DE3019350A1 - Neue derivate der 3-aminopropansulfonsaeure mit verstaerkten membranstabilisierenden eigenschaften - Google Patents

Neue derivate der 3-aminopropansulfonsaeure mit verstaerkten membranstabilisierenden eigenschaften

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DE3019350A1 DE19803019350 DE3019350A DE3019350A1 DE 3019350 A1 DE3019350 A1 DE 3019350A1 DE 19803019350 DE19803019350 DE 19803019350 DE 3019350 A DE3019350 A DE 3019350A DE 3019350 A1 DE3019350 A1 DE 3019350A1
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Description

LES LABORATO I RES MERAM S. A. Neue Derivate der 3-Aminopropansulfonsäure mit
verstärkten membranstabilisierenden Eigenschaften
0 30049/0806
3013350
Die 3-Aminopropansulfonsäure (3-APS oder Homotaurin) besitzt vfie ihr niederes Homologes, die Aminomethansulfonsäure (oder Taurin) biologische, insbesondere neuromuskuläre lind vaskulär-metabolische Eigenschaften. Biese scheinen abzuhängen von ihren Membranstabilisierungseigenschaften die für die"3-APS nachgewiesen sind, während ihre Wichtigkeit bereits vorm Taurin bekannt war.
Diese Analogie zwischen den beiden Homologen (3-APS und Taurin) kann die tiefen Verschiedenheiten, welche zwischen diesen beiden Molekülen bestehen, nicht verschleiern. Das Taurin ist ein physiologisches Molekül, das im Organismus gegenwärtig und wirksam ist, während die 3-APS dort nicht spontan existiert. Weiterhin ist es bekannt, daß die biologischen Eigenschaften der beiden Moleküle qualitativ und quantitativ verschieden sind.
Wenn man die Polarität des 3-APS-Moleküls verändert, indem man das primäre Amin durch AcetyIieren blockiert, kann man stabile und gut definierte Salze erhalten.
überraschenderweise wurde nun gefunden, daß die neuen Salze der 3-Aminopropansulfonsäure gemäß der Erfindung eine verstärkte manbranstabilisierende Wirkung besitzen.
Die Erfindung betrifft demnach Derivate der 3-APS (oder Homotaurin) der Formel:
[CH3-CONH- (CH2) J-SP3Jn M (I)
in welcher M ein Alkali- Metallatom darstellt; das heißt Natrium, Kalium oder Lithium (und in diesem Fall ist η = 1) oder ein Magnesium-, Calcium- oder Zinkatom (und in diesem Fall ist η » 2) sowie ihre Anwendung als Medikamente,
030049/0806
Die Erfindung.-betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung von Derivaten der Formel I, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Base M(OH)n und die 3-APS in Wasser löst (ggf. in Gegenwart von Essigsäure), dann in die Lösung Essigsäureanhydrid zugibt, so daß eine Temperatur von 30-4O0C aufrechterhalten wird, und bei dieser Temperatur eine Stunde reagieren läßt. Die erhaltene Lösung wird zur Trockne konzentriert, der Rückstand wird in Wasser wieder aufgelöst und die Lösung wird von neuem zur Trockne konzentriert, wobei ein Produkt in Form eines kristallinen Pulvers erhalten wird.
Die nachstehenden Beispiele sind bestimmt, das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Substanzen zu erläutern.
Beispiel 1
Herstellung vom Natrium-N-Acetylhomotaurinat (Natrium-3-Acetvlaminopropansulfonat)
CH^O-NH-CH2-GH2-CH2-SO3Na
In einen 4 1-Kolben, welcher mit Rührvorrichtung, einer Bromflasche und einem Thermometer ausgerüstet ist, gibt man 1216 g 17,5 %iger Sodalösung sowie 750 g Homotaurin.
Nach vollständiger Auflösung bei einer Temperatur zwischen 25 und 400C beginnt man 630 g Essigsäureanhydrid in einer Weise zuzugeben, daß eine Temperatur zwischen 30 und 40°C nicht überschritten wird. Man hält danach bei dieser Temperatur durch Heizen während mindestens einer Stunde.
