DE3509460A1 - Verbindungen mit wirksamkeit gegen bronchialmuskelkrampf und arzneimittel, in denen sie enthalten sind - Google Patents
Verbindungen mit wirksamkeit gegen bronchialmuskelkrampf und arzneimittel, in denen sie enthalten sindInfo
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Description
r% λ O Dipl.-Ing. H. Tiedtke
KtELLMANN - UIRAMS " OTRUIF Dipl.-Chem. G. Bühling
Dipl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Ing. R Grupe
350946 0 Dipl.-Ing. B. Pellmann
Dipl.-Ing. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B. Struif
_2 Bavariaring 4, Postfach 202403
8000 München 2
Tel.: 089-53 96 53 Telex: 5-24 845 tipat Telecopier: 0 89-537377
cable: Germaniapatent München
15. März 1985 DE i+696 / case 85 MR 19 E
Laboratori Guidotti Spa Pisa,/ Italien
V er r: i ndungen mit Wirksamkeit gegen Branchialmuskelkrampf
und Arzneimittel, in denen sie enthalten sind
Die Erfindung betrifft Verbindungen mit Wirksamkeit gegen
Bronchialmuskelkrampf und die Arzneimittel, in denen sie
enthalten sind.
Die Behandlung der obstruktiven Branchopneumapathie mit
Substanzen, die als Gegenmittel gegen Muscarin uirksam
sind, nie in der Volksmedizin seit langem in Form der Folia
stramonii (Stechapfelblätter) enthaltenden "Zigarette gegen
Asthma" bekannt ist, ist vdt kurzem in der modernen Form des wardosierten Aerosols aufgewertet worden. Tatsächlich
spielt die auf eine reflektorische Vagusreizung zurückzuführende
Ubstruktion der Bronchien bei der Pathogenese der
oDstruktiven Erkrankungen der Atmungsorgane eine viel
ωich tiger ε Rolle, als bisher angenommen uurde, und mehrere
der schädlichen Faktoren, die in der Umwelt der Industriegesi?llschaft
im Übermaß vorhanden sind CSG Schwefelsäure,
..-!--■ Bai'K iM-jnciieni KIi. J1JJ!) 844 Deutsch» Bank (Mun- η.·ηι KIo 2861060 Poslschi- Kami (Muncheni KIo 670-4J-804
-3- DE 4696
Ammoniak, Abgase, Zigarettenrauch und andere) rufen auf
reflektorischem Uege eine Tonusvermehrung der Bronchialmuskeln
hervor, die durch die als Gegenmittel gegen Muscarin
wirksamen Substanzen verhindert werden kann. Folglich gewinnen die als Gegenmittel gegen Muscarin wirksamen
Substanzen, die überwiegend durch Inhalfition verabreicht werden, zur Zeit unter den therapeutischen Mitteln
für die vorstehend erwähnte Krankheit (/l^-Agon isten ,
Theophylline, Cart i cds teroide , Dinatriurncromngl icina t) eine
hervorragende Stellung zurück.
Die Erfindung nahm ihren Ausgang von Forschungsarbeiten mit
dem Ziel, neue Verbindungen mit Wirksamkeit geqen Bronchialmuskelkrampf
zu finden, die für eine Verabreichung durch
Inhalation vorgesehen sind. Während dieser Forschungsarbeiten
sind quaternisierte Derivate von Uerbindunyen mit verschiedenen
Strukturen hergestellt und untersucht worden, und besonders interessante Ergebnisse sind mit einigen
qua tern isierten Derivaten von 1G- (1-Azabicyc la/2 . 2 .2_/act-3-yl-methyl)-10-H-phenothiazin
/ίQ-(3-Chinuclidinylmethy1)-phenothiazin;
d.h. Mequitazin/ erhalten worden.
Mequitazin ist ein Antihistaminikum, dessen Wirkung durch
einen H i stamin-An tagonismus auf der Ebene der H...-Rezeptoren
stattfindet, und ist infolgedessen ebenso wie die klassischen Antihistaminika, unter denen es nach den Angaben der
veröffentlichten Abhandlungen durch die lang anhaltende
Wirkung und den Mangel an Nebenwirkungen auf der Ebene des Zentralnervensystems ausgezeichnet ist, für die symptomati-
OQ sehe Behandlung einer Anzahl von allergischen Zuständen
(Heuschnupfen, vasomotorische Rhinitis, Messelfieber, Juckreiz,
allergische Konjunk tiviti den, Quinckesches Ödem,
allergisches Ekzem, Insektenstiche) angezeigt.
