CN104860944A - 盐酸莫西沙星的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种盐酸莫西沙星的工业生产方法,以加替沙星的中间体1-环丙基-6,7-二氟-1,4-二氢-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸乙酯与(S,S)-2,8-二氮杂环双环[4,3,0]壬烷为起始原料,经过螯合、缩合、成盐制成盐酸莫西沙星。其有益效果是:该生产工艺比较温和,易于操作,对设备没有特殊的要求,收率较高,适合工业化大生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种制药方法,即盐酸莫西沙星的生产方法。
背景技术
盐酸莫西沙星化学名:1-环丙基-6-氟-1,4-二氢-8-甲氧基-7-[(4aS,7aS)-八氢-6H-吡咯并[3,4-b]吡啶-6-基]-4-氧代-3-喹啉羧酸盐酸盐
结构式:
分子式:C21H24FN3O4·HCl
分子量:437.89
盐酸莫西沙星(Moxinoxacin)是一个新的8-甲氧基氟喹诺酮类广谱抗菌药,其化学结构与其它氟喹诺酮类品种有明显的不同,在其分子结构的8位碳原子上引入了甲氧基团。该药是由德国Bayer公司研制的一类新药,1999年首次在德国上市,先后在英国、美国、墨西哥等国家上市和应用,2002年在中国上市。本品既保持了早期氟喹诺酮类药物对革兰阴性菌的抗菌活性,同时增强了对革兰阳性球菌,非典型病原体如支原体、衣原体,以及军团菌属和厌氧菌的抗菌活性,具有广谱、高效、低毒、呈低水平耐药、无明显光毒性等优点,可用于治疗呼吸道感染。本品口服吸收快速完全,在呼吸道中的浓度显著高于主要致病菌---肺炎链球菌,流感嗜血杆菌及卡他莫拉菌的最小抑菌浓度(MIC90),对青霉素和大环内酯类耐药的菌株本品也有良好地作用。盐酸莫西沙星不良反应轻微,不受食物摄入的影响,药物间相互作用少,特别适用于呼吸道感染的门诊性治疗。盐酸莫西沙星的作用机制为干扰Ⅱ、Ⅳ拓扑异构酶,拓扑异构酶是DNA复制、修复和转录中的关键酶。从分子组成来看,盐酸莫西沙星是由1-环丙基-6,7-二氟-8-甲氧基-4-氧代-1,4-二氢-3-喹啉酸和(S,S)-八氢-6H-吡咯并[3,4,b]吡啶两部分组成,与盐酸成盐后制得盐酸莫西沙星。
盐酸莫西沙星合成文献较多,按照生产方法的类型列举以下几种:
专利93100215.X《喹诺酮甲酸和萘啶酮甲酸衍生物》中公开的合成方法:
该方法是1-环丙基-6,7-二氟-1,4-二氢-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸与(S,S)-2,8-二氮杂环双环[4,3,0]壬烷直接进行缩合反应,再与盐酸成盐。该方法直接简单,但在反应过程中难以避免会产生C6-F和C7-F的竞争取代,形成副产物,较难分离,影响产品的质量。
专利CN1279683A《8-甲氧基-喹诺酮羧酸类的制备方法》中公开的合成方法:
该方法以1-环丙基-6,7,8-三氟-1,4-二氢-4-氧代-3-喹啉羧酸先与(S,S)-2,8-二氮杂环双环[4,3,0]壬烷进行缩合反应,然后与甲醇钠进行缩合上8位的甲氧基。但是目前市场上(S,S)-2,8-二氮杂环双环[4,3,0]壬烷的价格较贵,而且在(S,S)-2,8-二氮杂环双环[4,3,0]壬烷缩合后还有一步反应,最终成品针对(S,S)-2,8-二氮杂环双环[4,3,0]壬烷的转换率不高,成品成本高,没有经济价值。
专利WO2005012285《AN IMPROVED PROCESS FOR THEPREPARATION OF MOXIFLOXACIN HYDROCHLORIDE》中公开的合成路线:
该方法以硼酸和乙酸酐与1-环丙基-6,7-二氟-1,4-二氢-8-甲氧基-4-氧代--3-喹啉羧酸乙酯加热反应生成螯合物,再与(S,S)-2,8-二氮杂环双环[4,3,0]壬烷发生缩合反应,与盐酸反应生成盐酸莫西沙星。该专利缩合反应温度较高,所得产品的颜色较深,产生的杂质N-甲基莫西沙星含量较高,且不易去除,后处理较为繁琐,不利于工业化大生产。
