MXPA01004156A

MXPA01004156A - Compuestos de azadirachtin extraidos de la azadirachta indica, composiciones y su uso como insecticidas.

Info

Publication number: MXPA01004156A
Application number: MXPA01004156A
Authority: MX
Inventors: Sistla Ramchandra Moorty
Original assignee: Fortune Bio Tech Ltd
Priority date: 1995-03-09
Filing date: 1998-10-26
Publication date: 2003-06-06
Also published as: EP1124818A1; AU1272299A; WO2000024731A1; CA2348579A1; AU766956B2; EP1124818A4; ES2268798T3; DE69835036D1; US5827521A; EP1124818B1; CA2348579C

Abstract

Azadiractina estable de conservacion, un repelente de insectos y un regulador de crecimiento de insectos y formulaciones insecticidas (concentrados emulsificables) de los mismos se elaboran a partir del extracto de neem purificado con un contenido de ingrediente activo de 0.3% a 4% y que se caracteriza por la ausencia de gomas y esporas aflotoxinas, por ejemplo. Las formulaciones antes mencionadas contienen solventes que pertenecen a la clase de alcoholes dihidroxilados alifaticos de mas de 80% por volumen y comprende de manera opcional antioxidantes y filtros solares.

Description

COMPUESTOS DE AZADIRACTINA EXTRAÍDOS DE AZADIRACHTA INDICA Y SUS COMPOSICIONES Y USO COMO INSECTICIDA.

La invención se relaciona con formulaciones insecticidas, reguladores de crecimiento de insectos, repelentes de insectos, y con una duración de conservación estable que contienen azadiractina de 0.3% a 4%, una composición técnica de azadiractina de alta pureza y métodos para su elaboración.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Está bien documentada la investigación sobre el azadiractina repelente de insectos, reguladora del crecimiento de insectos, e insecticida, así como las moléculas que se asocian con ésta, la cual se aisla de las semillas del Azadirachta Indica: "El Neem, Un Árbol que Resuelve Problemas a Nivel Global" (1992) National Research Council, National Academy Press, Washington D.C.

Se han publicado varios métodos para extraer azadiractina de las semillas de neem mediante el uso de solventes próticos y apróticos. Esos procesos se relacionan por lo general con el uso de un solvente, de una concentración para eliminar el solvente y el agua, y por último, con la formulación de azadiractina hasta llegar al porcentaje deseado dependiendo de la pureza y concentración de azadiractina.

No obstante, se ha descubierto que el mayor inconveniente de los procesos mencionados con anterioridad es la retención de gomas, las cuales a su vez retienen el agua que se encuentra en la semilla, lo que desestabiliza las formulaciones .

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN La presente invención tiene por objeto ofrecer una composición y un proceso mejorados para la extracción de azadiractina técnico y estable, libre de esporas y micotoxinas, de exceso de gomas y agua, adecuada para formulaciones que contengan de 0.3% a 4%, o un porcentaje mayor, de ingrediente activo. Las impurezas eliminadas por dicho proceso tienen un efecto desestabilizador sobre el ingrediente activo.

La invención también tiene por objeto ofrecer un proceso para la elaboración de formulaciones de azadiractina con una duración de conservación estable, que puedan dispersarse fácilmente en agua, que tengan una alta concentración de ingrediente activo y que sean estables en almacenamiento y cuando se apliquen a las plantas, que contengan glicoles o dioles como solvente.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención consiste en un proceso sencillo pero innovador para la extracción de azadiractina sin necesidad de utilizar mezclas de solventes o técnicas cromatográficas; usando, en parte, glicoles o dioles, con más de dos átomos de carbono, como solvente.

Dado que la estabilidad de una formulación depende de la eliminación de impurezas (las cuales desestabilizan la formulación) del azadiractina técnica, se ha desarrollado un proceso que elimina las gomas, las cuales retienen el agua y tienen una influencia desestabilizadora en el producto técnico y formulado.

Las formulaciones disponibles retienen el 80% de la actividad del ingrediente activo durante un periodo fijo de conservación, mientras que un producto formulado, de acuerdo con la presente invención, retiene más del 90% de la actividad del ingrediente activo durante el mismo periodo.

Las formulaciones de azadiractina en el nuevo solvente de glicol o diol tienen una mejor dispersibilidad. Cuando está suspendida en agua, la formulación proporciona una mayor retención en la superficie de la hoja, proporcionando así una mejor eficacia. Además, dichas formulaciones no tienen la fitotoxicidad que se encuentra en otras formulaciones.

La presente invención ofrece un método de múltiples pasos para purificar el azadiractina de las semillas de neem, y composiciones con una extensa duración de conservación.

