DE2246433B2 - Insektenabweisende Mittel - Google Patents
Insektenabweisende MittelInfo
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Description
N-CH2-CH-C
OR4
Il
ο
in der R1 für einen unverzweigten oder verzweigten
Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen steht, R2 ein Wasserstoffatom oder eine Mclhylgruppc darstellt,
R, eine unverzweigte oder verzweigte Alkylgruppc mit I bis 8 Kohlenstoffatomen oder eine Methoxygruppe
oder Äthoxygruppe bedeutet und R4 einen unverzweigten oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis
6 Kohlenstoffatomen darstellt.
Die erfindungsgemüß zu verwendenden Substanzen sind durch die obige Formel I eindeutig charakterisiert.
Die crfindungsgcmäßen insektenabweisenden Miltel,
die — gewöhnlich neben üblichen Zusatz- und/ oder Trägerstoffen — mindestens eins der angegebenen
am Stickstoffatom disubstituierten 3-Aminopropionsäurederivatc der Formel I enthalten, stellen
eine wertvolle Bereicherung der Technik dar. Dies
IO
: ergibt sich aus den Ergebnissen von Vergleicbsver-
«chen, die mit einer Substanz gemäß der Erfindung,
idem 3-(N-n-Butyl-N-acetyI)-aminopropionsüure-
: gtnylester, im Vergleich zu den bekannten, gut wirk-
| samen Handelspräparaten DiraethylpbtbaJat und ra-
!i ToIuvIsäure-N^i-diätbylamid (DEET) durchgeführt
wurden und aus denen die Überlegenheit der erfindungsjemäßen
Substanz gegenüber den Vergleichssubstanzen eindeutig hervorgebt
A,. PrUfung der insektenabweisenden Wirkung
(Repellentwirkung) an Aedes aegypti L. (Stechmücken)
Methode: Der Unterarm einer Versuchsperson diente als Mückenanlockquelle. Er wurde mit einer
5gewicbtsprozentigen Lösung der jeweils zu prüfenden Substanz in Äthanol durch gleichmäßiges Einreiben
behandelt. Die Hand der Versuchsperson wurde durch einen Handschuh geschützt. Der mit
dem Wirkstoff behandelte Unterarm wurde alsdann in einen mit 500 hungrigen Mückenweibchen gefüllten
Testkäfig eingeführt.
Ergebnis: Innerhalb der vorgesehenen Testdauer von 5 Minuten wurden bei Anwendung einer 5%igen
äthanolischen Lösung von 3-(N-n-Butyl-N-acetyl)-aininopropionsäureäthylester
weder Anflüge noch Stiche an dem behandelten Unterarm beobachtet.
Zur Ermittlung der Langzeitwirkung (Dauerwirkung) wurde der beschriebene Versuch in Abständen
von jeweils einer Stunde wiederholt. Dabei wurden zum Vergleich der Wirksamkeit die bekannten, gut
insektenabweisend wirkenden Substanzen Dimethylphthalat und m-Toluylsäure-N,N-diäthylamid in gleicher
Weise geprüft. Neben 3-(N n-Butyl-N-acetyl)-aminopropionsäureäthylester
wurde für diesen Langzeitversuch als weitere erfindungsgemäße Substanz zusätzlich noch die Substanz 3-(N-Äthyl-N-n-butyryl)-aminopropionsäuremethylester
in den Versuch einbezogen.
Das Ergebnis ist aus der folgenden Tabelle ersiehtlieh:
Wirkstoff
3-(N-n-Butyl-N-acetyl)-aminopropionsäureäthylester
3-(N-Äthyl-N-n-butyryl)-aminopropionsäuremethylester
m-Toluylsäure-N,N-diäthyiamid
Dimethylphthalat
4- + 4
4-4-4 4-4-4-
4-4-4-
4- 4-
4- 4- ■+ 4- 4-
4-4-4-
4-2, Bei der Verwendung von MN-n-Butyl-N-acetyt)·
ammopropionsäurefttbylester, 3-(N-Ätbyl-N-a-btttyryD-amTOopropionsauremethylester
und m-Toluylsfure-N,N-4iätbylamid
war dagegen auch nach S Stunden noch kein Nachlassen der Wirksamkeit zu beobachten.
