Азадирахтин

Азадирахтин
Имена
	Предпочтительное название ИЮПАК Диметил (2a R ,2a 1 R ,3 S ,4 S ,4a R ,5 S ,7a S ,8 S ,10 R ,10a S )-10-(ацетилокси)-3,5-дигидрокси-4-[(1a R ,2 S ,3a S ,6a S ,7 S ,7a S )-6a-гидрокси-7a-метил-3a,6a,7,7a-тетрагидро-2,7-метанофуро[2,3- b ]оксирено[2,3- e ] оксепин-1а(2 Н )-ил]-4-метил-8-{[(2 Е )-2-метилбут-2-еноил]окси}октагидро-1 Н ,7 Н -нафто[1,8- bc : 4,4a- c ']дифуран-5,10a(8 H )-дикарбоксилат
Идентификаторы
Номер CAS	11141-17-6 ;
3D model ( JSmol )	Интерактивное изображение ;
КЭБ	ЧЕБИ:2942 ;
ХимическийПаук	4444685 ;
Информационная карта ECHA	100.115.924
КЕГГ	C08748 ;
ПабХим CID	5281303 ;
НЕКОТОРЫЙ	O4U1SAF85H ;
Панель управления CompTox ( EPA )	DTXSID0037497 ;
	показывать ИнЧИ
	показывать УЛЫБКИ
Характеристики
Химическая формула	С 35 Ч 44 О 16
Молярная масса	720.721 g·mol −1
	Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). проверить ( что такое ?) Ссылки на инфобоксы

Азадирахтин , химическое соединение, принадлежащее к группе лимоноидов , является вторичным метаболитом, присутствующим в нима семенах . Это сильно окисленный тетранортритерпеноид , который может похвастаться множеством кислородсодержащих функциональных групп, включая еноловый эфир , ацеталь, полуацеталь , тетразамещенный эпоксид и множество сложных эфиров карбоновых кислот .

Химический синтез

Азадирахтин имеет сложную молекулярную структуру; присутствуют как вторичные, так и третичные гидроксильные группы, а также эфир тетрагидрофурана в его молекулярной структуре , а также 16 стереогенных центров, 7 из которых тетразамещены. Эти характеристики объясняют большие трудности, возникающие при попытке получить это соединение из простых предшественников методами синтетической органической химии .

Таким образом, первый полный синтез был опубликован спустя 22 года после открытия соединения: этот первый синтез был завершен исследовательской группой Стивена Лея в Кембриджском университете в 2007 году. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Описанный синтез представлял собой эстафетный подход , при котором необходимое, сильно функционализированное промежуточное соединение декалина производилось путем полного синтеза в небольших масштабах, но получалось из самого природного продукта для операций в граммовом масштабе, необходимых для завершения синтеза.

Возникновение и использование

Первоначально было обнаружено, что он действует как ингибитор питания пустынной саранчи ( Schistocerca gregaria ), ^{[ 3 ]} теперь известно, что он поражает более 200 видов насекомых , действуя главным образом как антифидант и нарушитель роста. Азадирахтин проявляет значительную токсичность в отношении африканской хлопковой листовертки ( Spodopteralittoralis ), которая устойчива к обычно используемому биологическому пестициду Bacillus thuringiensis . Азадирахтин отвечает многим критериям, необходимым для хорошего инсектицида . Азадирахтин биоразлагаем (он разлагается в течение 100 часов под воздействием света и воды) и проявляет очень низкую токсичность для млекопитающих ( LD ₅₀ для крыс составляет > 3540 мг/кг, что делает его практически нетоксичным).

