Azadiractina
Azadiractina
Nombres
Nombre IUPAC preferido
Dimetil (2a R ,2a 1 R ,3 S ,4 S ,4a R ,5 S ,7a S ,8 S ,10 R ,10a S )-10-(acetiloxi)-3,5-dihidroxi-4-[(1a R ,2 S ,3a S ,6a S ,7 S ,7a S )-6a-hidroxi-7a-metil-3a,6a,7,7a-tetrahidro-2,7-metanofuro[2,3- b ]oxireno[2,3- e ]oxepin-1a(2 H )-il]-4-metil-8-{[(2 E )-2-metilbut-2-enoil]oxi}octahidro-1 H ,7 H -nafto[1,8- bc :4,4a- c ′]difurano-5,10a(8 H )-dicarboxilato
Identificadores
  • 11141-17-6 controlarY
Modelo 3D ( JSmol )
  • Imagen interactiva
EBICh
  • CHEBI:2942 controlarY
Araña química
  • 4444685 controlarY
Tarjeta informativa de la ECHA100.115.924
BARRIL
  • C08748 controlarY
Identificador de centro de PubChem
  • 5281303
UNIVERSIDAD
  • O4U1SAF85H controlarY
  • DTXSID0037497
  • InChI=1S/C35H44O16/c1-8-15(2)24(38)49-18-12-19(48-16(3)36)32(26(39)43-6)13-46-21- 22(32)31(18)14-47-34(42,27(40)44-7)25(31)29(4,23(21)37)35-20-11-17(30(35 ,5)51-35)33(41)9-10-45-28(33)50-20/h8-10,17-23,25,28,37,41-42H,11-14H2,1-7H3 /b15-8+/t17-,18+,19-,20+,21-,22-,23-,25+,28+,29-,30+,31+,32+,33+,34+ ,35+/m1/s1 controlarY
    Clave: FTNJWQUOZFUQQJ-NDAWSKJSSA-N controlarY
  • O=C(OC)[C@@]1(O)OC[C@]82[C@@H](OC(=O)/C(=C/C)C)C[C@@H](OC(=O)C)[C@@]7(C(=O)OC)CO[C@@H]([C@@H](O)[C@](C)([C@H]12)[C@]64O[C@]6([C@@H]3[C@@]5(O)/C=C\O[C@H]5O[C@H]4C3)C)[C@@H]78
Propiedades
C35H44O16​​​​​
Masa molar720,721  g·mol −1
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para los materiales en su estado estándar (a 25 °C [77 °F], 100 kPa).
controlarY verificar  ( ¿qué es   ?)controlarY☒norte
Compuesto químico

La azadiractina , un compuesto químico perteneciente al grupo de los limonoides , es un metabolito secundario presente en las semillas de neem . Es un tetranortriterpenoide altamente oxidado que cuenta con una gran cantidad de grupos funcionales portadores de oxígeno, incluidos un éter enólico , un acetal, un hemiacetal , un epóxido tetrasustituido y una variedad de ésteres carboxílicos .

Síntesis química

La azadiractina posee una estructura molecular compleja, presentando en su estructura molecular grupos hidroxilo tanto secundarios como terciarios y un éter tetrahidrofuránico , además de 16 centros estereogénicos, 7 de ellos tetrasustituidos. Estas características explican la gran dificultad que se presenta al intentar preparar este compuesto a partir de precursores simples, mediante métodos de química orgánica sintética .

Por lo tanto, la primera síntesis total se publicó más de 22 años después del descubrimiento del compuesto: esta primera síntesis fue completada por el grupo de investigación de Steven Ley en la Universidad de Cambridge en 2007. [1] [2] La síntesis descrita fue un enfoque de relevo, en el que el intermedio decalina altamente funcionalizado requerido se fabricó mediante síntesis total a pequeña escala, pero se derivó del propio producto natural para las operaciones a escala de gramos necesarias para completar la síntesis.

