschrieben«
Erhalten werden 1,3 g Methylester des Ν,Ν,Ν-Trimethylammonium-
1%
salzes von Nystatin mit E^ = 760 bei 304 nm, was 75 % der theoretischen Ausbeute darstellt.
salzes von Nystatin mit E^ = 760 bei 304 nm, was 75 % der theoretischen Ausbeute darstellt.
1,0 g Amphoterizin B mit E^ ~ 1420 bei 382 nm werden in 20 ml
einer Mischung von Dimethylformamid mit Methanol im Verhältnis 10 : 1 aufgelöst, wonach 1 g Natriumhydrogencarbonat zugegeben
und 1 ml Dimethylsulfat eingetropft wird. Das Ganze wird bei einer Temperatur von 15°C über 24 Stunden gerührt.
Der weitere Verfahrensgang erfolgt wie in Beispiel I beschrieben.
Erhalten werden 0,9 g Methylester des Ν,Ν,Ν-Trimethylammoniumsalzes
von Araphoterizin B mit e]^ = 900 bei 382 nm, was 90 %
der theoretischen Ausbeute ausmacht.
Der erhaltene Niederschlag wird in Gegenstromverteilungsverfahren in dem System: Chloroform : Methanol : Wasser (2:2:1)
verteilt. Erhalten werden 0,3 g Methylester des Ν,Ν,Ν-Trimethylammoniumsalzes
von Amphoterizin B mit E^m = 1400 bei 282 nm.
909885/0840
1 g Candidin mit E^jJ = 820 bei 383 nm wird in 20 ml einer
Mischimg von Dimethylacetamid mit Methanol im Verhältnis 10 :
aufgelöst. Danach werden 1 g Natriumhydrogencarbonat zugegeben und 1 ml Dimethylsulfat eingetropft.
Das Ganze wird bei einer Temperatur von 200C über 15 Stunden
gerührt.
Der weitere Verfahrensgang erfolgt wie in Beispiel I beschrieben.
Erhalten werden 0,5 g Methylester des Ν,Ν,Ν-Trimethylammoniumsalzes
von Candidin mit E^£m = 550 bei 383 nm, was 80 96 der theoretischen
Ausbeute entspricht.
Das erhaltene Produkt wird im Säulenchromatographieverfahren auf
mit Wasser vorgesättigtem Kieselgel, im System: Chloroform : Methanol : Wasser (20 : 10 : 1) gereinigt.
Erhalten werden 2,0 g Candidinderivat mit E^m = 850 bei 378 nm.
1 g Trlchorayzin mit E^j = 450 bei 378 nm wird in 20 ml einer
Mischung aus Dimethylacetamid und Methanol im Verhältnis 10:1 aufgelöst, wonach 1 g Natriumhydrogencarbonat zugegeben werden
und 1 ml Dimethylsulfat eingetropft wird. Das Ganze wird bei
200C über 15 Stunden gerührt.
Der weitere Verfahrensgang erfolgt wie in Beispiel I beschrieben. Erhalten werden 0,6 g DMS-Trichomyzin mit E^ = 560 bei 378 nm.
1 g Pimaryzin mit E<jJ = 960 bei 304 nm wird in 2 ml Methanol
aufgelöst, danach werden 1 g Natriumhydrogencarbonat zugegeben und 1 ml Dimethylsulfat eingetropft. Das Ganze wird bei 25°C
über 15 Stunden gerührt. Der weitere Verfahrensgang läuft wie in Beispiel I beschrieben ab.
909885/0840
ORIGINAL INSPECTED
2829058
Erhalten werden 0,85 g Methylester des Ν,Ν,Ν-Trxmethylammoniumsalzes
von Pimaryzin mit b!M = 700 bei 304 nm, was 80 % der
theoretischen Ausbeute entspricht.
1 g Levorin mit E^m = 800 bei 378 nm wird in 20 ml einer Mischung
von Dimethylformamid mit Methanol im Verhältnis 10 ί 1 aufgelöst, wonach 1 g von Natriuoshydrogencarbonat zugegeben
wird und 1 ml Dimethylsulfat eingetropft wird. Das Ganze wird bei 200C über 15 Stunden gerührt. Der weitere
Verfahrensgang ist in Beispiel I beschrieben.
-JO/
Erhalten werden 0,7 g von DMS~Levorin mit Ei^n, = 600 bei 304 nm,
was 70 % der theoretischen Ausbeute ausmacht.