Это соединение содержится в семенах (от 0,2 до 0,8 процентов по весу) дерева Azadirachta нима indica (следовательно, префикс аза не подразумевает аза-соединение , а относится к научному названию вида ). Многие другие соединения, родственные азадирахтину, присутствуют в семенах, а также в листьях и коре дерева нима, которые также проявляют сильную биологическую активность среди различных насекомых-вредителей. ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]} Эффект этих препаратов на полезных членистоногих обычно считается минимальным. ^{[ нужна ссылка ]}. Некоторые лабораторные и полевые исследования показали, что экстракты нима совместимы с биологическим контролем. Поскольку чистое масло нима помимо азадирахтина содержит и другие инсектицидные и фунгицидные соединения, его обычно смешивают из расчета 1 жидкая унция США на галлон США (7,8 мл/л) воды при использовании в качестве пестицида.

Азадирахтин является активным ингредиентом многих пестицидов, включая TreeAzin, ^{[ 6 ]} АзаМакс, ^{[ 7 ]} БиоНИМ, ^{[ 8 ]} АзаГвардия, ^{[ 9 ]} и АзаСол, ^{[ 10 ]} Террамера Доказательство ^{[ 11 ]} и Террамера Сиркил. ^{[ 12 ]}

Азадирахтин оказывает синергическое действие с биоконтроля агентом Боверия . ^{[ 13 ]}

Нимбецидин представляет собой смесь инсектицидов природного происхождения, состоящую в основном из азадирахтина и некоторых других лимоноидов . ^{[ 14 ]}

Механизм действия

Азадирахтин влияет на широкий спектр путей жизнедеятельности насекомых. ^{[ 15 ]}

Вещество действует как регулятор роста насекомых . Он противодействует активности как экдистероидов (в основном 20Е), так и ювенильных гормонов , снижая секрецию проторакотропного гормона (ПТТГ) и аллатотропинов из комплекса сердечного тела . Это нейроэндокринное нарушение уменьшает окукливание . Это также вызывает дегенерацию других нейроэндокринных желез. ^{[ 15 ]}
Вещество нарушает репродуктивные функции, доходя до бесплодия у некоторых насекомых. Частично это связано с вышеупомянутыми нейроэндокринными нарушениями, связанными с 20E и JH. Это также может повлиять на синтез белка желтка и виталогенина. Это также снижает успех спаривания из-за сдерживания. ^{[ 15 ]}
Вещество также препятствует кормлению, что делает его антифидантом . Он нарушает обоняние до такой степени, что некоторые насекомые скорее умрут от голода, чем будут есть пищу, содержащую азадирахтин. Если насекомое проглотит это соединение, оно еще больше ингибирует пищеварительные ферменты и может оставить неприятные вкусовые воспоминания, активируя дофаминергические нейроны. ^{[ 15 ]}
Кроме того, азадирахтин имеет длинный список клеточных и молекулярных мишеней. Он активирует р53, нарушает синтез белка, возможно, за счет связывания с Hsp60, и изменяет экспрессию многих других путей. ^{[ 15 ]}

Биосинтез

Азадирахтин образуется сложным биосинтетическим путем, но считается, что стероид тирукаллол является предшественником вторичных метаболитов тритерпеноида нима . Тирукаллол образуется из двух единиц фарнезилдифосфата (FPP) с образованием тритерпена C ₃₀ , но затем теряет три метильные группы и становится стероидом C ₂₇ . Тирукаллол подвергается аллильной изомеризации с образованием бутироспермола , который затем окисляется. Окисленный бутиросспермол впоследствии перегруппировывается посредством 1,2-метилового сдвига Вагнера-Меервейна с образованием апотирукаллола .

Апотирукаллол становится тетранортритерпеноидом, когда четыре концевых атома углерода боковой цепи отщепляются. Оставшиеся атомы углерода в боковой цепи циклизуются с образованием фуранового кольца, а молекула далее окисляется с образованием азадирона и азадирадиона . Третье кольцо затем раскрывается и окисляется с образованием C-секолимоноидов, таких как нимбин , нимбидинин и саланнин , которые этерифицируются молекулой тигликовой кислоты , полученной из L-изолейцина . В настоящее время предполагается, что целевая молекула достигается путем биосинтетического превращения азадирона в саланин, который затем сильно окисляется и циклизуется с образованием азадирахтина.