专利CN102675306A《一种莫西沙星或其盐的制备方法》公开的合成方法:
该方法是1-环丙基-6,7-二氟-1,4-二氢-8-甲氧基-4-氧代--3-喹啉羧酸乙酯与(S,S)-2,8-二氮杂环双环[4,3,0]壬烷以乙醇为溶剂,路易斯酸为催化剂直接反应,反应后加水和盐酸进行水解而得。本路线会产生大量的氢氟酸,不但有毒,而且腐蚀性强,而且加入的金属催化剂易与羧酸形成络合物,不易除去,莫西沙星小环消耗量也较大,不利于工业化大生产。
专利CN200910104481《一种盐酸莫西沙星的合成方法》公开的盐酸莫西沙星的合成方法:
该方法中原料喹诺羧酸氟络合物不易获得,并且增加了上保护脱保护的步骤,使得操作步骤延长,不适合工业化大生产。
专利WO2008059521《NOVEL PROCESS FOR THE PREPARATION OFMOXIFLOXACIN HYDROCHLORIDE AND A NOVEL POLYMORPH OFMOXIFLOXACIN》公开的盐酸莫西沙星的合成方法:
该方法是1-环丙基-6,7-二氟-1,4-二氢-8-甲氧基-4-氧代--3-喹啉羧酸与二乙胺在N,N-二环己基碳二亚胺/1-羟基苯并三唑(DCC/HOBT)作用下缩合得酰胺物,酰胺物与(S,S)-2,8-二氮杂环双环[4,3,0]壬烷在1,8,二氮杂环[5,4,0[十一烯-7(DBU)存在下发生亲核取代反应,再和盐酸处理得盐酸莫西沙星。但是DCC是强致癌物质,DBU价格昂贵,不适合工业化大生产。
盐酸莫西沙星的合成实质上是母核C7位与支链(S,S)-2,8-二氮杂环双环[4,3,0]壬烷发生亲核取代反应,虽然C7位处于4位羰基的对位,电子云密度相对较低,已发生亲核取代反应,但C8位甲氧基的强推电子效应降低了C7-F的离去活性,不易反应亲核取代反应;除此之外,C7-F与C6-F之间还存在竞争取代,因此进一步降低C7位电子云密度在本步反应的作用至关重要。根据合成加替沙星的方法可知,如果将母核和支链直接缩合,收率很低;采用螯合法会使收率大大提高。
发明内容
本发明目的是克服现有技术的不足和技术难点,提供一种工艺比较温和,易于操作,对设备没有特殊的要求,收率较高,成本低,对环境影响小,适合工业化大批量生产的盐酸莫西沙星生产方法。
上述目的是由以下技术方案实现的:提供一种盐酸莫西沙星的生产方法,其特点是:所述生产方法包含以下步骤:
1)向反应瓶中加入乙酸酐、硼酸、氯化锌,于90~110℃反应1~3小时,加入加替沙星的中间体1-环丙基-6,7-二氟-1,4-二氢-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸乙酯,于80~120℃反应1~5小时,反应毕降温,结晶,过滤,干燥,得螯合物。其中1-环丙基-6,7-二氟-1,4-二氢-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸乙酯与乙酸酐、硼酸、氯化锌的摩尔比为1∶2~10∶0.5~3∶0.1~1。
2)向反应瓶中加入乙腈、螯合物、三乙胺,于10~70℃滴加(S,S)-2,8-二氮杂环双环[4,3,0]壬烷的乙腈溶液,滴加完毕后,于10~70℃反应1~5小时,反应完毕。减压浓缩,加入乙醇溶解,控温0~30℃滴加浓盐酸成盐,结晶,过滤,干燥,得到盐酸莫西沙星。其中螯合物与三乙胺、(S,S)-2,8-二氮杂环双环[4,3,0]壬烷的摩尔比为1∶0.5~3∶0.5~3;其中螯合物与乙腈的重量比为1∶1~10。
上述步骤1)后处理中,反应毕降温,结晶步骤:反应毕冷却降温至10~40℃加水,于10~40℃搅拌1~5小时,其中1-环丙基-6,7-二氟-1,4-二氢-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸乙酯与水的重量比为1∶10~30。