Nur in einer Abhandlung (Med. et Hyj . Ί1, 7, i'Ji'.'O ujirri van
-it- DE ί+696
einer Schutzwirkung des Mequitazins - unter genau definierten
Bedingungen - gegen die übermäßige bronchiale Erregbarkeit von an Asthma leidenden Patienten berichtet.
Gleiche Wirkungen sind früher in bezug auf andere Antihistaminika
wie z.B. Promethazin, Mepyramin, Clopheniramin und Clemastin behauptet worden, jedoch werden diese Antihistaminika
in einem anerkannten Pharmakologielehrbuch (Goodman und Gilman, "The Pharmacological Basis of TheralOpeutics",
627, McMillan, IM. Y. 1980) als "außergetijöhnli ch
unwirksam gegen Bronchialasthma" gekennzeichnet.
Ferner werden Mequitazin und diesem analoge Verbindungen
in der GB-PS 12 50 53*4 als mögliche Antihistaminika, Antidepressiva
und Psycholeρtika für die Verabreichung auf
oralem, parenteralem und rektalem Wege beansprucht. In der
GB-PS 12 50 53^t werden einige Homologe von Mequitazin
einschließlich ihrer Salze beschrieben, und der Schutzbereich
dieses Patents erstreckt sich auch auf die verwandten
2Q quaternären Amrnoniurnderivate, von denen jedoch keines vom
chemischen und/oder pharmakologischen Standpunkt aus beschrieben
wird.
Es ist nun festgestellt worden, daß einige quaternäre Ammo-25niumderivate
von Mequitazin eine starke Wirksamkeit gegen Bronchialmuskelkrampf zeigen.
Der V/ergleich dieser Eigenschaft mit der Ausgangsverbindung
hat gezeigt, daß die erfindungsgemäßen quaternisierten
OQ Derivate und insbesondere eines davon, nämlich 3-(10-H-phenothiazin-methyl)-1-methyl-1-aζ
σηiab icyelα/2.2.2/octanjodid,
mit einer erheblichen Wirksamkeit gegen Bronchialmuskelkrampf ausgestattet sind, während Mequitazin bei den
verschiedenen Versuchsmodellen nur eine sehr geringe Wirk-
gcsamkeit zeigt oder sogar unwirksam ist.
-5- DE ί*696
Tatsächlich ist die vorstehend erwähnte V/Erbindung beispielsweise
bei der Untersuchung des Spasmus, der in der
isolierten Luftröhre des Meerschweinchens durch Methacholin
induziert wird, IDOOmal wirksamer als Mequitazin, und bei
der Untersuchung der Bronchialmuskelkrämpfe (Bronchospasmen),
die beim Meerschweinchen im Wachzustand durch Acetylene
lin-Aerosal induziert werden, bei der Mequitazin bis zu
im wesentlichen subtoxischen Dosen unwirksam ist, zeigte dieselbe Verbindung, die vorstehend erwähnt morden ist,
]_O eine beträchtliche Wirkung.
Schließlich wurde bei den pharmakologischen Untersuchungen,
bei denen die Verabreichung durch Inhalation angewandt wurde, einerseits beobachtet, daß die LJirksamkeit des vorig stehend erwähnten quaternisierten Derivats gegen Bronchialmuskelkrampf
20mal höher ist als diejenige des Mequitazins, während andererseits die Absorption derselben Verbindung
auf diesem Verabreichungswege mindestens 2i+mal niedriger ist. Infolgedessen kann die größere Wirkung der erfindungs-2Q
gemäßen Verbindung im Vergleich zu Mequitazin dadurch noch verstärkt werden, daß mittels Inhalation höhere Dosierungen
angewandt werden, ohne Nebenwirkungen des systemischen Typs hervorzurufen.