Ocurrencia y uso

Inicialmente se encontró que era activo como inhibidor de la alimentación hacia la langosta del desierto ( Schistocerca gregaria ), [3] ahora se sabe que afecta a más de 200 especies de insectos , actuando principalmente como un antialimentario y disruptor del crecimiento. La azadiractina exhibe una toxicidad considerable hacia el gusano africano de la hoja del algodón ( Spodoptera littoralis ), que es resistente a un pesticida biológico comúnmente usado, Bacillus thuringiensis . La azadiractina cumple muchos de los criterios necesarios para un buen insecticida . La azadiractina es biodegradable (se degrada en 100 horas cuando se expone a la luz y al agua) y muestra una toxicidad muy baja para los mamíferos (la LD 50 en ratas es > 3,540 mg/kg, lo que la hace prácticamente no tóxica).

Este compuesto se encuentra en las semillas (0,2 a 0,8 por ciento en peso) del árbol de neem , Azadirachta indica (de ahí que el prefijo aza no implique un compuesto aza , sino que se refiera al nombre científico de la especie ). Muchos más compuestos, relacionados con la azadiractina, están presentes en las semillas, así como en las hojas y la corteza del árbol de neem, que también muestran fuertes actividades biológicas entre varios insectos plaga [4] [5] Los efectos de estas preparaciones en los artrópodos beneficiosos generalmente se consideran mínimos [ cita requerida ] . Algunos estudios de laboratorio y de campo han encontrado que los extractos de neem son compatibles con el control biológico. Debido a que el aceite de neem puro contiene otros compuestos insecticidas y fungicidas además de la azadiractina, generalmente se mezcla a una tasa de 1 onza líquida estadounidense por galón estadounidense (7,8 ml/l) de agua cuando se usa como pesticida.

La azadiractina es el ingrediente activo de muchos pesticidas, incluidos TreeAzin, [6] AzaMax, [7] BioNEEM, [8] AzaGuard, [9] y AzaSol, [10] Terramera Proof [11] y Terramera Cirkil. [12]

La azadiractina tiene un efecto sinérgico con el agente de biocontrol Beauveria . [13]

La nimbecidina es una mezcla de insecticidas de productos naturales que contiene principalmente azadiractina, con algunos otros limonoides . [14]

Mecanismo de acción

La azadiractina interfiere con una amplia variedad de vías de acción de los insectos. [15]

  • La sustancia actúa como regulador del crecimiento de los insectos . Antagoniza las actividades de los ecdiesteroides (principalmente 20E) y de la hormona juvenil al reducir la secreción de la hormona protoracicotrópica (PTTH) y de las alatotropinas del complejo del cuerpo cardíaco . Esta alteración neuroendocrina reduce la pupación . También provoca la degeneración de otras glándulas neuroendocrinas. [15]
  • La sustancia altera las funciones reproductivas, llegando incluso a la esterilidad en algunos insectos. Esto se debe en parte a la alteración neuroendocrina mencionada anteriormente relacionada con 20E y JH. También podría afectar la proteína de la yema y la síntesis de vitalogenina. También reduce el éxito del apareamiento por disuasión. [15]
  • La sustancia también disuade a los insectos de alimentarse, lo que la convierte en un antialimentario . Altera el sentido del olfato hasta el punto de que algunos insectos prefieren morir de hambre antes que comer alimentos con azadiractina. Si el insecto ingiere el compuesto, la sustancia inhibe aún más las enzimas digestivas y podría dejar un recuerdo del gusto aversivo al activar las neuronas dopaminérgicas. [15]
  • Además, la azadiractina tiene una larga lista de objetivos celulares y moleculares. Regula positivamente el p53, altera la síntesis de proteínas posiblemente a través de la unión a Hsp60 y cambia la expresión de muchas otras vías. [15]

Biosíntesis

La azadiractina se forma a través de una ruta biosintética elaborada, pero se cree que el esteroide tirucallol es el precursor de los metabolitos secundarios triterpenoides del neem. El tirucallol se forma a partir de dos unidades de farnesil difosfato (FPP) para formar un triterpeno C 30 , pero luego pierde tres grupos metilo para convertirse en un esteroide C 27. El tirucallol sufre una isomerización alílica para formar butirospermol, que luego se oxida. El butirospermol oxidado posteriormente se reorganiza a través de un desplazamiento de 1,2-metilo de Wagner-Meerwein para formar apotirucallol.