La frase "extensa duración de conservación" indica que en almacenamiento en condiciones ambientales, por lo general en un contenedor hermético a 25°C, una composición de la presente invención retiene el 90% o más de la actividad del azadiractina después de por lo menos un periodo de almacenamiento de 12 meses .

Las semillas del árbol neem (Azadirachta indica A. Juss) constituyen la materia prima. Estas semillas se secan y almacenan a temperaturas que no sean menores a los 10°C y que no excedan los 35°C. Las semillas pueden almacenarse hasta por un año antes de ser procesadas .

Las semillas, ya sean frescas o secas, se pulverizan hasta que tengan un tamaño de alrededor de 0.25 mm de diámetro, en la preparación del procedimiento de extracción. El paso de pulverización no debe durar más de un día antes de que se lleve a cabo la extracción. El tamaño de las partículas no tiene que ser del todo exacto; puede variar de 0.25 mm de diámetro a alrededor de 0.5 mm.

Posteriormente, se remoja el fruto del árbol pulverizado en un solvente hidroxílico, tal como el alcohol monohidroxilado alifático. El alcohol monohidroxilado alifático debe tener un tamaño que oscile de 1 a alrededor de 8 átomos de carbono; de preferencia, de 1 a 4 átomos de carbono. Los alcoholes adecuados incluyen metanol, etanol, isopropanol y butanol; de preferencia metanol.

Se utiliza por lo menos una relación por peso de 1:2, de neem y alcohol monohidroxilado alifático. La mezcla se agita continuamente durante un periodo mínimo de diez horas a una temperatura por lo menos ambiente y que no exceda los 50°C. Después se separa la mezcla a través de métodos conocidos, tales como la centrifugación, filtración o la simple decantación.

Una vez separada la mezcla, se extrae y concentra la fase líquida, por ejemplo, por evaporación o, aún más rápido, por el método de vacío, a fin de obtener un concentrado de extracto de neem. Los pasos de separación y concentración del extracto de neem deben llevarse a cabo a temperatura por lo menos ambiente y que no exceda los 45°C.

De preferencia, debe eliminarse como mínimo el 95% del alcohol monohidroxilado alifático.

Posteriormente, se mezcla el concentrado resultante, que debe revolverse continuamente durante por lo menos dos horas a una temperatura de 30 a 35 °C, con un solvente de hidrocarburo alifático halogenado a una relación de por lo menos 1:2 - 1:3, con base en el peso. Los hidrocarburos alifáticos halogenados apropiados son aquellos que están tratados con cloro. Algunos ejemplos incluyen diclorometano, dicloroetano, cloroformo, tricloroetileno y dicloropropano. Es preferible el diclorometano.

La capa inferior que contiene el material insoluble, incluyendo las gomas y las resinas, así como otras impurezas solubles en solventes conocidos, como el acetato de etilo, se elimina, por ejemplo, a través de la filtración con materiales y métodos conocidos.

El extracto se lava con agua y se añade un volumen igual de agua a la solución de hidrocarburo alifático halogenado, moviendo despacio durante alrededor de quince minutos. Después se deja de mover la mezcla durante 30 minutos, con la finalidad de que se asiente. Se elimina la fase orgánica inferior. Es posible repetir el proceso, de preferencia por lo menos una vez. El paso de lavado se lleva a cabo a una temperatura entre 25 a 35°C.

Posteriormente se recupera y destila la capa orgánica. De preferencia, debe usarse el método de destilación del solvente bajo presión atmosférica hasta que se haya eliminado alrededor del 90% del solvente. Puede eliminarse el equilibrio del solvente bajo una presión reducida a una temperatura que oscile entre los 20 y 40°C.

El residuo espeso se mezcla con por lo menos ocho y no más de doce volúmenes de solvente de hidrocarburo alifático, tal como el hexano, octano o isooctano; de preferencia, el hexano. El residuo se añade despacio al hidrocarburo alifático que se ha agitado, a una temperatura de 25 a 30°C durante un periodo de alrededor de 2 a 2 % horas. La mezcla deberá moverse durante por lo menos otras 30 horas. El azadiractina técnica permanece insoluble y se elimina, por ejemplo, mediante la decantación o al pasar la solución a través de un filtro Nutsch.

La fase líquida contiene otros productos recuperables, tales como aceite de neem o salanina.

El producto sólido se seca, por lo general en una secadora de vacío a una temperatura no mayor a aproximadamente 40 a 45°C y a una presión de alrededor de 600 mm de mercurio para dejar el producto de azadiractina técnica de 10 a 25% de pureza con menos del 0.5% de humedad retenida.