上述步骤1)后处理中,过滤步骤:过滤,水洗至母液近中性pH至5~7。
上述步骤2)中,(S,S)-2,8-二氮杂环双环[4,3,0]壬烷的乙腈溶液中:(S,S)-2,8-二氮杂环双环[4,3,0]壬烷与乙腈的重量比为1∶1~10。
上述步骤2)后处理中,减压浓缩步骤:降温至10~45℃,开真空泵减压浓缩,真空度-0.04~-0.09MPa。
上述步骤2)后处理中,溶解步骤:加入乙醇搅拌溶解,其中螯合物与乙醇的重量比为1:1~5。
上述步骤2)后处理中,成盐,结晶步骤:滴加浓盐酸调节pH至1~2,于0~30℃结晶1~5小时。
本发明上述合成方法的路线概括如下:
本发明的有益效果:
1.本发明所用的原料1-环丙基-6,7-二氟-1,4-二氢-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸乙酯为加替沙星的中间体,与(S,S)-2,8-二氮杂环双环[4,3,0]壬烷市场上有销售,且价格较低,质量稳定,降低了生产成本。
2.本发明通过控制温度滴加(S,S)-2,8-二氮杂环双环[4,3,0]壬烷的乙腈溶液明显提高了产品的质量和收率。
3.本发明易于工业化生产,相对于其他文献或专利报道的工艺,本发明的工艺更易于操作、反应条件温和、对设备没有特殊的要求,适合工业化大批量生产。
4.本发明中使用到的溶剂回收使用方便,本方法中乙腈通过减压浓缩回收,乙醇可通过母液蒸馏回收,回收的乙腈和乙醇可重复利用,降低了生成成本,减少了对环境的影响。
附图说明
图1是本合成方法的流程图;
图2是本发明的盐酸莫西沙星产品的HPLC谱图;
图3是对照产品盐酸莫西沙星的HPLC谱图。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明内容做出更为详细的说明,但本发明的保护范围不局限于以下实施例,凡是基于本发明的技术方案所实现的技术、工艺均属于本发明的等同范围。
第一种实施例:
1)1-环丙基-6,7-二氟-1,4-二氢-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸乙酯螯合物的制备:向反应瓶中,加入乙酸酐300g、氯化锌20,硼酸50g,加热升温至100℃反应2小时,降温至50℃,加入1-环丙基-6,7-二氟-1,4-二氢-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸乙酯150g,升温至110℃反应3小时,反应毕降至30℃,加水3000ml,于25℃搅拌3小时,过滤,水洗至母液近中性pH至6,60℃干燥,得类白色固体182g收率92.7%,mp:114.5℃(标准为113~117℃)。
2)盐酸莫西沙星的制备:向反应瓶中加入乙腈800g、螯合物160g,三乙胺50g,于25℃滴加(S,S)-2,8-二氮杂环双环[4,3,0]壬烷的乙腈溶液((S,S)-2,8-二氮杂环双环[4,3,0]壬烷47g,乙腈100g),滴加完毕后,于25℃反应3小时,反应完毕。开真空泵减压浓缩(真空度-0.04~-0.09MPa),浓缩完毕加入乙醇800g,搅拌溶解,控温25℃滴加浓盐酸,调节至pH=2,于25℃结晶3小时。过滤,用乙醇洗,60℃常压干燥,得到黄色结晶性固体125g收率75.5%,比旋度[a]D 20为-126°(标准为-125°至-138°)。
第二种实施例:
1)1-环丙基-6,7-二氟-1,4-二氢-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸乙酯螯合物的制备:向反应瓶中,加入乙酸酐100g、氯化锌6,硼酸15g,加热升温至100℃反应2小时,降温至50℃,加入1-环丙基-6,7-二氟-1,4-二氢-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸乙酯150g,升温至110℃反应3小时,反应毕降至30℃,加水1500ml,于25℃搅拌3小时,过滤,水洗至母液近中性pH至6,60℃干燥,得类白色固体175g收率89.1%,mp:116.2℃(标准为113~117℃)。