A2. Prüfung der insektenabweisenden Wirkung
(Repellentwirkung) an Anopheles albimanus (Stechmücke)
Methode: wie bei Prüfung A,.
Ergebnis: Innerhalb der vorgesehenen Testdauer von 5 Minuten wurden weder Anflüge noch Stiebe
an dem mit den Wirkstoffen 3-iN-n-Butyl-N-acetyl)-amraopropionsäureäthylester
und 3-(N-Metbyl-N-acetyl)-aminopropionsäure-n-butylester
gemäß der Erfindung behandelten Unterarm beobachtet.
Die Prüfung der Langzeitwirkung, die unter Einbeziehung
der zuvor genannten beiden Wirkstoße mit einer Reihe von weiteren Substanzen gemäß der
Erfindung im Vergleich zu Dimethylphthalat und m - Toluylsäure - N,N - diäthylamid als Vergleichssubstanzen in der unter A1 für die Ermittlung der Langzeitwirkung
beschriebenen Weise durchgeführt wurde, zeigte das aus der folgenden Tabelle ersichtliche Ergebnis:
45
Wirkung |
[linden
3 |
|
Wirkstoff |
nach S
I |
|
3-(N-n-Butyl-N-acetyl)-amino- | 4-4-4- | |
propionsäureäthylester | 4-4-4- | |
3-(N-Methyl-N-acetyl)-amino- | 4-4-4- | |
propionsäure-n-butylester | 4-4-4- | |
3-(N-Äthyl-N-n-butyryl)-amino- | 4-4- | |
propionsäuremethylester | 4-4-4- | |
3-(N-n-Propyl-N-propionyl)- | ||
aminopropionsäuremethyl- | 4- 4- | |
ester | 4-4-4- | |
3-(N-Äthyl-N-carbomethoxy)- | 4-4-4- | |
aminopropionsäureäthylester . | 4-4-4- | |
3-(N-Äthyl-N-carbäthoxy)- | 4-4-4- | |
aminopropionsäureäthylester . | 4-4-4- | — |
m-Toluylsäure-N,N-diäthylamid | 4-4-4- | — |
Dime'ihylphthalat | — |
+ + + = Voller Mückenschutz.
+ + = Partieller Mückenschutz: zahlreichcAnflüge.jedoch
+ + = Partieller Mückenschutz: zahlreichcAnflüge.jedoch
keine Stiche.
- = Kein Mückenschutz: zahlreiche Stiche.
- = Kein Mückenschutz: zahlreiche Stiche.
Zusammenfassung
1. Bei Verwendung von Dimethylphthalat nahm die Wirksamkeit nach 3 Stunden deutlich ab; nach
Ablauf dieser Zeit (vgl. 5-Stunden-Werl) wurden zahlreiche Mückenanflüge und -stichc auf dem behandelten
Unterarm beobachtet.
+ * 4- = Voller Mückenschutz.
^ + = Partieller Mückenschutz:zahlrcichcAnflüge.jedoch
keine Stiche.
- = Kein Mückenschulz: zahlreiche Stiche.
Aus der Tabelle ergibt sich eindeutig die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Substanzen gegenüber
den bekannten Handelspräparatcn.
Angesichts der großen Schwierigkeiten, Anopheles-Stecbmücken mit Repellentien abzuwehren (Aedes
aegypti-Stechmücken lassen sich im allgemeinen durch Repellentien wesentlich leichter beeinflussen), ist die
aus der Tabelle ersichtliche Überlegenheit der erfindungsgemäßcn
Substanzen gegenüber den bekannten Handclspräparaten von besonderer Bedeutung.
B. Prüfung auf Schleimhautvcrträglichkeit Testobjekt: Kaninchenauge
Methode: I Tropfen des zu prüfenden Wirkstoffs wurde in den Bindehautsack (Tränensack) eines Ka-
246
ninchenauges goutufelt. Das andere Auge des Kaninchens (Kontrollseite) wurde te gleicher Weise mit
I Tropfen physiologischer Kochsalzlösung behandelt. Nach einer Einwirkungszeit von I Minute wurden
die behandelten Augen mit handwarmem Wasser s ausgespült. Die Beurteilung bzw. Nacbbeobachtung
der Kaninebenaugen erfolgte jeweils nach 1,3,5,24,
48 und 96 Stunden.
