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Dokumentenidentifikation DE4225794A1 03.02.1994
Titel Tb-wirksame Carbonsäuren
Anmelder Schülke & Mayr GmbH, 22851 Norderstedt, DE
Erfinder Eggensperger, Heinz, Dr., 2000 Hamburg, DE;
Beilfuß, Wolfgang, Dr., 2000 Hamburg, DE;
Mohr, Michael, 2358 Kaltenkirchen, DE;
Diehl, Karl-Heinz, 2000 Norderstedt, DE
Vertreter Stolberg-Wernigerode, Graf zu, U., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Suchantke, J., Dipl.-Ing.; Huber, A., Dipl.-Ing.; von Kameke, A., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Voelker, I., Dipl.-Biol.; Franck, P., Dipl.-Chem.ETH Dr.sc.techn., Pat.-Anwälte, 22607 Hamburg
DE-Anmeldedatum 31.07.1992
DE-Aktenzeichen 4225794
Offenlegungstag 03.02.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.02.1994
IPC-Hauptklasse A01N 37/10
IPC-Nebenklasse A01N 39/02   A01N 37/40   A01N 43/08   
Zusammenfassung Es wird die Verwendung von Carbonsäuren zur Bekämpfung von Mykobakterien beschrieben. Die Carbonsäuren umfassen Verbindungen mit der allgemeinen Formel:
<formula>
in der
A eine substituierte oder unsubstituierte C5-C10-Arylgruppe ist, wobei A kein Stickstoffatom enthält,
R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine C1-C3-Alkylgruppe sind,
m 0 oder 1 ist und
n eine Zahl von 0 bis 5 ist,
und keine Alkylsulfonate oder Alkylsulfate zugegen sind.
Diese Wirkstoffe können in Form von wäßrigen und/oder alkoholischen Gebrauchslösungen eingesetzt werden oder in Form von Konzentraten, Pulvern oder Granulaten bzw. auf einen Träger wie einem Tuch aufgezogen vorliegen. Formulierungen auf Basis dieser Carbonsäuren können auch andere bakterizide Wirkstoffe enthalten, wobei sich teilweise synergistische Wirkungen ergeben.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Carbonsäuren als bakterizide Wirkstoffe.

Desinfektionsmittel mit bakteriziden Wirkstoffen werden in vielen Bereichen eingesetzt, wobei sie der Bekämpfung von Mikroorganismen dienen. Beispielsweise werden sie zur Desinfektion von Händen, Operationsfeldern, Wunden, Instrumenten, Oberflächen, Wäsche, auf dem Gebiet der Landwirtschaft, im Katastrophenschutz und im Pflanzenschutz verwendet.

Von großem Interesse ist die Wirksamkeit von Desinfektionsmitteln gegen Mykobakterien, insbesondere gegen Tuberkulose-Erreger, die aufgrund ihres strukturellen Aufbaus im Verhältnis zu Bakterien oder Pilzen und Hefen vergleichweise widerstandsfähig sind, so daß häufig keine Abtötung erfolgt, sondern lediglich ihre Vermehrung für einen kurzen Zeitraum gehemmt wird. Erstrebenswert sind möglichst kurze Einwirkzeiten der Desinfektionsmittel bei nichts desto weniger gründlicher und nachhaltiger Desinfektionswirkung.