2)盐酸莫西沙星的制备:向反应瓶中加入乙腈200g、螯合物160g,三乙胺20g,于25℃滴加(S,S)-2,8-二氮杂环双环[4,3,0]壬烷的乙腈溶液((S,S)-2,8-二氮杂环双环[4,3,0]壬烷30g,乙腈50g),滴加完毕后,于25℃反应3小时,反应完毕。开真空泵减压浓缩(真空度-0.04~-0.09MPa),浓缩完毕加入乙醇200g,搅拌溶解,控温25℃滴加浓盐酸,调节至pH=2,于25℃结晶3小时。过滤,用乙醇洗,60℃常压干燥,得到黄色结晶性固体121g收率73.1%,比旋度[a]D 20为-128°(标准为-125°至-138°)。
第三种实施例:
1)1-环丙基-6,7-二氟-1,4-二氢-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸乙酯螯合物的制备:向反应瓶中,加入乙酸酐500g、氯化锌60,硼酸85g,加热升温至100℃反应2小时,降温至50℃,加入1-环丙基-6,7-二氟-1,4-二氢-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸乙酯150g,升温至110℃反应3小时,反应毕降至30℃,加水4500ml,于25℃搅拌3小时,过滤,水洗至母液近中性pH至7,60℃干燥,得类白色固体186g收率94.7%,mp:114.8℃(标准为113~117℃)。
2)盐酸莫西沙星的制备:向反应瓶中加入乙腈1500g、螯合物160g,三乙胺110g,于25℃滴加(S,S)-2,8-二氮杂环双环[4,3,0]壬烷的乙腈溶液((S,S)-2,8-二氮杂环双环[4,3,0]壬烷130g,乙腈250g),滴加完毕后,于25℃反应3小时,反应完毕。开真空泵减压浓缩(真空度-0.04~-0.09MPa),浓缩完毕加入乙醇800g,搅拌溶解,控温25℃滴加浓盐酸,调节至pH=2,于25℃结晶3小时。过滤,用乙醇洗,60℃常压干燥,得到黄色结晶性固体128g收率77.3%,比旋度[a]D 20为-129°(标准为-125°至-138°)。
第四种实施例:
1)1-环丙基-6,7-二氟-1,4-二氢-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸乙酯螯合物的制备:向反应瓶中,加入乙酸酐300g、氯化锌10,硼酸50g,加热升温至110℃反应1小时,降温至50℃,加入1-环丙基-6,7-二氟-1,4-二氢-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸乙酯150g,升温至120℃反应1小时,反应毕降至40℃,加水3000ml,于35℃搅拌5小时,过滤,水洗至母液近中性pH至6,60℃干燥,得类白色固体181g收率92.2%,mp:116.5℃(文献113~117℃)。
2)盐酸莫西沙星的制备:向反应瓶中加入乙腈800g、螯合物160g,三乙胺40g,于65℃滴加(S,S)-2,8-二氮杂环双环[4,3,0]壬烷的乙腈溶液((S,S)-2,8-二氮杂环双环[4,3,0]壬烷50g,乙腈150g),滴加完毕后,于65℃反应1小时,反应完毕。开真空泵减压浓缩(真空度-0.04~-0.09MPa),浓缩完毕加入乙醇800g,搅拌溶解,控温30℃滴加浓盐酸,调节至pH=1,于30℃结晶5小时。过滤,用乙醇洗,60℃常压干燥,得到黄色结晶性固体129g收率77.9%,比旋度[a]D 20为-130°(标准为-125°至-138°)。
第五种实施例:
1)1-环丙基-6,7-二氟-1,4-二氢-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸乙酯螯合物的制备:向反应瓶中,加入乙酸酐300g、氯化锌10,硼酸50g,加热升温至90℃反应3小时,降温至40℃,加入1-环丙基-6,7-二氟-1,4-二氢-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸乙酯150g,升温至80℃反应5小时,反应毕降至35℃,加水3000ml,于10℃搅拌1小时,过滤,水洗至母液近中性pH至7,60℃干燥,得类白色固体188g收率95.8%,mp:115.8℃(文献113~117℃)。
2)盐酸莫西沙星的制备:向反应瓶中加入乙腈800g、螯合物160g,三乙胺40g,于10℃滴加(S,S)-2,8-二氮杂环双环[4,3,0]壬烷的乙腈溶液((S,S)-2,8-二氮杂环双环[4,3,0]壬烷50g,乙腈150g),滴加完毕后,于10℃反应5小时,反应完毕。开真空泵减压浓缩(真空度-0.04~-0.09MPa),浓缩完毕加入乙醇800g,搅拌溶解,控温0℃滴加浓盐酸,调节至pH=2,于0℃结晶1小时。过滤,用乙醇洗,60℃常压干燥,得到黄色结晶性固体131g收率79.1%,比旋度[a]D 20为-126°(标准为-125°至-138°)。
第六种实施例:
1)1-环丙基-6,7-二氟-1,4-二氢-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸乙酯螯合物的制备:向反应瓶中,加入乙酸酐300g、氯化锌10,硼酸50g,加热升温至100℃反应2小时,降温至40℃,加入1-环丙基-6,7-二氟-1,4-二氢-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸乙酯150g,升温至100℃反应2小时,反应毕降至25℃,加水3000ml,于25℃搅拌3小时,过滤,水洗至母液近中性pH至7,60℃干燥,得类白色固体180g收率91.7%,mp:116.6℃(标准为113~117℃)。
2)盐酸莫西沙星的制备:向反应瓶中加入乙腈800g、螯合物160g,三乙胺40g,于40℃滴加(S,S)-2,8-二氮杂环双环[4,3,0]壬烷的乙腈溶液((S,S)-2,8-二氮杂环双环[4,3,0]壬烷50g,乙腈150g),滴加完毕后,于40℃反应2小时,反应完毕。开真空泵减压浓缩(真空度-0.04~-0.09MPa),浓缩完毕加入乙醇800g,搅拌溶解,控温20℃滴加浓盐酸,调节至pH=2,于20℃结晶2小时。过滤,用乙醇洗,60℃常压干燥,得到黄色结晶性固体135g收率81.5%,比旋度[a]D20为-127°(标准为-125°至-138°)。
实验例:
为了考察本发明所生产的盐酸莫西沙星的质量,我们与多种工艺进行了大量的对比实验,均证明本发明在质量或者生产成本上具有优势。特别是与比较接近的螯合工艺进行了对比,得到了肯定的结果。下面仅例举一例:
把本发明的盐酸莫西沙星产品和专利WO2005012285的盐酸莫西沙星产品进行对比。通过高效液相色谱(HPLC)进行分析,得到说明书附图的图2和图3。其中,图2是本发明所生产的盐酸莫西沙星HPLC谱图;其实验数据如表1:
表1
峰表
检测器A Ch1 293nm
峰# | 名称 | 保留时间 | 高度 | 面积 | 面积% | 理论塔板# | 分离度 | 拖尾因子 |
1 | 20.559 | 317 | 11069 | 0.027 | 9037 | 0.00 | 0.90 | |
2 | 盐酸莫西沙星 | 23.017 | 869687 | 40988503 | 99.973 | 5449 | 2.33 | 0.91 |
总计 | 870004 | 40999571 | 100.000 |
图3是按专利WO2005012285所生产的盐酸莫西沙星HPLC谱图。其实验数据见表2:
表2
峰表
测器A Ch1 293nm
峰# | 名称 | 保留时间 | 高度 | 面积 | 面积% | 理论塔板# | 分离度 | 拖尾因子 |