Tatsächlich ruft die Umstellung von Mequitazin auf die
verwandten quaternären Ammoniumderivate vom pharmakodynamischen
Standpunkt aus eine sehr hohe Steigerung der Wirksamkeit gegen Muscarin auf der tracheobronchialen Ebene und in
geringerem Maße auf der Ebene anderer Organe sowie eine
oQebenfalls deutliche, jedoch weniger erhebliche Steigerung
des Antagonismus gegen andere Vermittler des Bronchialmuskelkrampfes,
d.h. Histamin, Serotonin und PGF„ et, und der
myolytischen Wirkung hervor; vom pharmakokinetischen
Standpunkt aus verursacht sie eine sehr beträchtliche Ver-
gj-minderung der Absorption durch Inhalation und auf oralem
Wege, die auf" der Grundlage der chemischen und physik^li-
-6- DE ί+696
sehen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Verbindungen
erklärt werden kann und die LJi rksamkei t gegen Bronchialmuskelkrampf
bei der Verabreichung durch Inhalation nicht beeinträchtigt sondern vielmehr erhöht·
Aufgrund dieser gleichzeitigen Veränderung der pharmakodynamischen
und pharmakakinetischen Eigenschaften unterscheiden
sich die erfindungsgemäßen Verbindungen und insbesondere die vorstehend erwähnte Verbindung deutlich von Mequitazin,
und vor allem bezüglich der therapeutischen Anwendungen
ist ein größerer Unterschied sichtbar, da sich die erfindungsgemäßen Verbindungen als neue Mittel gegen
BronchialmuskeIkrampf , die überwiegend wegen ihrer Wirksamkeit
gegen Mijscarin nützlich sind, eignen, und zwar hauptsächlich
für die Verabreichung durch Inhalation zur Behandlung
von bronchial obstruktiven Erkrankungsformen, d.h.
auf einem therapeutischen Gebiet, auf dem Mequitazin wie all cie anderen Antihistarninika im Hinblick auf die vorstehend
beschriebenen und die von der Anmelder in gefundenen
Eigenschaften keine nützliche Anwendung finden würde.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen und insbesondere die
vorstehend erwähnte Verbindung, die in einem für die Verabreichung
durch Inhalation geeigneten Arzneimittel als vordosiertes
Aerosol verfügbar sind, zeichnen sich folglich dadurch aus, daß es sich um Arzneimittel handelt, die zu
einer topischen Einwirkung auf die Muskeln der Atmungsorgane
und bei den therapeutisch wirksamen Dosierungen infolge
ihrer sehr schwachen Absorption bei der Verabreichung
on durch Inhalation oder auf oralem Liege (weil unter der
Vorausset?ung, daß der größte Teil eines Produkts, das
durch Inhalation verabreicht wird, tatsächlich in den Ver-
i dauungstrakt aufgenommen wird, auch die orale Absorption '
wichtig ist) zur Vermeidung von Nebenwirkungen des syste- ;
mischpn Typs befähigt sind. !
-7- DE i+69ta
Gegenstand der Erfindung sind folglich einige quaternäre
Ammonium-derivate van 10-(1-Azabicyclo/2 .2 . 2/oct-3-yl-methyl)-1D-H-phenothiazin
/*1 D- (3-Chinucl idinyl methyl )-pheno~
thiazin; Mequitazin/ und insbesondere 3-(10-H-Phenothiazinmethy
1) -1-methy 1-1-azoniabi cycl ο/Ϊ3. 2 . 2/octan,jod id (I), 3-(
1D-H-Phenathiazin-methyl)-1-ethyl-1-azaniabicyclo/2.2.2/-□
ctanjodid (II), 3-(1D-H-Phenothiazin-methy1)-1-prapy1-1 azoniabicyclo/2.2.2/octanjodid
(III) und 3-(1G-H-Phenothiazin-methyl)-1-isaprapyl-1-azDniabicyclo/2.2.
2_/o ctanjodid (IV), die als Mittel gegen Bronr:hialmuskelkrampf zur Behandlung
obstruktiver ,Bronchopneumopathien geeignet sind:
eine besondere Ausgestaltung der Erfindung besteht in Arzneimitteln,
die dadurch gekennzeichnet sind, daB sie als Wirkstoff eine der vorstehend erwähnten Verbindungen enthalten
und in einer Form vorliegen, die sich für die Verabreichung
dieser Verbindungen in geeigneten Dosierungen
durch Inhalation eignet.