El azadiractina técnico que se obtuvo del proceso descrito con anterioridad puede disolverse en un solvente de alcohol dihidroxilado alifático que contenga por lo menos el 80% de volumen, y de preferencia el 90% o más de la preparación final, a la concentración deseada. Los alcoholes dihidroxilados alifáticos apropiados incluyen el propilenglicol y otros alcoholes dihidroxilados de más de dos átomos de carbono .

Por lo tanto, es posible obtener una composición de ingrediente activo del 0.3% al agregar 30 gramos de azadiractina técnica con una pureza del 10% a una cantidad adecuada de propilenglicol, para que quede un volumen final de un litro.

La formulación del alcohol dihidroxilado puede contener otros excipientes que no son críticos, tales como emulsificantes, agentes tensoactivos, filtros solares, antioxidantes, etc. Entre los aditivos apropiados se incluyen detergentes y el ácido para-aminobenzoico. Las cantidades de tales aditivos pueden variar de acuerdo con las características deseadas de la preparación final, con el costo, etc. Así pues, una concentración adecuada de emulsificante es de 3 a 8%; de agente tensoactivo, de 0.5 a 4%; y de filtro solar o antioxidante, de 0.1 a 1%. Una formulación ejemplar contiene 5% de emulsificante, 2% de agente tensoactivo y 0.5% de filtro solar/antioxidante.

El azadiractina técnico descrito con anterioridad puede purificarse al disolver el producto seco en alrededor de 2 a 3 veces el volumen de alcohol monohidroxilado alifático, tal como el metanol, de acuerdo con lo anteriormente descrito, a una temperatura que oscile entre la temperatura ambiente y 30 a 35°C. Después se añade agua (cuatro veces el volumen del alcohol que se agregó) y se mezcla para formar una suspensión acuosa, la cual se incuba durante aproximadamente dos horas, moviéndose constantemente. La fase líquida se obtiene por filtración, y se concentra según se describió con anterioridad.

Después se añade un hidrocarburo alifático halogenado, tal como el diclorometano, según lo descrito con anterioridad, a fin de extraer la capa acuosa, y se elimina la capa orgánica. La capa orgánica se lava con agua, de acuerdo a lo descrito con anterioridad, y se llevan a cabo los demás pasos, según lo descrito, después de que se ha realizado la mezcla con el hidrocarburo halogenado, a fin de obtener un producto seco de mayor pureza, por lo general de alrededor del 40%.

A continuación, se describirá la invención mediante los siguientes ejemplos enunciativos, pero no limitativos.

EJEMPLOS EJEMPLO 1 Se despulpan y deshuesan 18 toneladas del fruto del neem, se secan (9 toneladas) y se almacenan en silos a temperaturas que no excedan los 35°C. Después se descortezan y pulverizan las semillas un día antes de que se lleve a cabo el procesamiento de las mismas. Las semillas pulverizadas (3 toneladas), con un espesor de 0.25 mm, se remojan en metanol (12 toneladas) durante 10 horas y se hacen pasar a través de un decantador para separar las fases sólida y líquida. El extracto de metanol se concentra mediante vacío en un principio en un evaporador de película descendente y después en un evaporador de lámina delgada de agua para recuperar el 95% de metanol .

El concentrado se trata con diclorometano (1200 kgs) y se eliminan las gomas y resinas que no se disolvieron. Se lava el extracto con agua para eliminar el metanol y se desolventiza en un evaporador de lámina delgada de agua. Por último, se trata el concentrado con hexano para eliminar rastros de aceite. El producto se seca en una secadora de vacío cónica rotatoria a una temperatura que no exceda los 50°C para obtener un producto (60 kgs) con una pureza de 20 a 25%.

El producto obtenido está libre de ceras de aceite, gomas, proteína y agua, que tienen fitotoxicidad y una influencia desestabilizadora en el almacenamiento de formulaciones, así como en el producto técnico.

EJEMPLO 2 En general las formulaciones insecticidas con azadiractina de la presente invención contienen más del 90% de solvente de glicol o diol con o sin filtros solares y antioxidantes. No se agrega ningún emulsificante, dado que el emulsificante natural de las semillas es adecuado.

La formulación se prepara disolviendo 75 gramos de azadiractina técnica (40-42% de pureza) en 1 litro con propilenglicol y ácido para-aminobenzoico (10 gms) , moviendo durante 30 minutos y filtrando para eliminar cualquier partícula antes del proceso de llenado.

Todas las referencias citadas se tienen por reproducidas como si se insertasen a la letra.