Als Wirkstoffe gegen Mykobakterien sind u. a. Aldehyde wie Formaldehyd, Succinaldehyd oder Glutaraldehyd, Phenolverbindungen, Aktivsauerstoffverbindungen wie Peressigsäure, Aminverbindungen wie N,N-Bis(3-aminopropyl)laurylamin, Alkohole wie Ethanol, Isopropanol, n-Propanol oder Phenoxyethanol bekannt. Hierbei handelt es sich überwiegend um lipophile, flüchtige, reaktionsfähige oder alkalisch reagierende Stoffe, die eine Reihe von nachteiligen Eigenschaften aufweisen. Beispielsweise sind sie so wenig wasserlöslich, daß der Einsatz von Lösungsmitteln oder Lösungsvermittlern erforderlich ist, bestehen bei ihrem Einsatz ökotoxikologische Bedenken wie beispielsweise beim Einsatz von Phenolen, führen sie zu einer starken Geruchsbelästigung wie beispielsweise Aldehyde, weisen sie eine unbefriedigende Stabilität auf wie beispielsweise Aktivsauerstoffverbindungen wie Peressigsäure, erfordert ihre Flüchtigkeit, ihr Flammpunkt und ihre Brennbarkeit besondere Aufmerksamkeit und Sorgfalt bei der Handhabung wie beispielsweise niedere Alkohole, besteht die Möglichkeit der Bildung von Nitrosaminen wie beispielsweise bei Aminen, ist aufgrund ihrer vergleichsweise schwachen bis mittleren Wirksamkeit eine hohe Einsatzkonzentration erforderlich wie bei aromatischen Alkoholen oder besteht Unverträglichkeit mit anderen Formulierungsbestandteilen wie beispielsweise bei Aminen oder aromatischen Alkoholen, die, wenn sie zusammen mit kationenaktiven Verbindungen eingesetzt werden, auf Oberflächen aufziehen und durch anionische Tenside desaktiviert werden.

Ferner ist aus der DE 32 29 097 bekannt, daß Kombinationen von Alkylsulfonaten bzw. Alkylsulfaten mit Carbonsäuren wie Weinsäure, Milchsäure, Benzoesäure, Furan-2-carbonsäure oder Pyridincarbonsäure antibakteriell und fungizid wirken. Eine Wirksamkeit der Einzelkomponenten in bezug auf die besonders widerstandsfähigen Mykobakterien ist nicht beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Wirkstoffe zur Verfügung zu stellen, die gegenüber Mykobakterien ausgezeichnet und schnell wirksam sind und dabei aber auch hinreichend löslich, geruchsarm, nicht-flüchtig, hinreichend stabil, umweltverträglich, biologisch gut abbaubar, mit anderen Formulierungsbestandteilen gut verträglich, in breitem Umfang mikrobizid wirksam und preiswert zugänglich sind.

Als Lösung dieser Aufgabe wird zur Bekämpfung von Mykobakterien die Verwendung von Carbonsäuren vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie Verbindungen mit der allgemeinen Formel:



umfassen, in der

A eine substituierte oder unsubstituierte C5-C10-Arylgruppe ist, wobei A kein Stickstoffatom enthält,

R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine C1-C3-Alkylgruppe sind,

m 0 oder 1 ist und

n eine Zahl von 0 bis 5 ist,

und keine Alkylsulfonate oder Alkylsulfate zugegen sind.

Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß die erfindungsgemäßen, begrenzt wasserlöslichen Carbonsäuren sowohl einzeln als auch in Kombination von zwei oder mehreren derselben eine ausgezeichnete Wirksamkeit gegen Mykobakterien aufweisen und das gewünschte Anforderungsprofil erfüllen, wobei sich insbesondere diejenigen Carbonsäuren als geeignet erwiesen haben, bei denen A eine C5-C6-Arylgruppe ist, R1 und R2 Wasserstoff sind und m und n jeweils unabhängig voneinander 0 oder 1 sind.

Begrenzt wasserlösliche Carbonsäuren sind solche, die bei Raumtemperatur eine Wasserlöslichkeit von < 4 Gew.-% und bevorzugt < 3 Gew.-% aufweisen.

Bevorzugte Beispiele für erfindungsgemäße Carbonsäuren sind Furan-2-carbonsäure, Phenoxyessigsäure, Benzoesäure, Phenylessigsäure und Salicylsäure. Hiervon sind Furan-2-carbonsäure und Phenoxyessigsäure besonders bevorzugt.