Man konzentriert danach die Lösung im Vakuum, dann löst man den Rückstand in 2,5 1 destilliertem Wasser wieder auf und konzentriert von neuem. Der Rückstand wird anschließend in 1,6 1 destilliertem Wasser gelöst, filtriert und dann fast vollständig konzentriert. Die.Trocknung wird in einem Vakuumtrockner durchgeführt. Man erhält ein kristallines farbloses Pulver. Ausbeute: 92 %, Fp: 140 - 1500C, Wassergehalt: 2,4 %.
0300A9/0806
- y / 3013350
■fr
Analyse
Berechnet % Gefunden
Stickstoff 6,89 6,80
Natrium 11,33 11,06
Beispiel 2
Herstellung von Kalium-N-Acetylaomotaurinat (Kalium-3-Acetylamlnopropansulfonat)
CH3CO-NH-Ck2-CH2-CK2-SO3K
In den gleichen Apparat wie für das vorstehende Salz gibt man 1700 g 15,4 #ige Pottaschelösung und 650 g Homotaurin.
Nach der Auflösung gibt man 522 g Essigsäureanhydrid hinzu, wobei die Temperatur zwischen 30 und 400C bleibt. Die Temperatur wird anschließend während einer Stunde aufrechterhalten. Die erhaltene Lösung wird im Vakuum konzentriert, der Rückstand wird in 2,150 1 destilliertem Wasser aufgelöst.
Nach erneuter Konzentration wird das Produkt in 1,5 1 destilliertem Wasser wieder aufgelöst, dann fast vollständig konzentriert. Die Trocknung wird im Vakuumtrockner beendet. Man erhält ein kristallines farbloses Pulver. Ausbeute: 96 %, Fp.: 205 - 207°C, Wassergehalt: 1,6 Ji..
Analyse
Berechnet % Gefunden %
Stickstoff 6,38 6,27
Kalium 17,84 17,39
030049/0806
3019355
Beispiel 3
Herstellung von Lithium-N-Acetylhomotaurlnat CH3CO-NH-CH2-CH2-CH2-SO3Li
In denselben Apparat wie vorher gibt man 1242 g einer 10,5 #igen Lithiumhydroxidlösung und 750 g Homotaurin.
Unter denselben Bedingungen wie für die vorhergehenden Salze fügt man. 630 g Essigsäureanhydrid hinzu und führt die Behandlung gemäß der vorstehenden Vorschrift durch. Man erhält ein kristallines farbloses Pulver. Ausbeute: 95 %, Fp.: 294-2960C, Wassergehalt: 0,6 96.
Analyse
Berechnet % Gefunden %
Stickstoff 7,48 7,39
Lithium 3,7 3,56
Beispiel 4 Herstellung von Calcium-N-Acetylhonotaurinat
(CH3CO-NH-CH2-CH2-CH2-So3)2 Ca
In einem 1 1-Dreihalskolben gibt man 200 ml destilliertes Wasser, 19,7 g Calciumhydroxid, 32 g Essigsäure und 75 g Homotaurin.
Man rührt bei einer Temperatur zwischen 25 und 400C bis zur Auflösung, dann gibt man 63 g Essigsäureanhydrid so zu, daß eine Temperatur zwischen 30 und 400C nicht überschritten wird. Diese Temperatur wird anschließend während einer Stunde aufrechterhalten. Die erhaltene Lösung wird wie in den vorhergehenden Beispielen behandelt.
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19350
Man erhält ein kristallines farbloses Pulver. Ausbeute: 90 %, Fp.: ungefähr 2700C (unscharf), Wassergehalt: 3,6 96.
Analyse
Berechnet % Gefunden %
Stickstoff 7 6,8
Calcium IO 9,7
Beispiel 5 Herstellung von Magnesium-N-Acetylhomotaurinat
(CH3CO-Nh-CH2-CH2-CH2-SO3)2 Mg
In einen 250 ml Dreihalskolben gibt man 45 ml destilliertes Wasser; 2,74 g reine calcinierte Magnesia, 8,2 g Essigsäure und 19 g Homotaurin.