Es evidente para quien elabore las formulaciones que es posible hacer distintas modificaciones y variaciones a la invención, según se mostró, sin desviarse de la esencia y objeto de la presente invención.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Una composición sólida que contiene azadiractina libre de gomas que comprende no menos del 40% por peso de azadiractina .
2. La composición sólida de acuerdo con la reivindicación No. 1, que comprende alrededor del 10 al 25% por peso de azadiractina.
3. La composición sólida de acuerdo con la reivindicación No. 1, obtenida por un método que comprende los pasos de: (a) triturar las semillas de neem para formar partículas; (b) remojar dichas partículas en un alcohol monohidroxilado alifático; (c) desechar dichas partículas y reducir el volumen de dicho alcohol monohidroxilado alifático por evaporación; (d) mezclar un hidrocarburo alifático halogenado líquido con dicho volumen reducido de alcohol para formar una mezcla de dos capas; (e) separar dicha capa de hidrocarburo halogenado y la capa inferior que contiene material insoluble y desecar dicha capa de hidrocarburo halogenado para obtener un residuo; (f) suspender dicho residuo en un hidrocarburo alifático líquido; (g) eliminar los precipitados que contengan azadiractina de dicho líquido; (h) disolver dichos precipitados del paso (g) en un alcohol monohidroxilado alifático; (i) añadirle agua, mezclar y recuperar el material orgánico; (j) añadir un hidrocarburo alifático halogenado líquido al material orgánico del paso (i) y mezclarlo; (k) repetir los pasos (e) a (g) ; y (1) secar los precipitados para obtener la composición que contenga azadiractina.
4. La composición sólida de acuerdo con la reivindicación No. 3, en la que dicho alcohol monohidroxilado alifático del paso (b) comprende no más de 4 átomos de carbono .
5. La composición sólida de acuerdo con la reivindicación No. 4, en la que dicho alcohol monohidroxilado alifático es etanol, metanol, propanol o butanol.
6. La composición sólida de acuerdo con la reivindicación No. 5, en la que dicho alcohol monohidroxilado alifático es metanol.
7. La composición sólida de acuerdo con la reivindicación No. 3, en la que dicho paso (a) se lleva a cabo a una temperatura que no exceda los 35°C.
8. La composición sólida de acuerdo con la reivindicación No. 3, en la que dichas partículas del paso (a) tienen un diámetro aproximado de 0.25 mm.
9. La composición sólida, de acuerdo con la reivindicación No. 3, en la que en dicho paso (b) , las partículas se remojan durante por lo menos 10 horas.
10. La composición sólida de acuerdo con la reivindicación No. 3, en la que dicho hidrocarburo alifático halogenado líquido del paso (d) es tratado con cloro.
11. La composición sólida de acuerdo con la reivindicación No. 3, en la que dicho hidrocarburo alifático halogenado líquido del paso (d) tiene no más de tres átomos de carbono .
12. La composición sólida de acuerdo con la reivindicación No. 11, en la que dicho hidrocarburo alifático halogenado líquido es diclorometano, dicloroetano o dicloropropano.
13. La composición sólida de acuerdo con la reivindicación No. 12, en la que dicho hidrocarburo alifático halogenado es diclorometano.
14. La composición sólida de acuerdo con la reivindicación No. 3, en la que en el paso (e) , posterior a la separación de dicha capa de hidrocarburo halogenado, dicho hidrocarburo halogenado se combina con agua para formar una mezcla de dos capas y se elimina dicha capa de hidrocarburo halogenado.
15. La composición sólida de acuerdo con la reivindicación No. 3, en la que dicho hidrocarburo alifático está saturado.
16. La composición sólida de acuerdo con la reivindicación No. 3, en la que dicho hidrocarburo alifático tiene no más de diez átomos de carbono.
17. La composición sólida de acuerdo con la reivindicación No. 16, en la que dicho hidrocarburo alifático es hexano, octano o isooctano.
18. La composición sólida de acuerdo con la reivindicación No. 17, en la que dicho hidrocarburo alifático es hexano.
19. La composición sólida de acuerdo con la reivindicación No. 3, que comprende además el paso de filtración de dicha mezcla posterior al paso (d) y anterior al paso (e) .
20. La composición sólida de la reivindicación No. 3, en la que el volumen de dicho alcohol monohidroxilado alifático en el paso (h) es dos veces el volumen de los precipitados.
21. La composición sólida de acuerdo con la reivindicación No. 20, en la que la cantidad de agua en el paso (i) es cuatro veces el volumen de alcohol del paso (h) .