Die vorstehend erwähnten Eigenschaften werden durch die
Untersuchungen bestätigt, die von der Anmelderin durchgeführt wurden, wie nachstehend berichtet wird, und die sich
auf die Verbindung (I), die nur als Beispiel für die vorstehend aufgeführten, den Erfindungsgegenstand bildenden
Verbindungen dient, beziehen. Bei dem durch ACh i.v. induziErten
Bronchialmuskelkrampf (Konzett-Roess1er-Verfahren)
des anästhesierten Meerschweinchens zeigte die auf venösem
lilege verabreichte Verbindung (I) eine 13mal höhere Wirkung als Mequitazin (ED^n: 51 im VergLeich zu G7i+ nmol/kg),
während sie bei der Verabreichung durch Inhalation eine gQ 2Dmal höhere Wirkung (ED^n: 26 im Vergleich zu ^99 nmol/kg)
zeigte.
Die Absorption der Verbindung (I) bei der Verabreichung durch Inhalation im Vergleich zu Mequitazin ist untersucht
geworden, indem ihr systemischer Effekt als Folge der Verabreichung
auf intravenösem Wege und durch Inhalation bewer-
-8- DE 4696
tet wurde: Der Inhibitoreffekt der geprüften Verbindungen
auf die durch ACh i.v. induzierte Hypotonie bei der anästhesierten
Ratte ist angewandt morden. Die Wirksamkeit der Verbindung (I) und des Mequitazins bei der Verabreichung
auf intravenösem Wege, ausgedrückt als ED1-J,, betrug 1,17
bzw. 4,D1 pmol/kg.
Bei der Verabreichung durch Inhalation beträgt ED1-.-. von
Mequitazin 4,06 pmol/kg, wodurch eine vollständige Absorption
auf diesem lüege nachgewiesen wird, während EDn..-. für
die erfindungsgemäße Verbindung (I) nicht berechnet werden kann O 2 5 pm/mol) und folglich nachgewiesen wird, daß die
Verbindung (I) in sehr geringem Maße absorbiert wird.
I^ Bei dem BranchialmuskElkrampf, der bei dem im Wachzustand
befindlichen Meerschweinchen durch ACh-Aerosol induziert
wurde, zeigte die auf venösem Wege verabreichte erfindungsgemäße
Verbindung (I) eine intensive und dosisabhängige Wirkung (EDcn: G,41 pmol/kg i.v.), während Mequitazin :
selbst bei 20mal höheren Dosen praktisch unwirksam war.
Bei dem Bronchialmuskelkrampf, der bei dem im Wachzustand -:
befindlichen Meerschweinchen durch Histamin-Aerosol indu- :
ziert wurde, war die Wirkung der i.v. verabreichten :
erfindungsgemäßen Verbindung (I) (ED1-.-.: 0,12 pmol/kg) etwa [
5mal höher als die Wirkung des Mequitazins (ED,--,: 0,65
pmol/kg). j
Bei dem in der isolierten Luftröhre des Meerschweinchens |
QQ durch Methacholin, Histamin bzw. KCl induzierten Spasmus
zeigte die Verbindung (I) (IK : 3,4 χ 10~8, 7,4 χ 10~8
_5
bzw. 3,8 χ 10 mal/1) eine ■ 1200mal, 50mal bzw. 3mal
bzw. 3,8 χ 10 mal/1) eine ■ 1200mal, 50mal bzw. 3mal
_5
stärkere Wirkung als Mequitazin (IK,_ ■ 4,0 χ 10 ,
stärkere Wirkung als Mequitazin (IK,_ ■ 4,0 χ 10 ,
3,7 χ 10~6 bzw. 1,1 χ 1D''' mal/l).
npi dem isolierten Ileum des Meerschweinchens ist die Ver-
-9- DE <+696
bindung (I) hinsichtlich der Inhibierung des durch ACh,
Histamin, Serotonin bzw. PGF„ CC induzi S- bzuj. 2mal uiirksamer als Mequitazin.