Man rührt bei einer Temperatur zwischen 25 und 400C bis zur Auflösung, dann fügt man 15 g Essigsäureanhydrid so zu, daß man eine Temperatur zwischen 30 und 40°C erhält. Diese Temperatur wird anschließend während einer Stunde aufrechterhalten. Die erhaltene Lösung wird wie in den vorhergehenden Beispielen behandelt.
Man erhält am Schluß der Konzentration ein Produkt sirupöser Konsistenz. Nach Trocknen im Vakuum wird das amorphe Produkt zerkleinert und wieder getrocknet. Man erhält ein farbloses Pulver. Ausbeute: 90 96.
Analyse
Berechnet % Gefunden
Stickstoff 7,28 7,06
Magnesium 6,32 6,16
030OA9/0806
Beispiel 6 Herstellung von Zink-N-Acetylhomotaurinat
(CH3CO-NH-CH2-Ch2-CH2-SO,)2 Zn
Dieses Salz wird in gleicher Weise wie die vorhergehenden hergestellt; man erhält ein Produkt, dessen Analyse wie folgt ist:
Analyse
Berechnet % Gefunden %
Stickstoff 6,6 5,82
Zink 15,3 IA,48
Man kann ferner nach dem selben Verfahren jedes andere Metallsalz oder Salz organischer Basen wie Papaverin, Ethanolamin, Vincamin etc. herstellen.
Pharmazeutische Eigenschaften
Die Toxizität der erfindungsgemäßen Derivate wurde an der männlichen Ratte untersucht. Die nachstehende Tabelle I gibt die LDc0 intraperitoneal ausgedrückt in g/kg Substanz und in mg des Ions/kg. Die stabilisierende Wirkung der erfindungsgemäßen Substanzen auf die Erythrozyten-Membran wurde in vitro nach der klassischen Methode von J.H. Brown et coll., Proc. Soc. Exp. Biol. Med. (1967) 125., p. 837 bis 842, und W. Mikikits et coll. Nature (1970) 225. 21 März, 1150-1151 untersucht. Diese Methode erlaubt es, einen stabilisierenden Effekt auf die Hämaties-Membran des Kaninchens durch Untersuchung des Hämolysegrades während der Inkubation in hypotonischem Milieu (10 m M Phosphatpuffer vom pH 7,4- NaCl 5,5 g/l) und in der Wärme (530C) nachzuweisen. Die Untersuchungs-Produkte werden dem Inkubations-Milieu in verschiedenen
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Konzentrationen zugegeben. Man vergleicht den Hämolysegrad mit dem einer Vergleichssubstanz. Auf diese Weise wurde die EDcq bestimmt und die erhaltenen Werte sind in der nachstehenden Tabelle in m M/l angegeben. Diese Tabelle zeigt, daß die neuen erfindungsgemäßen Derivate eine membranstabilisierungs-Wirkung aufweisen, die höher ist als die der 3-APS (Homotaurin). Während die EDc0 des Homotaurins 15 mM/1 beträgt, variiert die der erfindungsgemäßen Verbindungen zwischen 1 und 10, sie ist demnach stets geringer als die des Homotaurins und bis zu 15 mal weniger erhöht.
Es ist klar, daß diese pharmakologische Eigenschaft der Gesamtheit der erfindungsgemäßen Derivate durch diese gemeinsame Eigenschäften hervorgerufen wird; aber die Verbindungen weisen, je nach der Natur des Kations, Besonderheiten auf, die es erlauben, gewisse Salze bei gewissen Anwendungen eher einzusetzen als andere.
Während so bei der Ratte das Homotaurin intraperitoneal gegeben die Rektaltemperatur nicht ändert, bewirken die erfindungsgemäßen Derivate alle eine Hypothermie. Aber die Salze zweiwertiger Kationen sind aktiver als die einwertiger Kationen und das Calciumsalz aktiver als das des Magnesiums. Die gleiche Rangfolge findet sich im Antagonismus wieder, den die erfindungsgemäßen Derivate auf die motorische Anregung, welche an der Maus durch das Äthanol erhalten wird, ausüben.