In diese Versuchsreihe wurden neben der erfindungsgeraäßen
Substanz 3«(N-n-Buty!-N-acetyl)-arainopropionsäureätbylester
als Vergledchssubstanzen Dimethylphtbalat und m-Toluylsäure-N.N-diätbylamid
einbezogen.
Das Ergebnis ist aus der folgenden Tabelle ersichtlich: IS
Wirkstoff | I |
Nacht
nac 3 |
>eobac
iStur 24 |
htunt
den 48 |
96 |
3-(N-n-Butyl-N-acetyl)- aminopropionsäure-äthyl- ester |
|||||
m-Toluylsäure-N.N-diäthyl- amid |
|||||
Dimethylphthalat | + + | + + | + + | •t | - |
+ + = Starke Rötung.
+ = Leichte Rötung.
- = Ohne Befund.
C. Prüfung der Einwirkung auf Kunststoffgegenstände (Anlöse- bzw. Anquellvermögen)
Methode: Ein Kugelschreiber aus Kunststoff und ein 10 χ 10 cm großes Stück eines Kunststoffregenmantels
(Regenhaut) aus Weich-PVC wurden 6 Stunden lang in den verdünnten (30 Volumprozent in
Äthanol) erfindungsgemäßen Wirkstoff 3-(N-n-Butyl-N-acetyl)-aminopropionsäureäthylester
gelegt. Als Vergleichssubstanzen wurden — in gleicher Verdünnung — Dimethylphthalat und m-Toluylsäurc-Ν,Ν-diäthylamid
eingesetzt.
Ergebnis:
1. Bei der Verwendung von 3-(N-n-ButyI-N-acetyl)-aminopropionsäureäthylester
zeigten die beiden Kunststoffgegenstände keine Veränderung ihrer Beschaffenheit.
2. Durch die Vergleichswirkstoffe m-Toluylsäurc-Ν,Ν-diäihylamid
und Dimethylphthalat wurden beide Kunststoffgegenstände angegriffen: Ihre Oberflächen
waren rauh, klebrig und gequollen.
Die am Stickstoffatom disubstituierten 3-Aminopropionsäurederivate
der Formel I gemäß der Erfindung sind zum Teil bereits bekannte Substanzen,
zum Teil wurden sie in der Literatur noch nicht beschrieben. Sie können nach an sich bekannten Verfahren
hergestellt werden. Zum Beispiel durch Addition von Aminen der Formel Il
R, — NH2
(H)
an die reaktive C = C-Doppclbindung von Acrylsäurederivatcn
(bzw. 2-Alkylacrylsäuredcrivaten) der
40
433
Formel Ul
(KO
wobei R1 in der Formel II sowie R2 und X in der
Formel III die oben (Formel I) angegebene Bedeutung
Die Umsetzung der Amine der Formel Il mit den — gegebenenfalls in 2-SteIlung durcb einen Alkylrest
substituierten — Acrylsäurederivaten der Formel III
kann in An- oder Abwesenheit von Verdünnungsmitteln,
wie Alkohole, alipbatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, erfolgen, wobei zur Vermeidung
der Bildung von 2: l-Addukten der Formel V
R1-N
CH,- CH-X
CH2-CH-X
ein Molverhältnis von 2: 1 zwischen dem Amin (II) und dem Acrylsäurederivat (III) gewählt werden muß.
Diese Additionsreaktion, die zu Verbindungen der Formel IV führt,
I \ Γ
R1-NH2^-H2C=CH- X-» N-CH2-CH X
H
(III) (IV)
(III) (IV)
(H)
also zu den am Stickstoffatom monosubstituicrten
3-Aminopropionsäuredcrivaten, wird zweckmäßig bei Temperaturen zwischen 0 und i00°C, vorzugsweise
im Temperaturbereich zwischen 5 und 300C. ausgeführt.
Die Reaktion kann bei normalem Druck durchgeführt werden bzw. bei Verwendung von bei Raumtemperatur
sehr flüchtigen Aminen sowie zur Beschleunigung des Reaktionsablaufs auch bei erhöhtem
Druck. Die Isolierung und Aufarbeitung der Reaktionsprodukte gemäß Formel IV erfolgt in üblicher
Weise durch Destillation.