Histamin, Serotonin bzw. PGF,-, OC induzierten Spasmus 7-, 15-
Wenn die akute Toxizität bei der Maus geprüft wird, beträgt
LD^n der i.v. verabreichten Verbindung (I) 3,15 mg/kg,
während LD^n von i.v. verabreichtem Meguitazin 23,7 mg/kg
beträgt. Im Gegensatz dazu beträgt im Fall der oralen
Verabreichung L D <- n der Verbindung (I) etwa 700 mg/kg und
LDj-η von Meguitazin etwa 350 mg/kg, wodurch bewiesen wird,
daß die Absorption der, Verbindung (I) auf oralem Wege sehr maß ig ist.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen und deren Herstellungsverfahren
sind in den folgenden Beispielen offenbart.
1)-1 -methyl -i-azoniabicyclo-
^»2.2/octan.iadid
6,5 g (D,02 mol) 10-(1-Azabicyclo/2.2.2/act-3-yl-methy1)-10-H-phEnathiazin
/"lO-O-Chinuclidinylmethyl)-phenothiazine
Meguitazin/ werden in 85 ml Acetonitril heiß gelöst, und 3 g (0,021 mol) Methyljodid werden zugegeben. Die erhaltene
Lösung wird in einem geschlossenen Behälter 16 h lang auf
50 0C erwärmt. Durch längeres Kühlen der Reaktionsmischung
wird ein farbloser kristalliner Niederschlag abgetrennt,
der filtriert und durch Umkristallisation aus BO ml Metha-
3Q nol weiter gereinigt wird, wobei 6,5 g der gewünschten
Verbindung in Form von farblosen Kristallen (Fp.: 2?U
226 °C) erhalten werden. Die Analyse durch Dünnschichtchromatographie
(DSC; Elutionsmittel : Butanol 6, Essigsäure 2,
Wasser 2) zeigt, daß es sich um eine einheitliche Verbindung
(R„-liJert: etwa 0,3) handelt.
-10- DE 4696
Die Elementar- und die spektragraphische Analyse führen zu Ergebnissen, die mit der ertuarteten Struktur übereinstimmen
.
3-(1Q-H-Phenothiazin-methyl)-1-ethyl-i-azoniabicyclo-/2.2 .2/octan,jodid
6,5 g Mequitazin, 85 ml Acetonitril und 3,3 g Ethyljodid
werden nacheinander in einen geeigneten Behälter eingefüllt und kQ h lang auf 50 °C eruiärmt.
Das Reaktionslösungsmitte 1. wird durch Destillieren unter
l/akuum entfernt, wobei ein dickflüssiger Rückstand zurückbleibt,
der nach dem Aufnehmen mit Ether und dem Filtrieren ein festes, strohgelbes Produkt liefert. Dieses Produkt
wird durch Auskristallisierenlassen aus 3DO ml Ethanol
gereinigt, wobei 6 g des gewünschten Produkts in Form von elfenbeinfarbenen Kristallen (Fp.: 260 - 262 0C) erhalten
werden.
Die DSC-Analyse zeigt, daß ein einheitliches Produkt
(Rf-üJert: 0,35) erhalten wird.
25Die Elementar- und die spektrographische Analyse führen zu
Ergebnissen, die mit der erwarteten Struktur übereinstimmen .
3-(1G-H-Phenothiazin-methyl)-1-propyl-1-azoniabicycla-/2.2 .2,/octan.iodid
3^6,5 g Mequitazin und 3,6 g Propyljodid in 85 ml Acetonitril
werden nach dem V/erfahren v/on Beispiel 2 zur Reaktion
gebracht, und das so aus der Reaktionsmischunq ausgefallene,
strohgelbe feste Produkt wird durch Auskristallisierenlassen
aus 50 ml Methanol gereinigt, wobei ^,2 g des
erwarteten Produkts in Form von elfenbeinfarbenen Kristallen
(Fp.: 269 - 272 0C) erhalten werden.
Die DSC-Analyse zeigt, daß es sich um eine einheitliche
Verbindung (Rf-UJert: D, k) handelt.
Die Elementar- und die spektrographische Analyse führen zu Ergebnissen, die mit,der erwarteten Struktur übereinstimmen
.
3-(10-H-Phenothiazin-methyl)-1-isoρ ropy]-1-azoniabicyclo-
/2.2.