Der Antagonismus der Acetylhomotaurinate nach der Erfindung gegen die durch A'thanol hervorgerufene Hypermotilität wurde mittels des Tests von Cott-Carlsson Engel Lindqvist, Naunyn-Schmiedebergs "Archives of Pharmacology" 295. 203 (1976) untersucht: Weibliche Mäuse, in Gruppen zu 9 aufgeteilt, erhalten per os die zu testenden Produkte eine Stunde vor intraperitonealer Injektion einer Äthanol-Lösung. Die Motilität der in den Aktimeter gesetzten Mäuse wird unmittelbar nach dieser Injektion alle 5 Minuten während einer Dauer von 60 Minuten gemessen. Man bestimmt den Prozentsatz der Variation der Motilität der mit Äthanol behandelten Mäuse in Bezug auf Vergleichstiere, welche Wasser erhalten, und der Mäuse, welche mit dem zu testenden Produkt und mit Äthanol
030049/0806
behandelt wurden, in Bezug auf die Mäuse, die nichts anderes als Äthanol erhielten.
Die erfindungsgemäßen Produkte wurden in diesem Test in folgenden Dosen untersucht: 80, 100, 200, 400 und 800 mg/kg per Os. Die Resultate waren wie folgt: Das Natrium-Acetylhomotaurinat zeigt sich als am wenigsten aktiv (bei der 400 mg/kg-Dosis leichter Antagonismus, der in der 50. Minute der Beobachtung erscheint). Das Calcium-N-Acetylhomotaurinat zeigt bei der Dosis von 200 und 400 mg/kg einen signifikanten Antagonismus auf die Äthanol-Hypermotilität; dieser Effekt wird bestätigt bei der Dosis von 800 mg/kg, aber ist anscheinend nicht höher als der bei 400 mg gemessene. Bei Dosen von 200 und 400 mg/kg ist der antagonistische Effekt des Magnesium-Acetylhomotaurinats dem des Calciumsalzes leicht unterlegen.
Es gilt festzustel!fen, daß bei gleichen Dosen die entsprechenden Acetyl-Taurinsalze nur einen geringen oder keinen antagonistischen Effekt in dem Äthanol-Hypermotilitätstest aufweisen.
Die Resultate sind in der nachstehenden Tabelle III festgehalten.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen weisen ferner eine antikonvulsivische Wirkung auf bei Mäusen durch Pentetrazol hervorgerufene Konvulsionen hervor. Man mißt, nach Gabe von Pentetrazol, die Verzögerung bis zum Erscheinen von Konvulsionen und die Zeit bis zum Anftreten des Todes bei Tieren, die vorher auf lntraperitonealem Wege das zu testende Produkt erhalten haben, im Vergleich mit Tieren, die nur Pentetrazol erhalten.
Öie Resultate sind wie folgt: In entsprechenden Dosen von 292 mg und 315 mg/kg (i.p.) vergrößern die Acetylhomotaurinate des Natriums und Kaliums den Zeitraum bis zur Auftreten von'
030049/0806 .
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Konvulsionen und Tod, ohne die Schwelle der Signifikanz zu erreichen. Aber das Acetylhomotaurinat des Magnesiums ist bei 400 mg/kg (i.p.) aktiv (signifikant beim Auftreten des Todes) und bei 800 mg/kg (i.p.) (signifikant bei der Verzögerung des Erscheinens von Konvulsionen). Das Acetylhomotaurinat des Calciums zeigt bei 400 und bei 800 mg/kg (i.p.) einen signifikanten Antagonismus (xx) bezüglich der Zeit bis zum Eintritt des Todes, die Wirkung auf das Erscheinen von Konvulsionen ist erst bei einer Dosis von 800 mg/kg signifikant; es ist sehr signifikant (xxx) bei einer Dosis von 1000 mg/kg.
Zusammengefaßt ist die antikonvulsivische Aktivität des . Calcium-Acetylhomotaurinats, wie die sedative Wirkung, derjenigen des Magnesium-Acetylhomotaurinats überlegen.
Es gilt festzuhalten, daß (gemessen im gleichen Test) die entsprechende Wirkung der Acetyl-Taurinsalze (bzw. gleicher Dosierung) ganz klar geringer ist als die der entsprechenden Acetylhomotaurinate: Während das Calcium-Acetyltaurinat in signifikanter Weise (x) auf die Zeit bis zum Eintritt des Todes erst bei einer Dosis von 1000 mg/kg (i.p.) einwirkt, wirkt ferner das Magnesium-Acetyltaurinat in signifikanter Weise (xx) erst bei einer Dosis von 1000 mg/kg auf die Verzögerung des Erscheinens von Konvulsionen bzw* bis zum Eintritt des Todes ein.