El apotirucallol se convierte en un tetranortriterpenoide cuando se escinden los cuatro carbonos terminales de la cadena lateral. Los carbonos restantes de la cadena lateral se ciclan para formar un anillo de furano y la molécula se oxida aún más para formar azadirona y azadiradiona . Luego, el tercer anillo se abre y se oxida para formar los C-seco-limonoides como nimbina , nimbidinina y salanina, que se han esterificado con una molécula de ácido tiglico , que se deriva de la L-isoleucina . Actualmente se propone que la molécula objetivo se obtiene mediante la conversión biosintética de azadirona en salanina, que luego se oxida y cicla intensamente para llegar a la azadiractina.

Véase también

Referencias

  1. ^ Veitch GE, Beckmann E, Burke BJ, Boyer A, Maslen SL, Ley SV (2007). "Síntesis de azadiractina: un viaje largo pero exitoso". Angew. Chem. Int. Ed. Engl . 46 (40): 7629–32. doi :10.1002/anie.200703027. PMID  17665403.
  2. ^ Sanderson K (agosto de 2007). "Los químicos sintetizan un asesino nato". Nature . 448 (7154): 630–1. Bibcode :2007Natur.448Q.630S. doi : 10.1038/448630a . PMID  17687288.
  3. ^ Butterworth, J; Morgan, E (1968). "Aislamiento de una sustancia que suprime la alimentación en las langostas". Chemical Communications (1): 23. doi :10.1039/C19680000023.
  4. ^ Senthil-Nathan, S.; Kalaivani, K.; Murugan, K.; Chung, G. (2005). "La toxicidad y el efecto fisiológico de los limonoides de neem en Cnaphalocrocis medinalis (Guenée), la planta enrolladora de hojas de arroz". Pesticide Biochemistry and Physiology . 81 (2): 113. doi :10.1016/j.pestbp.2004.10.004.
  5. ^ Senthil-Nathan, S.; Kalaivani, K.; Murugan, K.; Chung, PG (2005). "Efectos de los limonoides de neem sobre el vector de la malaria Anopheles stephensi Liston (Diptera: Culicidae)". Acta Trópica . 96 (1): 47–55. doi :10.1016/j.actatropica.2005.07.002. PMID  16112073.
  6. ^ "Insecticida sistémico TreeAzin". BioForest Technologies . Consultado el 3 de junio de 2014 .
  7. ^ "Nuestros productos". ParryAmerica, Inc. Archivado desde el original el 19 de febrero de 2015. Consultado el 18 de febrero de 2015 .
  8. ^ "Insecticida con concentrado de aceite de neem 16oz | Marca Safer® 5612". www.saferbrand.com . Archivado desde el original el 2016-10-02 . Consultado el 2016-09-28 .
  9. ^ "Etiqueta de muestra del insecticida botánico nematicida AzaGuard" (PDF) . Biosafe Systems, LLC. Archivado desde el original (PDF) el 2016-03-04 . Consultado el 2015-02-18 .
  10. ^ "AzaSol – Arborjet". arborjet.com . Consultado el 16 de junio de 2017 .
  11. ^ "Terramera – Prueba". terramera.com . Consultado el 20 de septiembre de 2018 .
  12. ^ "Terramera – Cirkil". terramera.com . Consultado el 20 de septiembre de 2018 .
  13. ^ Vyas, RV; Jani, JJ; Yadav, DN (1992). "Efecto de algunos pesticidas naturales sobre hongos muscardines entomógenos". Revista India de Biología Experimental . 30 (5). Instituto Nacional de Investigación en Políticas y Comunicación Científica: 435–6. ISSN  0019-5189. PMID  1459622. S2CID  29326838.
  14. ^ Fountain, Michelle T. ; Hopkin, Steve P. (2005). " Folsomia candida (Collembola): Un artrópodo del suelo "estándar"". Revisión anual de entomología . 50 (1). Revisiones anuales : 201–222. doi :10.1146/annurev.ento.50.071803.130331. ISSN  0066-4170. PMID  15355236.
  15. ^ abcde Kilani-Morakchi, Samira; Morakchi-Goudjil, Houda; Sifi, Karima (20 de julio de 2021). "Insecticida a base de azadiractina: descripción general, evaluaciones de riesgos y direcciones futuras". Frontiers in Agronomy . 3 : 676208. doi : 10.3389/fagro.2021.676208 .
Obtenido de "https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Azadiractina&oldid=1237394781"