Die erfindungsgemäßen Carbonsäuren können entweder in ihrer Säureform oder in Form eines ihrer Salze beispielsweise ihrer Alkalimetallsalze eingesetzt werden. Aus diesen Salzen können sie durch in der fertigen Formulierung vorhandene Säuerungsmittel wie beispielsweise organische oder anorganische Säuren oder saure Reinigungsmittel in die wirksamere Säureform überführt werden.

Die erfindungsgemäßen, Tb-wirksamen Carbonsäuren können in Form einer wäßrigen und/oder alkoholischen Gebrauchslösung (readyfor-use-Lösung), eines Flüssig-Konzentrats, Pulvers oder Granulats oder auf Trägern wie beispielsweise Tüchern aufgezogen vorliegen.

Vorteilhaft ist, daß die erfindungsgemäßen, Tb-wirksamen Carbonsäuren auch in einer Flüssig-Konzentrat-, Pulver- oder Granulat- Formulierung oder auf einen Träger aufgezogen eine ausgezeichnete Stabilität aufweisen und aufgrund ihrer hinreichenden Wasserlöslichkeit und/oder Alkohollöslichkeit durch einfaches Verdünnen mit, Auflösen in oder Ausspülen mit Wasser eine aktivierte Wirkstofflösung mit wiederum ausgezeichneter Haltbarkeit hergestellt werden kann.

Eine gebrauchsfertige Lösung weist einen pH-Wert von bis zu 7, bevorzugter bis zu 5 und besonders bevorzugt bis zu 4 auf.

Zur Erzielung einer ausreichenden desinfizierenden Wirkung liegt die Konzentration der erfindungsgemäßen Carbonsäuren bzw. ihrer Salze bezogen auf das Gesamtgewicht der Lösung im Bereich von 0,01 bis 8%, vorzugsweise 0,1 bis 6%, bevorzugter 0,2 bis 4% und insbesondere 0,5 bis 2%.

Darüber hinaus können die die erfindungsgemäßen Carbonsäuren enthaltenden Formulierungen zusätzlich in Kombination mit im Desinfektionsbereich üblichen Hilfs-, Zusatz- und/oder anderen bakteriziden Wirkstoffen eingesetzt werden. Hierfür kommen beispielsweise Alkohole, Aldehyde, Amine, Ether, kationenaktive Verbindungen, nicht-ionische, anionischen oder amphotere Tenside, Korrosionsschutzmittel, Parfüm, Farbstoffe oder Komplexbildner in Frage, wobei sich bei den Wirkstoffen teilweise synergistische Wirkungen ergeben, wie beispielsweise bei der Kombination mit Phenoxyethanol. Bevorzugt sind nicht-ionische, amphotere, kationenaktive und anionische Tenside sowie Alkohole, wobei amphotere, kationenaktive und anionische Tenside und Alkohole besonders bevorzugt sind.

Durch die Kombination mit anderen Wirkstoffen kann in Abhängigkeit vom Anwendungszweck ein breiteres Wirkungsspektrum erzielt werden. Verträgliche mit den erfindungsgemäßen Carbonsäuren kombinierbare Wirkstoffe sind beispielsweise Aldehyde wie Formaldehyd, Succinaldehyd, Glutaraldehyd oder Glyoxal, kationische Verbindungen wie Benzalkoniumchlorid, Aktivsauerstoffverbindungen wie H2O2, Peressigsäure, Perglutarsäure oder t-Butylhydroperoxid.

Ein weiterer Vorteil bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Carbonsäuren besteht darin, daß sie aufgrund ihrer geringen Flüchtigkeit relativ geruchsarm sind. Darüber hinaus sind sie biologisch gut abbaubar und umweltverträglich.