Die Magnesium- und Lithiumsalze unterscheiden sich dadurch, daß sie signifikant die Toxizität ihres Kations herabdrücken. Die LD(JQ (i.p.) an Mäusen ist, ausgedrückt in Mg++, 94 mg für Magnesiumchlorid und ausgedrückt in Li+, 88 mg für Lithiumcarbonat (Bezugs-Salze). Diese LDc0 wird signifikant heraufgesetzt für die erfindungsgemäßen Verbindungen: Magnesium-Acetylhomotaurinat: 161 mg und Lithium-Acetylhomotaurinat: 157 mg/kg.
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Andererseits erweist sich das Kaliumsalz an der Ratte als das wirksamste im Test des durch Gabe von Milchsäure ermüdeten Muskels. Das oral gegebene Natriumsalz ordnet sich an der Spitze der Serie ein bei der Potenzierung der Äthanol-Narkose an der Maus. Es bietet sich ferner für die Bereitung wäßriger Lösungen an.
Therapeutische Anwendung
Die verschiedenen Verbindungen nach der Erfindung können auf allgemeinem oder lokalem Wege und in allen Anwendungsformen verordnet werden« Als Dragees, Tabletten, Kapseln, Suspensionen, Lösungen, Sirupe. Für den lokalen Weg muß besonders unterstrichen werden die Bedeutung der Augenmittel in wäßriger Lösung, von Nasentropfen, Salben und Aerosolen.
Die therapeutischen Indikationen können sich leicht nach den Eigenschaften des Kations unterscheiden.
Das Calciumsalz kann al3 neurotropes Mittel verwendet werden; das Magne sium-Salz als vaskulotropes Mittel; das Kaliumsalz als Antiasthenikum; das Lithium-Salz kann bei den Bipolaren und das Natrium-Salz in lokalen Behandlungen eingesetzt werden; das Zink-Salz kann in der Dermatologie gebraucht werden.
Beispielsweise liegt die Dosierung bei üblichen Dosen von 1 g/Tag per os oder parenteral.
Zum Beispiel wurde das Magnesium-Acetylhomotaurinat in Form teilbarer Tabletten zu 0,50 mg in der üblichen Dosis von 1 g in 24 Stunden eingesetzt, welche um die Hälfte reduziert oder auch, im Gegenteil, bei weitem (bis zu 5 g/Tag) überschritten werden kann. Für die parenterale Anwendung kann man Ampullen mit wäßriger Lösung des Acetylhomotaurinats verwenden, z.B. zu 1 g/10ml des Magnesiumsalzes; intravenös schleichend, wegen des Eindrucks von Hitze welche sie bewirken, besser aber als Perfusionen (intramuskulär oder subkutan). Die Dosierungen schwanken von einer Ampulle
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intramuskulär pro Tag bis zu einem Maximum von zehn Ampullen in schleichender Perfusion im Krankenhaus-Milieu.
Tabelle I
LD[-Q (männl. Mäuse, i.p.) g/kg g mg Kation/kg
Natrium-Acetylhomotaurinat 5 g g
Kalium-Acetylhomotaurinat 4,12 g 733 mg
Lithium-Acetylhomotaurinat 4,26 g 157 mg
Calcium-Acetylhomotaurinat 1,87 186 mg
Magnesium-Acetylhomotaurinat 2,57 161 mg
Calcium-Acetyltaurinat: LD^0 oral = !3,09 g/kg.
