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