См. также

Научно-исследовательский институт засушливых лесов (AFRI)
Брать
Иметь торт
Масло нима
Нимбин , еще одно химическое вещество, выделенное из Azadirachta indica, также способствует биологической активности нима.

Ссылки

^ Вейтч Г.Е., Бекманн Э., Берк Б.Дж., Бойер А., Маслен С.Л., Лей С.В. (2007). «Синтез азадирахтина: долгий, но успешный путь». Энджью. хим. Межд. Эд. англ . 46 (40): 7629–32. дои : 10.1002/anie.200703027 . ПМИД 17665403 .
^ Сандерсон К. (август 2007 г.). «Химики синтезируют прирожденного убийцу» . Природа . 448 (7154): 630–1. Бибкод : 2007Natur.448Q.630S . дои : 10.1038/448630a . ПМИД 17687288 .
^ Баттерворт, Дж; Морган, Э. (1968). «Выделение вещества, подавляющего питание саранчи». Химические коммуникации (1): 23. doi : 10.1039/C19680000023 .
^ Сентил-Натан, С.; Калаивани, К.; Муруган, К.; Чанг, Г. (2005). «Токсичность и физиологическое воздействие лимоноидов нима на Cnaphalocrocis medinalis (Guenée) — листовертку риса». Биохимия и физиология пестицидов . 81 (2): 113. doi : 10.1016/j.pestbp.2004.10.004 .
^ Сентил-Натан, С.; Калаивани, К.; Муруган, К.; Чанг, П.Г. (2005). «Влияние лимоноидов нима на переносчика малярии Anopheles Stephensi Liston (Diptera: Culicidae)». Акта Тропика . 96 (1): 47–55. doi : 10.1016/j.actatropica.2005.07.002 . ПМИД 16112073 .
^ «Системный инсектицид ТриАзин» . Биолесные технологии . Проверено 3 июня 2014 г.
^ «Наша продукция» . ParryAmerica, Inc. Архивировано из оригинала 19 февраля 2015 г. Проверено 18 февраля 2015 г.
^ «Инсектицид с концентратом масла нима, 16 унций | Торговая марка Safer® 5612» . www.saferbrand.com . Архивировано из оригинала 2 октября 2016 г. Проверено 28 сентября 2016 г.
^ «Этикетка образца ботанического инсектицида-нематацида AzaGuard» (PDF) . Биосейф Системс, ООО. Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 г. Проверено 18 февраля 2015 г.
^ «АзаСол – Арборджет» . arborjet.com . Проверено 16 июня 2017 г.
^ «Террамера – Доказательство» . terramera.com . Проверено 20 сентября 2018 г.
^ «Террамера – Чиркил» . terramera.com . Проверено 20 сентября 2018 г.
^ Вяс, Р.В.; Яни, Джей-Джей; Ядав, Д.Н. (1992). «Влияние некоторых природных пестицидов на энтомогенные мускардиновые грибы». Индийский журнал экспериментальной биологии . 30 (5). Национальный институт научных коммуникаций и политических исследований : 435–6. ISSN 0019-5189 . ПМИД 1459622 . S2CID 29326838 .
^ Фонтан, Мишель Т .; Хопкин, Стив П. (2005). « Folsomia candida (Collembola): «стандартное» почвенное членистоногое». Ежегодный обзор энтомологии . 50 (1). Годовые обзоры : 201–222. дои : 10.1146/annurev.ento.50.071803.130331 . ISSN 0066-4170 . ПМИД 15355236 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Килани-Моракчи, Самира; Моракчи-Гуджил, Хауда; Сифи, Карима (20 июля 2021 г.). «Инсектицид на основе азадирахтина: обзор, оценка риска и будущие направления» . Границы в агрономии . 3 : 676208. дои : 10.3389/fagro.2021.676208 .