1 | 12.013 | 123 | 3351 | 0.008 | 4272 | 0.00 | 1.07 | |
2 | N-甲基莫西沙星 | 16.863 | 2200 | 87255 | 0.198 | 4156 | 5.44 | 0.89 |
3 | 19.288 | 676 | 22802 | 0.052 | 7459 | 2.50 | 0.80 | |
4 | 盐酸莫西沙星 | 21.620 | 886352 | 43998040 | 99.706 | 4480 | 2.13 | 0.84 |
5 | 34.039 | 228 | 16115 | 0.037 | 6288 | 8.25 | 1.10 | |
总计 | 889579 | 44127563 | 100.000 |
实验证明:本发明所生产的产品中未检测到N-甲基莫西沙星,其单个杂质远小于0.1%,即低于CFDA的要求。而对比工艺的产品所检测到N-甲基莫西沙星含量居高,可见本发明的产品质量明显优于现有技术的产品质量。
Claims (8)
1.一种盐酸莫西沙星的生产方法,其特征在于:所述生产方法包含以下步骤:
步骤1:向反应瓶中加入乙酸酐、硼酸、氯化锌,于90~110℃反应1~3小时,加入1-环丙基-6,7-二氟-1,4-二氢-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸乙酯,于80~120℃反应1~5小时,反应毕降温,结晶,过滤,干燥,得螯合物,其中,1-环丙基-6,7-二氟-1,4-二氢-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸乙酯与乙酸酐、硼酸、氯化锌的摩尔比为1∶2~10∶0.5~3∶0.1~1;
步骤2:向反应瓶中加入乙腈、螯合物、三乙胺,于10~70℃滴加(S,S)-2,8-二氮杂环双环[4,3,0]壬烷的乙腈溶液,滴加完毕后,于10~70℃反应1~5小时,反应完毕,减压浓缩,加入乙醇溶解,控温0~30℃滴加浓盐酸成盐,结晶,过滤,干燥,得到盐酸莫西沙星,其中,螯合物与三乙胺、(S,S)-2,8-二氮杂环双环[4,3,0]壬烷的摩尔比为1∶0.5~3∶0.5~3;其中螯合物与乙腈的重量比为1∶1~10。
2.根据权利要求1所述的一种盐酸莫西沙星的生产方法,其特征在于:步骤1中,所述反应毕降温,结晶步骤:反应毕冷却降温至10~40℃加水,于10~40℃搅拌1~5小时,其中1-环丙基-6,7-二氟-1,4-二氢-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸乙酯与水的重量比为1∶10~30。
3.根据权利要求1所述的一种盐酸莫西沙星的生产方法,其特征在于:步骤1中,所述过滤步骤:过滤,水洗至母液近中性pH至5~7。
4.根据权利要求1所述的一种盐酸莫西沙星的生产方法,其特征在于:步骤2中,所述(S,S)-2,8-二氮杂环双环[4,3,0]壬烷的乙腈溶液,(S,S)-2,8-二氮杂环双环[4,3,0]壬烷与乙腈的重量比为1∶1~10。
5.根据权利要求1所述的一种盐酸莫西沙星的生产方法,其特征在于:步骤2中,所述减压浓缩步骤:降温至10~45℃,开真空泵减压浓缩,真空度-0.04~-0.09MPa。
6.根据权利要求1所述的一种盐酸莫西沙星的生产方法,其特征在于:步骤2中,所述溶解步骤:加入乙醇搅拌溶解,其中螯合物与乙醇的重量比为1:1~5。
7.根据权利要求1所述的一种盐酸莫西沙星的生产方法,其特征在于:步骤2中,所述成盐,结晶步骤:滴加浓盐酸调节pH至1~2,于0~30℃结晶1~5小时。
8.根据权利要求1所述的一种盐酸莫西沙星的生产方法,其特征在于:所述生产方法由以下结构式概括:
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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