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, incluido un éter enol , acetal, hemiacetal , epóxido tetrasustituido y una variedad de ésteres carboxílicos .
La azadiractina tiene una estructura molecular compleja; presenta en su estructura molecular grupos hidroxilo tanto secundarios como terciarios y un éter de tetrahidrofurano , junto con 16 centros estereogénicos, 7 de los cuales están tetrasustituidos. Estas características explican la gran dificultad encontrada al intentar preparar este compuesto a partir de precursores simples, utilizando 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, El intermedio de decalina altamente funcionalizado requerido se elabora mediante síntesis total a pequeña escala, pero se deriva del producto natural mismo para las operaciones a escala de gramos necesarias para completar la síntesis.
Inicialmente se descubrió que era activo como inhibidor de la alimentación de la langosta del desierto ( Schistocerca gregaria ), [3] ahora se sabe que afecta a más de 200 especies de insectos , al actuar principalmente como antialimentador y disruptor del crecimiento. Recientemente se descubrió que la azadiractina posee una toxicidad considerable contra el gusano de la hoja del algodón africano ( Spodoptera littoralis ), que es resistente a un pesticida biológico de uso común, Bacillus thuringiensis . La azadiractina cumple muchos de los criterios necesarios para ser 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 > 3540 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 de 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 sobre artrópodos beneficiosos son generalmente se considera mínimo [ cita necesaria ] . 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 azadiractina, generalmente se mezcla a razón 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 consiste principalmente en azadiractina, con algunos otros limonoides . [14]
La azadiractina interfiere con una amplia variedad de vías de insectos. [15]
La azadiractina se forma mediante una elaborada vía biosintética, 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. Posteriormente, el butirospermol oxidado se reorganiza mediante un desplazamiento de 1,2-metilo de Wagner-Meerwein para formar apotirucallol.
El apotirucallol se convierte en tetranortriterpenoide cuando se escinden los cuatro carbonos terminales de la cadena lateral. Los carbonos restantes en 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 C-seco-limonoides como nimbina , nimbidinina y salanina, que ha sido esterificada con una molécula de ácido tíglico , que se deriva de la L-isoleucina . Actualmente se propone que se llegue a la molécula objetivo mediante la conversión biosintética de azadirona en salanina, que luego se oxida y cicla intensamente para llegar a azadiractina.