Anstelle von Wasser können auch Alkohole als Lösungsmittel oder Lösungsvermittler eingesetzt werden, um Konzentrate oder Gebrauchslösungen herzustellen. Geeignete Alkohole, die teilweise selbst bakterizide Wirkung haben, sind beispielsweise aliphatische Alkohole mit bis zu 16 Kohlenstoffatomen (Mono-, Di-, Tri- oder Polyhydroxyverbindungen), aromatische Alkohole mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen, Glykole und Glykolether.

Beispiele für aliphatische Alkohole sind Ethanol, n-Propanol, i- Propanol, 2-Ethylhexanol, 2-Ethylhexenol, n-Decanol, Tetrahydrofurfurylalkohol, Sorbitol und Glycerin. Beispiele für aromatische Alkohole sind Benzylalkohol, 2-Phenylethylalkohol, α-Methylbenzylalkohol, Phenylpropanole und Phenylbutanole, wobei die Verbindungen am aromatischen Ring oder in der Alkylkette substituiert sein können. Beispiele für Glykole sind Ethylenglykol, Propylenglykole, Butylenglykole, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Tetraethylenglykol, Polyethylenglykole, Dipropylenglykol, Diglycerin, Triglycerin und Polyglycerin. Beispiele für Glykolether sind Phenoxyethanol, Phenoxydiethylenglykol, Phenoxytriethylenglykol, Phenoxytetraethylenglykol, Phenoxypolyethylenglykol, Phenoxypropanole, Phenoxybutanole, wobei der aromatische Ring auch substituiert sein kann, Butylglykol, Butyldiglykol, Hexylglykole, Octylglykole und Decylglykole. Bevorzugte Verbindungen sind Ethanol, i-Propanol, n-Propanol, Phenoxyethanol, Phenethylalkohol, 3-Phenylpropanol-1, Phenoxybutanol und Phenoxypropanol (die letzten beiden als Isomerengemische vorliegend) sowie Phenoxytetraethylenglykol (z. B. als Handelsprodukt unter der Bezeichnung Rewopal MPG 40 erhältlich). Besonders bevorzugt sind Ethanol, i-Propanol und n-Propanol.

Als Tenside oder Netzmittel eignen sich beispielsweise nichtionische Tenside wie Fettalkoholpolyglykolether, anionische Tenside wie Alkylethersulfate, wobei die Tenside auch zur Schaumregulierung bzw. zur Unterstützung einer Reinigungsaktivität und der Wirksamkeit beitragen können. Bevorzugte erfindungsgemäße Desinfektionsmittel enthalten neben den Carbonsäuren und Alkoholen auch anionische Tenside wie Fettalkylethersulfate.

Geeignete Komplexbildner sind beispielsweise Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA), Nitrilotriessigsäure (NTA) und Dihydroxyethylglycin oder deren Salze, die die biozide Wirksamkeit ebenfalls verbessern können.

Mittel zur Korrektur des pH-Werts wie anorganische oder organische Säuren, Basen oder Salze derselben können ebenfalls zusammen mit den erfindungsgemäßen Carbonsäuren verwendet werden.

Als Füllstoff bzw. Träger sind im allgemeinen inerte Stoffe wie Natriumsulfat und ähnliche Stoffe geeignet.

Formulierungen, die die erfindungsgemäßen Carbonsäuren enthalten, sind lagerstabil, besitzen eine hohe mikrobizide Wirksamkeit und darüber hinaus ein breites Wirkungsspektrum, wodurch neben Bakterien, Hefen und Pilzen insbesondere die schwer zu inaktivierenden Mykobakterien wirksam bekämpft werden können.