2j
οctanjodid
6,5g Mequitazin und 3,6 g 2-Jodpropan in 85 ml Acetonitril
werden nach dem V/erfahren von Beispiel 2 zur Reaktion
gebracht, und durch darauffolgende Anwendung desselben
Reindarstellungsverfahrens wird ein gelber Feststoff erhalten,
der durch Auskristallisierenlassen aus 70 ml Methanol
25gereinigt wird, wobei 5,9 g des erwarteten Produkts in Form
von ockergelben Kristallen (Fp.: 230 - 232 0C) erhalten
werden.
Die DSC-Analyse zeigt, daß eine einheitliche Verbindung gQ (Rp-Uert: 0,35) erhalten wird.
Die Elementar- und die spektrographische Analyse führen zu
Ergebnissen, die mit der erwarteten Struktur übereinstimmen.
-12- DE 4696
3 -(10-H-Phenothiazin-rri ethyl) -1 -methyl -1-azoni abicyclo-/2.2.2/octanmethylsulfat
1,10 g (3,4 mol) Mequitazin in 10 ml Benzol werden mit
0,76 g (6 mol) Dimethylsulfat behandelt, und die erhaltene
Lösung uiird 24 h lang ruhen gelassen. Der kristalline
Wiederschlag ujird durch Filtrieren gesammelt und durch
Umkristallisation aus ,Methanol gereinigt, wobei 1,4 g des
erωarteten Produkts in Form von farblosen Kristallen (Fp.:
211 - 215 0C) erhalten werden.
Die DSC- und die Elementaranalyse führen zu Ergebnissen,
die mit der erwarteten Struktur übereinstimmen.
Dieses Beispiel erläutert ein Arzneimittel, das sich zur
Verabreichung geeigneter Dosen der in dE?n Beispielen 1 bis
5 erläuterten Verbindungen eignet.
Verbindung (I) 0,05 g
Polysorbat-aO 1,50 g
D-Sorbit 15,00 g Wäßriger Träger und Treibmittel auf
Basis halogenierter Kohlenwasserstoffe
Basis halogenierter Kohlenwasserstoffe
- ausreichend für eine Gesamtmenge von 100,00 g
Verbindung (I) 0,05 g
Watriumdioctylsulfosuccinat 0,10 g
Wäßriger Träger und Treibmittel auf
gcStickstoffbasis - ausreichend für
gcStickstoffbasis - ausreichend für
eineGesamtmenrinvon 100,0Gg
Diese Arzneimittel gestatten, uenn sie in einem Zerstäuber
mit Dosierventil enthalten sind, die Verabreichung abgemessener Einzeldosen von 5D bis 200 pg der uirksamen Verbin
5 dung.
Es sind 1 bis 3 Verabreichungen pro Tag vorgesehen.
Claims (3)
1. Die Verbindungen
3-(10-H-Phenothiazin-methyl)-1-methyl-1-azoniabicyclo-CZ.Z.2/octanjodid
,
3-(10-H-Phenothiazin-methyl)-1-ethyl-1-azoniabicyclo-/2.2.27octanjodid,
3-(10-H-Phenathiazin-methyl)-1-prapyl-1-azoniabicyclo-CZ .Z.Zjactanjodid
,
3-(1Q-H-Phenothiazin-methyl)-1-isopropyl-1-azaniabicyclo-CZ .Z.Zjactanjodid
und
3-(10-H-Phenothiazin-methyl)-1-methyl-i-azoniabicyclo-CZ .Z.2/octanmeth
ylsulfat,
die als Mittel gegen BrDnchialmuskylkrampf geeignet sind.
2. Arzneimittel zur Behandlung obstruktiver Bronchopneumopathien
für die Verabreichung durch Inhalation, dadurch
gekennzeichnet, daß es eine Verbindung nach Anspruch 1 als
Wirkstoff zusammen mit den üblichen Trägern und Bindemitteln
enthält.
3. Arzneimittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindung 3- (10-H-Phenothi az in-methy J.) -1-methy 1-1-azoniabicyclo/^^^/actanjodid
ist.
Dresdnei Bank (München) Kl·, 313SB44 Deulvitie i].wl<
IMunrherM Kto 786 10BO f'oslw heckaint lMunthein KIn li7U-43->IU4
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1985
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