Diese als Zwischenprodukte anfallenden Verbindüngen gemäß Formel IV zeigen ebenfalls eine gute
insektenabweisende Wirkung, wenn auch weniger ausgeprägt und schwächer als bei den daraus herstellbaren
Endprodukten (Formel I). Sie sind jedoch von geringer chemischer Beständigkeit und daher für die
Praxis unbrauchbar.
Die Darstellung der Endprodukte, der am Stickstoffatom
disubstituierten 3-Aminopropionsäurcdcrivate gemäß Formel 1, aus den Zwischenprodukten
gemäß For.ncl IV erfolgt in einem anschließenden Reaktionsschritt durch Umsetzung der Addukte der
Formel IV mit reaktiven Carbonsäurechloriden der Formel VI bzw. mit Chloramciscnsäurecstern der
Formel VII in an sich bekannter Weise:
R1 R2 R1 R2
(IV)
O (Vl VII)
(I)
wobei R1 in Formel Vl; VlI die oben (Formel 1) angegebene Bedeutung hat.
Diese Umsetzung wird vorteilhaft in Gegenwart von tertiären Stickstoffbasen, wie Triäthylamin oder
Pyridin, bei Temperaturen zwischen 0 und 3O0C ausgeführt, zweckmäßig unter Verwendung von Verdünnungsmitteln. Als für diesen Zweck geeignete
Verdünnungsmittel haben sich aromatische und aliphatische Kohlenwasserstoffe erwiesen. Die durch
die Umsetzung erhältlichen Reaktionsprodukte (Endprodukte) gemäß Formel 1 können in üblicher Weise
durch Destillation isoliert und gereinigt werden.
Als Beispiele für nach dem beschriebenen Verfahren
erhältliche und gemäß der Erfindung als Insektenabwehrmittel verwendbare am Stickstoffatom disubstituierte 3-Aminopropionsäurederivate seien genannt:
3-(K n-Butyl-N-acetyO-amino-
propionsäureiithylester Kp-O-5: 126—127° C
3-(N-Äthyl-N-ii-butyryl)-amino-
propionsäurumethylester ... Kp.3: 122—125°C
3-(N-Äthyl-N-sicetyl)-amino-
propionsäureäthylester Kp10-6: 105—106" C
3-(N-n-Propyl-N-acetyl)-amino-
propionsäureuthylester Kp10-3: 101—1020C
3-(N-Methyl-N-acetyl)-amino-
propionsäure-n-butylester ... KPo15: 112—116°C
3-(N-n-Propyl-N-n-propionyl)-amino-
propionsäuremethylester Kp.,: 135—138° C
3-(N-n-Butyl-N-acetyl)-amino-
propionsäure-n-butylester ... Kp-O-3: 136—138°C
3-(N-Äthyl-N-acetyl)-amino-2-methyI-
propionsäureäthylester Kp.3: 118— 120° C
3-(N-Äthyl-N-propionyl)-amino-2-methyl-
propionsäureäthylester Kp.3: 123—126° C
3-(N-Athyl-N-carbomethoxy)-amino-
propionsäureäthylester Kp.3: 95— 98° C
3-<N-Äthyl-N-carbäthoxy)-amino-
propionsäureäthyle*ter Kp.s: 118—12O0C
3-[N-Methyl-N-(2-äthyl-hexanoyl)]-amino-
propionsäuremethylester Kp10-05: 106—108" C
Die erfindungsgemäßen Wirkstoffe zeigen bei geringer Warmblütertoxität eine starke insektenabweisende Wirkung (Repellentwirkung) gegen blutsaugende Insekten. Da die Wirkung lange Zeit anhält,
können diese Mittel in Form von für diesen Zweck geeigneten Zubereitungen vorteilhaft zur Abwehr
von schädlichen blutsaugenden Insekten verwendet werden. Zur Abwehr von Stechmücken sind diese
Mittel besonders gut geeignet.