Gegenüber bekannten Desinfektionsmitteln bieten Formulierungen auf Basis der erfindungsgemäßen Carbonsäuren insbesondere folgende Vorteile:

  • - Wirksamkeit auch bei Temperaturen unter 18°C,
  • - kein Auftreten von Schaumproblemen,
  • - ausgezeichnete Stabilität und Haltbarkeit,
  • - geringe Flüchtigkeit der Wirkstoffe, Geruchsarmut,
  • - biologische Abbaubarkeit und gefahrlose Handhabbarkeit,
  • - ausgezeichnete Wirksamkeit bei breitem Wirkungsspektrum mit kurzen Einwirkzeiten,
  • - durch Erhöhung des pH-Wertes erfolgt Überführung in die entsprechenden weniger aktiven Salzlösungen, während durch Erniedrigung des pH-Wertes die ursprüngliche Wirksamkeit wieder hergestellt werden kann,
  • - zum Teil Wirkungssteigerung bei Kombination mit anderen Hilfs-, Zusatz- oder Wirkstoffen,
  • - gute bis sehr gute Materialverträglichkeit,
  • - Unterstützung der Reinigungswirkung,
  • - ökonomisch und ökologisch effektiverer Einsatz.


Der Ausdruck Stabilität bezieht sich im vorliegenden Zusammenhang sowohl auf das Aussehen der Lösungen (keine Niederschläge, Trübungen, Inhomogenitäten) als auch auf die Konstanz des pH- Wertes und die Konstanz der Wirkstoffgehalte.

Formulierungen auf Basis der erfindungsgemäßen Carbonsäuren eignen sich zur Behandlung von Flächen, Instrumenten, Geräten, Haut und Händen. Sie können beispielsweise in Krankenhäusern, Arztpraxen, öffentlichen und privaten Einrichtungen wie Bädern, Saunen, Sportgaststätten, Hotels, Haushalt (Bad, Küche), Industriebetrieben, insbesondere in der lebensmittelverarbeitenden Industrie, Kosmetik- und Pharmaindustrie, in der Landwirtschaft (Tierhaltung, Pflanzenzucht, Gartenbau), im Katastrophenschutz oder im Pflanzenschutz eingesetzt werden.

Insbesondere der Einsatz anstelle von Percarbonsäuren wie Peressigsäure, die sehr reaktionsfreudig, zum Teil sehr geruchsintensiv und nur begrenzt stabil sind, ist denkbar.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert. Wenn nicht anders angegeben, sind alle Teil- und Prozentangaben auf das Gewicht bezogen.

Beispiel 1

Zu Vergleichszwecken wurde die Wirksamkeit von nicht zu den erfindungsgemäßen Carbonsäuren zählenden Carbonsäuren gegen Mycobact. terrae im Instrumentenversuch gemäß DGHM getestet.

Dazu wurden wäßrige Lösungen der zu testenden Carbonsäuren bzw. Testformulierungen mit den in der Tabelle angegebenen Wirkstoffkonzentrationen hergestellt (2% Wirkstoffkonzentration bedeutet 2 Gewichtsteile Carbonsäure + 98 Gewichtsteile Wasser).



Die getesteten Carbonsäuren sind gegen Mycobact. terrae praktisch unwirksam.

Beispiel 2

In diesem Beispiel wurde die Wirksamkeit von erfindungsgemäßen Carbonsäuren gegenüber Mycobact. terrae im Instrumentenversuch gemäß DGHM getestet.

Es wurden wiederum wäßrige Lösungen der Wirkstoffe hergestellt.



Die Versuche zeigen, daß die getesteten Carbonsäuren gegen Mycobact. terrae ausgezeichnet wirksam sind. Sie sind signifikant wirksamer als die zur Zeit in Desinfektions- und Reinigungsmitteln eingesetzten Carbonsäuren. Bei pH-Werten um 7 ist die Wirksamkeit deutlich reduziert, da dann das weniger wirksame Salz vorliegt.

Beispiel 3

In diesem Beispiel wurde die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Carbonsäuren in Kombination mit einer kationenaktiven Verbindung (Benzalkoniumchlorid) gegen Mycobact. terrae im Instrumentenversuch gemäß DGHM getestet.