Tabelle II
Stabilisierender Effekt auf die Erythrocyten-Membran des Kaninchens
q, ausgedrückt in mM/1
Homotaurin
Natrium-Acetylhomotaurinat Kalium-Acetylhomotaurinat Lithium-Acetylhomotaurinat Magne sium-Acetylhomotaurinat Calcium-Ac etylhomotaurinat
15 5 5
030049/0806
ts
Tabelle III
Antagonismus gegen Äthanol-Hypermotilität Produkt
Dosen (per os) Resultate Signifikanz
Calcium-Acetyl- 80 O H N n O XXX
homotaurinat 100 Antagonis H
■ . ": mus η If O XX
- - - - ." - . 200 Antagonis η O X
400 mus leichter O xx (kürzer)
800 Antagonis
mus		 Antagonis X
Magnesium-Acetyl- 80 Antagonis mus
homotaurlnat mus nicht signi
- . - - . " 100 fikant
X
200 X
400 nicht
Natrium-Acetyl- 400 signifikant
- . -
homotaurinat		 nicht
Magnesium-Acetyl- 100 signifikant
taurlnat nicht
200 signifikant
400
Calcium-Acetyl- 80
täurinat 400 χ bis xx ent
800 spr. der Zeit
Natrium-Acetyl- 400
taurinat* '
030049/0806
Zusammenfassung
Die Erfindung betrifft neue Salze des Natriums, Kaliums, Lithiums, Calciums, Magnesiums, Zinks mit N-Acetylhomotaurin, welche eine verstärkte membranstabilisierende Wirkung aufweisen, das Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung als (insbesondere neurotrope, vaskulotrope und anti-asthenisehe) Medikamente.
0300 A3/0806

Claims (13)

  1. Patentansprüche
    [1./Derivate der 3-Aminopropansulfonsäure der allgemeinen Formel
    [CH3CONH-(CH2)^-SO3Jn M
    worin M ein einwertiges Metallatom wie Natrium, Kalium, Lithium oder ein zweiwertiges Metallatom wie Calcium, Magnesium und Zink ist und η den ganzen Zahlen 1 oder entspricht, oder M das Ion einer organischen Base darstellt und η = 1 oder 2 ist.
  2. 2. Derivat entsprechend Anspruch 1, nämlich Natrium-N-Acetylhomotaurinat.
  3. 3. Derivat entsprechend Anspruch 1, nämlich Kalium-N-Acetylhomotaurinat.
  4. 4. Derivat entsprechend Anspruch 1, nämlich Lithium-N-Acetylhomotaurinat*
  5. 5. Derivat entsprechend Anspruch 1, nämlich Magnesium-N-Acetylhomotaurinat.
  6. 6. Derivat entsprechend Anspruch 1, nämlich Calcium-N-Acetylhomotaurinat.
  7. 7. Derivat entsprechend Anspruch 1, nämlich Papaverin-N-Acetylhomotaurinat.
  8. 8. Derivat entsprechend Anspruch 1, nämlich Athanolamin-lJ-Acetylhomotaurinat.
  9. 9. Derivat entsprechend Anspruch 1, nämlich Vincamin-iJ-Acetylhomotaurinat. Q3QQ49/080
    ORlGiNAL INSPECTED
    ■ 3013350.
  10. 10. Medikament*) auf der Basis eines jeden Derivats der Ansprüche 1 bis 9.
  11. 11. PharmazeutI.eche Zubereitungen für orale, paranterale oder lokale Verordnung, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Wirkstoff mindestens ein Derivat gemäß einem jeden der Ansprüche 1 bis 9 sowie eine pharmazeutisch akzeptable Trägersubatanz enthalten.
  12. 12. Verfahren zur Herstellung von Derivaten entsprechend einem jeden der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man 3-Aminopropansulfonsäure in einer Lösung der Base M(OH)n, gegebenenfalls unter Zusatz von Essigsäure löst, dann Essigsäureanhydrid so in die Lösung gibt, daß eine Temperatur zwischen 30 ung 400C eingestellt und diese Temperatur noch während einer Stunde aufrechterhalten wird, dann die Lösung zwecks Erhalt des Produktes die erhaltene Lösung konzentriert, und das Produkt durch Lösen in Wasser und erneute Konzentration zur Trockne reinigt.
  13. 13. Verwendung von Derivaten eines jeden der Ansprüche 1 bis in neutropen, vaskulotropen und/oder anti-asthenischen Medikamenten.
    Q30049/0806
DE19803019350 1979-05-23 1980-05-21 Neue derivate der 3-aminopropansulfonsaeure mit verstaerkten membranstabilisierenden eigenschaften Granted DE3019350A1 (de)

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