Внешние ссылки

Ним: дерево для решения глобальных проблем . Группа Национального исследовательского совета (США) по ниму. 1992. дои : 10.17226/1924 . ISBN 978-0-309-04686-2 . ПМИД 25121266 . PDF-копия
Экстокнет
Ним: чудо-дерево

[pmid17665403-1] Вейтч Г.Е., Бекманн Э., Берк Б.Дж., Бойер А., Маслен С.Л., Лей С.В. (2007). «Синтез азадирахтина: долгий, но успешный путь». Энджью. хим. Межд. Эд. англ . 46 (40): 7629–32. дои : 10.1002/anie.200703027 . ПМИД 17665403 .

[pmid17687288-2] Сандерсон К. (август 2007 г.). «Химики синтезируют прирожденного убийцу» . Природа . 448 (7154): 630–1. Бибкод : 2007Natur.448Q.630S . дои : 10.1038/448630a . ПМИД 17687288 .

[3] Баттерворт, Дж; Морган, Э. (1968). «Выделение вещества, подавляющего питание саранчи». Химические коммуникации (1): 23. doi : 10.1039/C19680000023 .

[4] Сентил-Натан, С.; Калаивани, К.; Муруган, К.; Чанг, Г. (2005). «Токсичность и физиологическое воздействие лимоноидов нима на Cnaphalocrocis medinalis (Guenée) — листовертку риса». Биохимия и физиология пестицидов . 81 (2): 113. doi : 10.1016/j.pestbp.2004.10.004 .

[5] Сентил-Натан, С.; Калаивани, К.; Муруган, К.; Чанг, П.Г. (2005). «Влияние лимоноидов нима на переносчика малярии Anopheles Stephensi Liston (Diptera: Culicidae)». Акта Тропика . 96 (1): 47–55. doi : 10.1016/j.actatropica.2005.07.002 . ПМИД 16112073 .

[6] «Системный инсектицид ТриАзин» . Биолесные технологии . Проверено 3 июня 2014 г.

[7] «Наша продукция» . ParryAmerica, Inc. Архивировано из оригинала 19 февраля 2015 г. Проверено 18 февраля 2015 г.

[8] «Инсектицид с концентратом масла нима, 16 унций | Торговая марка Safer® 5612» . www.saferbrand.com . Архивировано из оригинала 2 октября 2016 г. Проверено 28 сентября 2016 г.

[9] «Этикетка образца ботанического инсектицида-нематацида AzaGuard» (PDF) . Биосейф Системс, ООО. Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 г. Проверено 18 февраля 2015 г.

[10] «АзаСол – Арборджет» . arborjet.com . Проверено 16 июня 2017 г.

[11] «Террамера – Доказательство» . terramera.com . Проверено 20 сентября 2018 г.

[12] «Террамера – Чиркил» . terramera.com . Проверено 20 сентября 2018 г.

[Vyas-et-al-1992-13] Вяс, Р.В.; Яни, Джей-Джей; Ядав, Д.Н. (1992). «Влияние некоторых природных пестицидов на энтомогенные мускардиновые грибы». Индийский журнал экспериментальной биологии . 30 (5). Национальный институт научных коммуникаций и политических исследований : 435–6. ISSN 0019-5189 . ПМИД 1459622 . S2CID 29326838 .

[Fountain-Hopkin-2005-14] Фонтан, Мишель Т .; Хопкин, Стив П. (2005). « Folsomia candida (Collembola): «стандартное» почвенное членистоногое». Ежегодный обзор энтомологии . 50 (1). Годовые обзоры : 201–222. дои : 10.1146/annurev.ento.50.071803.130331 . ISSN 0066-4170 . ПМИД 15355236 .

[KM-15] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Килани-Моракчи, Самира; Моракчи-Гуджил, Хауда; Сифи, Карима (20 июля 2021 г.). «Инсектицид на основе азадирахтина: обзор, оценка риска и будущие направления» . Границы в агрономии . 3 : 676208. дои : 10.3389/fagro.2021.676208 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]