Beispiel VIII
•ίο/
1 g Rhimozydin mit E^cm = 600 bei 304 nm wird in 20 ml einer
Mischung von Dimethylformamid mit Methanol im Verhältnis 10 ; aufgelöst, wonach 1 g Natriumhydrogencarbonat zugegeben wird
und 1 ml Dimethylsulfat eingetropft wird. Das Ganze wird bei 200C über 15 Stunden gerührt.
Der weitere Verfahrensgang erfolgt wie in Beispiel I beschrieben.
Der weitere Verfahrensgang erfolgt wie in Beispiel I beschrieben.
Erhalten werden 0,8 g Methylester des Ν,Ν,Ν-Trimethylammonitunsalzes
von Rhimozydin mit E.. ^ = 560 bei 304 nm, was 80 % der
theoretischen Ausbeute entspricht.
-in/
0,1 g Perimyzin mit Έ\7° = 650 bei 380 nm werden in 2 ml einer
Mischung von Dimethylacetamid mit Methanol im Verhältnis 10 : aufgelöst, wonach 0,1 g Natriumhydrogencarbonat zugegeben werden
und 0,1 ml Dimethylsulfat eingetropft wird. Das Ganze wird bei 200C über 10 Stunden gerührt und weiter wie in Beispiel I beschrieben
behandelt.
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Erhalten werden 0,05 g N,N,N~Trimethylammoniumsalz von Perimyzin mit E^ = 600 bei 380 nm, was 50 % der theoretischen Ausbeute
ausmacht.
AOl
1 g Aureofazin mit E,j£m = 800 bei 378 nm wird in 20 ml einer
Mischung von Dimethylformamid und Methanol im Verhältnis 10:1 aufgelöst, wonach 1 g Natriumhydrogencarbonat zugegeben wird
und 1 ml Dimethylsulfat eingetropft wird. Das Ganze wird bei 200C über 20 Stunden gerührt und weiter wie in Beispiel I
beschrieben behandelt.
Erhalten werden 0,7 g DMS-Aureofazin mit eIJv = 760 bei 378 nm,
was 65 % der theoretischen Ausbeute entspricht.
19Ä
0,1 g Candlzidin mit E1£ = 400 bei 378 nm werden in 5 ml einer Mischung von Dimethylformamid und Methanol im Verhältnis 10 : aufgelöst, wonach 0,1 g Natriumhydrogencarbonat zugegeben werden und 0,1 ml Dimethylsulfat eingetropft wird. Das Ganze wird bei 200C über 15 Stunden gerührt und weiter wie in Beispiel I beschrieben behandelt.
0,1 g Candlzidin mit E1£ = 400 bei 378 nm werden in 5 ml einer Mischung von Dimethylformamid und Methanol im Verhältnis 10 : aufgelöst, wonach 0,1 g Natriumhydrogencarbonat zugegeben werden und 0,1 ml Dimethylsulfat eingetropft wird. Das Ganze wird bei 200C über 15 Stunden gerührt und weiter wie in Beispiel I beschrieben behandelt.
Erhalten werden 0,04 g DMS-Candizidin mit E^ = 560 bei 378 nm,
was 45 % der theoretischen Ausbeute ausmacht.
-loZ
1 g Mykoheptin mit E^ffl = 700 bei 378 nm wird in 20 ml einer
Mischung von Dimethylacetamid und Methanol im Verhältnis 10:1 zugegeben und 1 ml Dimethylsulfat eingetropft. Das Ganze wird
bei 20°C über 15 Stunden gerührt und weiter wie in Beispiel I beschrieben behandelt.
Erhalten werden 0,8 g Methylester des Ν,Ν,Ν-Trimethylammoniuinsalzes
von Mykoheptin mit E^ffl = 680 bei 378 nm, was 85 % der
theoretischen Ausbeute entspricht.