Die erfindungsgemäßen Wirkstoffe, die unverdünnt
oder vorzugsweise verdünnt eingesetzt werden können, können in die für Repellents üblichen Darreichungsfonnen eingearbeitet und in allen in der Kosmetik gebräuchlichen Anwendungsformen eingesetzt
werden, beispielsweise in Form von Lösungen. Emulsionen, Salben, Cremes, Pulvern, Pasten, Stiften oder
Sprays oder als Aerosole aus Sprühdosen.
Diese Zubereitungen werden in bekannter Weise hergestellt durch Vermischen oder Verdünnen der
Wirkstoffe mit Lösungsmitteln. Zusatzmitteln und/ oder Trägerstoffen, gegebenenfalls unter Verwendung
to von Emulgatoren.
Die erfindungsgemäßen Wirkstoffe können in den Zubereitungen als Mischungsbestandteil vorliegen,
gegebenenfalls auch im Gemisch mit anderen Wirkstoffen, wie z. B. Sonnenschutzmitteln.
is Die Zubereitungen enthalten im allgemeinen 0,1
bis 95 Gewichtsprozent des bzw. der Wirkstoffe, insbesondere zwischen 0,5 und 90 Gewichtsprozent. Vorzugsweise soll der Wirkstoffanteil in den Zubereitungen jedoch 5 bis 20 Gewichtsprozent betragen.
ίο Zum Schutz gegen schädliche blutsaugendc Insekten können die erfindungsgemäßen Wirkstoffe unverdünnt oder verdünnt in Form ihrer Zubereitungen
durch Einreiben oder Aufsprühen auf die menschliche oder die tierische Haut aufgebracht werden.
Eine besonders gute Wirksamkeit wird bei ihrer Anwendung in Form von alkoholisch-wäßrigen Lotionen
erzielt. Auch als Zusatz zu Imprägniermitteln für Textilbahnen, Kleidungsstücke und Verpackungsmaterialien sowie als Zusatz zu Polier-, Putz- und
Fensterreinigungsmitteln sind die erfindungsgemäßen Wirkstoffe geeignet.
Die folgenden Beispiele für Zubereitungen unter Verwendung der Wirkstoffe gemäß der Erfindung
dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.
35
5 g 3-(N-n-Butyl-N-acetyl)-aminopropion-
säure-n-butylester,
5 g Trioctanoin (Veresterungsprodukt
zwischen Glycerin und 3 Molen Octancarbonsäure),
5 g 2-Octyl-dodecanol,
50 g Isopropanol,
10 g Wasser
werden vermischt. Die hierbei erhaltene Losung ist außer zum Einreiben besonders als verspr*ihbaräs
Insektenabwehrmittel geeignet
48 g eines kolloiddispersen Gemisches aus 90Teilen Cetylstearylalkohol und 10 Teilen Natriumcetylstearylsulfat (»Lanette N«,
Deutsche Hydrierwerke, Düsseldorf),
24gCetylalkohoL
24 g Mineralöl (Viskosität etwa 3° Engler/
500C),
20 g 3-{N-n-Butyl-N-acetyl)-aminopropionsäureäthylester
werden gemischt und die erhaltene Mischung wird auf 70° C erwärmt Ein getrennt davon zubereitetes
ebenfalls auf 700C erwärmtes Gemisch aus 24fllg
Wasser und 40 g Glycerin wird in der Wärme (tiei etwa 70° C) dem erstgenannten Gemisch unter Rühren
zugesetzt. Unter beständigem Rühren entsteht beton Erkalten eine Creme, die sieh als Insektenabwehrmittel zum Einreiben in die Haut eignet
409532/43*
40
45
55
60
Claims (1)
- 246Iusektenabweisende Mittel fur kosmetisobe oder tedwisobeZweckcgeJi en nzeiclmet durch einen Gebalt an raindeütens einem am Stickstoff· atom disubstituierten ^Arainopropionsäurederivat der FormelN-CH2-CH-COR4IO»5in der R1 für einen unveirzweigten oder verzweigten Alkylrcst mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen steht, R2 ein WasserstofTatom oder eine Methylgruppe darstellt, R3 eine unverzweiigte oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder eine Methoxygruppe oder Äthoxygruppe bedeutet und R4 einen unverzweigteii oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt.Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von am Stickstoffatom disubstituierten 3-Aminopropionsäurederivaten als Wirkstoffe mit insektenabweisender Wirkung, insbesondere in Form von kosmetischen oder technischen Zubereitungen als neue Insektenabwehrmittel.Im Gegensatz zu den Insektiziden, die Insekten weder am Niederlassen noch am Stechen und der eventuell damit verbundenen Infektion zu hindern vermögen, da ihre Wirkung erst nach einer gewissen Latenzzeit einsetzt, haben Insektenabwehrmittel (Repellents) die Aufgabe, schädliche Insekten vom Anfliegen oder Berühren sowie vom Stechen und Saugen an fur sie anlockend wirkenden Obeiflächen, etwa der Haut von Tieren und Menschen, abzuhalten, wenn diese zuvor mit diesen Mitteln behandelt wurden. Die Abwehr von stechenden, blutsaugenden und sonstigen lästigen Insekten stellt in vielen Gegenden ein dringendes Bedürfnis dar, weil diese nicht nur Menschen und Haustiere belästigen, sondern zum Teil auch Krankheiten zu übertragen vermögen. Wirkstoffe zur Abwehr derartiger Insekten haben daher eine bedeutende gesundheitliche, hygienische und kosmetische Funktion zu erfüllen.Zum Zwecke der Abwehr schädlicher Insekten von fur sie anlockend wirkenden Oberflächen wurden bereits zahlreiche Wirkstoffe vorgeschlagen. Besonders bekannt und seit längerer Zeit im Gebrauch sind: Dimethylphthalat und m-Toluylsäure-N,N-diäthylamid (DEET). Diese Verbindungen haben als gut wirksame Insektenabwehrmittel in der Praxis eine erhebliche Bedeutung erlangt. Den bekannten und im Handel befindlichen Insektenabwehrmittel liegt kein gemeinsames Konstitutionsprinzip zugrun-Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Insektenabwehrmittel besteht in ihrer Eigenschaft, Kunststoffgegenstände des täglichen Bedarfs durch Anlösen bzw. Anquellen zu schadigen. Außerdem besitzen viele der bekannten Insektenabwehrmittel nicht oder nur in beschränktem Maße die für ihre kosmetische Anwendung erforderliche und erwünschte hohe Haut· und SchleirahautvertrUglichkeit.Aufgabe der Erfindung war daher die Entwicklung und Auffindung neuer insektenabweisender Mittel, die neben einer guten und langandauernden rasektenabweisenden Wirkung gleichzeitig eine ausgezeichnete Verträglichkeit für die menschliche Haut, insbesondere die Schleimhaut, aufweisen und Kunststoffgegenstände auch nach längerem Kontakt (BeriihrungszeJt) nicht angreifen und schädigen.Es wurde gefunden, daß bestimmte, am Stickstoffatom disubstituierte 3-Aminoproplonsäurederivate (/f-Alaninderivate) eine sehr gute, langanhaltende insektenabweisende Wirkung aufweisen, eine hohe, den bekannten Handelspräparaten überlegene Haut- und Schleimhautverträglichkeit besitzen und darüber hinaus die Eigenschaft haben, Kunststoffgegenstände unter den bei der Anwendung von Insektenabwehrmitteln praktisch auftretenden Bedingungen nicht anzugreifen und zu schädigen.Eine stark ausgeprägte insektenabweisende Wirkung unter den am Stickstoffatom substituierten Derivaten der 3-Aminopropionsäure aufzufinden, war besonders deshalb überraschend, weil die isomere 2-Aminopropionsäure bereits vor mehreren., ahrcn als insektenanlockende (speziell Stechmücken anlockende) Substanz beschrieben worden ist (A. W. A. B r ο w n, A. G. C a r m i c h a e 1: J. Econ. Entomol. 44, S. 317 [!96I]; B. Schaerffenberg, E. Ku pka: Naturwissenschaften 46, S. 457 [1959J), also als eine Substanz mit entgegengesetzter biologischer Wirkung.Gegenstand der Erfindung sind somit insektenabweisende Mittel für kosmetische oder technische Zwecke, gekennzeichnet durch einen Gehalt an mindestens einem am Stickstoffatom disubsiituicrtcn 3-Aminopropionsäurederivat der allgemeinen Formel I
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