Die verwendete Formulierung bestand aus zwei Teilen Carbonsäure und 10 Teilen Benzalkoniumchlorid (50%ig) sowie 88 Teilen vollentsalztes Wasser.



Das Beispiel zeigt, daß die Kombination aus erfindungsgemäßer Carbonsäure mit anderen bioziden Wirkstoffen wie Benzalkoniumchlorid unverändert Tb-wirksam ist, während eine Kombination mit Säuren wie beispielsweise Phosphorsäure keine Tb-Wirksamkeit entfaltet.

Beispiel 4

In diesem Beispiel wurde die Wirksamkeit einer Kombination von erfindungsgemäßer Carbonsäure mit Phenoxyethanol (einem anderen bakteriziden Wirkstoff) gegenüber Mycobact. terrae im Instrumentenversuch gemäß DGHM getestet. Die verwendete Formulierung bestand aus 10 Teilen Carbonsäure und 90 Teilen Phenoxyethanol.



Wie sich zeigt, ist Furan-2-carbonsäure auch in Kombination mit anderen bioziden Alkoholen wie Phenoxyethanol sehr gut Tb-wirksam, wobei sich im Fall von Phenoxyethanol sogar eine synergistische Wirkungssteigerung ergibt.

Beispiel 5

In diesem Beispiel wurde die Wirksamkeit von erfindungsgemäßen Carbonsäuren gegenüber Mycobact. terrae im Keimträgerversuch (Baumwolle) gemäß DGHM getestet. Es wurden wiederum jeweils wäßrige Lösungen der Wirkstoffe hergestellt.



Wie sich gezeigt hat, ist Furan-2-carbonsäure selbst bei erheblich geringerer Wirkstoffkonzentration (Faktor 8) signifikant wirksamer als Pyridin-2-carbonsäure.


Anspruch[de]
  1. 1. Verwendung von Carbonsäuren zur Bekämpfung von Mykobakterien, dadurch gekennzeichnet, daß diese Carbonsäuren Verbindungen mit der allgemeinen Formel:



    umfassen, in der

    A eine substituierte oder unsubstituierte C5- C10-Arylgruppe ist, wobei A kein Stickstoffatom enthält,

    R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine C1-C3-Alkylgruppe sind,

    m 0 oder 1 ist und

    n eine Zahl von 0 bis 5 ist,

    und keine Alkylsulfonate oder Alkylsulfate zugegen sind.
  2. 2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß A eine C5-C6-Arylgruppe ist, R1 und R2 Wasserstoff sind und m und n jeweils unabhängig voneinander 0 oder 1 sind.
  3. 3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eingesetzte Carbonsäure Furan-2-carbonsäure oder Phenoxyessigsäure ist.
  4. 4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Carbonsäure in Form eines ihrer Salze eingesetzt wird.
  5. 5. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Carbonsäure in Form einer wäßrigen und/oder alkoholischen Lösung eingesetzt wird.
  6. 6. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung einen pH-Wert von bis zu 7 aufweist.
  7. 7. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung einen pH-Wert von bis zu 5 aufweist.
  8. 8. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung einen pH-Wert von bis zu 4 aufweist.
  9. 9. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Carbonsäure in einer Konzentration von 0,01 bis 8 Gew.-% eingesetzt wird.
  10. 10. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Carbonsäure bezogen auf das Gewicht der Lösung in einer Konzentration von 0,1 bis 6% eingesetzt wird.
  11. 11. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Carbonsäure bezogen auf das Gewicht der Lösung in einer Konzentration von 0,2 bis 4% eingesetzt wird.
  12. 12. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Carbonsäure in Form einer Flüssig-Konzentrat-, Pulver- oder Granulat-Formulierung oder auf einen Träger aufgezogen vorliegt.
  13. 13. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Carbonsäure in Kombination mit im Desinfektionsbereich üblichen Hilfs-, Zusatz- und/oder Wirkstoffen eingesetzt wird.






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