9098 85/0840
Antimykotische und hämolytische Aktivität von Polyenmakroliden und deren Derivaten
Antibiotikum IC50 EH50
(rach/ral) (mcg/ml)
Primarizin DMS Primarizin
Polyfungin DMS Polyfungin
Nystatin
DMS Nystatin
DMS Nystatin
Rhimozidln DMS Rhliaozldin
Amphoter!ζin B DMS Ainphoterizin B
Mykoheptin DMS Mykoheptin
Candidin
DMS Candidin
DMS Candidin
Candizidin DMS Candizidin
Aureofazin
DMS Aureofazin
Levorin
DMS Levorin
DMS Levorin
Trichorayzin DMS Trichomyzin
Perimyzin
DMS Perimyzin
DMS Perimyzin
909885/0840
1 | 100 |
1,7 | 400 |
0,08 | 20 |
0,15 | 120 |
0,1 | 50 |
0,25 | 100 |
1,5 | 30 |
2,5 | 50 |
0,03 | 5 |
0,08 | 5 |
0,05 | 15 |
0,2 | 65 |
0,054 | 20 |
0,15 | 70 |
0,005 | 2,5 |
0,005 | 15 |
0,005 | 0,35 |
0,003 | 15 |
0,007 | 2,5 |
0,009 | 20 |
0,005 | 3 |
0,01 | 10 |
0,002 | 5 |
0,003 | 12 |
worin:
DMS - ein anorganisches Salz des Methylester des Trimethylammoniumderivats des Polyenmakrolids
oder ein anorganisches Salz des Trimethylammoniumderivats des Polyenmakrolids bedeutet,
ICcq - die Konzentration der Substanz, welche die 50-prozentige
Hemmung von Wachstum der Zellen von Saccharomycee cerevisiae auf flüssigem Nährboden bewirkt,
ermittelt spektrophotometrisch bei Λ = 660 nm nach 24-stündiger Inkubation bei einer Temperatur von
28°C, bedeutet,
EH™ - die Konzentration der Substanz, welche unter Normalbedingungen
in 50 % das Ablösen von Hämoglobin bewirkt, ermittelt spektrophotometrisch bei X = 550 nm,
bedeutet.
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Claims (5)
1. Anorganische Salze von Trimethylammoniumderivaten von
Polyenmakroliden, insbesondere anorganische Salze von Methylestern dieser Derivate der allgemeinen Formel 1
R-N COOCH
+
X
X
worin R den Rest des Polyenmakrolids mit mit Methyl substituierter
Carboxylgruppe und X ein Anion eines anorganischen Salzes, wie Methylsulfat, Sulfat, Chlorid, Phosphat, bedeutet, oder der
909885/0840
allgemeinen Formel 2 R-N
worin R'den Rest des Polyenmakrolids ohne die Carboxylgruppe
bedeutet, und X die oben angegebene Bedeutung hat.
2. Verfahren zur Herstellung von anorganischen Salzen der Trimethylammoniumderivate von Polyenmakroliden, insbesondere
von anorganischen Salzen der Methylester dieser Derivate der allgemeinen Formel 1
R -
COOCH^
worin R den Rest des Polyenmakrolids mit mit Methyl substituierter
Carboxylgruppe und X ein Anion eines anorganischen Salzes wie Methylsulfat, Sulfat, Chlorid, Phosphat, bedeutet, oder der
allgemeinen Formel 2
R -
worin R1 den Rest des Polyenmakrolids ohne die Carboxylgruppe
bedeutet, und X die oben angegebene Bedeutung hat, dadurch gekennzeichnet , daß man das Polyenmakrolid in
einem organischen Lösungsmittel oder in einer Lösungsmittel-Mischung bei Raumtemperatur und unter kontinuierlichem Rühren
mit Dimethylsulfat in Anwesenheit eines Neutralisationsmittels
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einsetzt, das Ganze reagieren läßt und danach das Produkt aus dem Reaktionsmedium mit Äthyläther isoliert, unter vermindertem
Druck eindickt und das Endprodukt mit Äthyläther der allgemeinen Formel 1, d.h. das Methylsulfat des Methylesters des
Trimethylammoniumderivats des Polyenmakrolids, oder das Endprodukt
der allgemeinen Formel 2, d.h. Methylsulfat des Trimethylanunoniumderivats
von Polyenmakrolid ausscheidet und danach gegebenenfalls in bekannter Weise in andere organische
Salze überführt.
3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß man als Polyenmakrolid Nystatin, Polyfungin, Amphoterizin B, Candizidin, Primarizin, Trochomyzin, Levorizin, Rhimozidin,
Perimyzin, Candidin oder Aureogazin verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß man als organische Lösungsmittel Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxid oder aliphatische Alkohole mit einer Kettenlänge
von 01...05 verwendet.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß man als Neutralisationsmittel Natriumhydrogencarbonat verwendet.
909885/0840
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DE2929058C2 DE2929058C2 (de) | 1986-03-06 |
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