22. La composición sólida de acuerdo con la reivindicación No. 2, obtenida por un método que comprende los pasos de: (a) triturar las semillas de neem para formar partículas; (b) remojar dichas partículas en un alcohol monohidroxilado alifático; (c) desechar dichas partículas y reducir el volumen del alcohol monohidroxilado alifático por evaporación; (d) mezclar un hidrocarburo alifático halogenado líquido con dicho volumen reducido de alcohol para formar una mezcla de dos capas; (e) separar dicha capa de hidrocarburo alifático halogenado y la capa inferior que contiene material insoluble y desecar dicha capa de hidrocarburo para obtener un residuo; (f) suspender dicho residuo en un hidrocarburo alifático líquido; (g) eliminar los precipitados que contienen azadiractina de dicho hidrocarburo alifático líquido; y (h) secar los precipitados para obtener la composición que contenga azadiractina.
23. La composición sólida de acuerdo con la reivindicación No. 22, que comprende además los pasos de filtración de dicha mezcla posterior al paso (d) y anterior al paso (e) .
24. Un método para purificar una composición que contenga azadiractina libre de gomas, que comprende los pasos de: (a) triturar las semillas de neem para formar partículas; (b) remojar dichas partículas en un alcohol monohidroxilado alifático; (c) desechar dichas partículas y reducir el volumen del alcohol monohidroxilado alifático por evaporación; (d) mezclar un hidrocarburo alifático halogenado líquido con dicho volumen reducido de alcohol para formar una mezcla de dos capas; (e) separar dicha capa de hidrocarburo alifático halogenado y la capa inferior que contiene material insoluble y desecarla para obtener un residuo; (f) suspender dicho residuo en un hidrocarburo alifático líquido; (g) eliminar los precipitados que contienen azadiractina de dicho hidrocarburo alifático líquido; (h) disolver dichos precipitados del paso (g) en un alcohol monohidroxilado alifático; (i) añadirle agua, mezclar y recuperar el material orgánico; (j) añadir un hidrocarburo alifático halogenado líquido al material orgánico del paso (i) y mezclar; (k) repetir los pasos (e) a (g) ; y (1) secar para obtener la composición que contenga azadiractina.
25. El método de acuerdo con la reivindicación No. 24, en el que dicho alcohol monohidroxilado alifático del paso (b) comprenda no más de 4 átomos de carbono.
26. El método de acuerdo con la reivindicación No. 25, en el que dicho alcohol monohidroxilado alifático es etanol, metanol , propanol o butanol .
27. El método de acuerdo con la reivindicación No. 26, en el que dicho alcohol monohidroxilado alifático es metanol.
28. El método de acuerdo con la reivindicación No. 24, en el que dicho paso (a) se lleva a cabo a una temperatura que no exceda los 35°C.
29. El método de acuerdo con la reivindicación No. 24, en el que dichas partículas del paso (a) tienen alrededor de 0.25 mm de diámetro.
30. El método de acuerdo con la reivindicación No. 24, en el que en dicho paso (b) , las partículas se remojan por lo menos durante 10 horas.
31. El método de acuerdo con la reivindicación No. 24, en el que dicho hidrocarburo halogenado alifático líquido es tratado con cloro.
32. El método de acuerdo con la reivindicación No. 24, en el que dichos hidrocarburos alifáticos halogenados líquidos tienen no más de tres átomos de carbono.
33. El método de acuerdo con la reivindicación No. 32, en el que dicho hidrocarburo alifático halogenado líquido es diclorometano, dicloroetano o dicloropropano .
34. El método de acuerdo con la reivindicación No. 33, en el que dicho hidrocarburo alifático halogenado líquido es diclorometano .
35. El método de acuerdo con la reivindicación No. 24, en el que en el paso (e) , posterior a la separación de dicha capa de hidrocarburo halogenado, dicho hidrocarburo halogenado se combina con agua para formar una mezcla de dos capas y se elimina dicha capa de hidrocarburo halogenado.
36. El método de acuerdo con la reivindicación No. 24, en el que dicho hidrocarburo alifático está saturado.
37. El método de acuerdo con la reivindicación No. 24, en el que dicho hidrocarburo alifático tiene no más de diez átomos de carbono .
38. El método de acuerdo con la reivindicación No. 37, en el que dicho hidrocarburo alifático es hexano, octano o isooctano.
39. El método de acuerdo con la reivindicación No. 38, en el que dicho hidrocarburo alifático es hexano.
40. El método de acuerdo con la reivindicación No. 24, en el que el volumen de dicho alcohol monohidroxilado alifático en el paso (h) es dos veces el volumen de los precipitados.
41. El método de acuerdo con la reivindicación No. 40, en el que la cantidad de agua en el paso (i) es cuatro veces el volumen de alcohol del paso (h) .
42. El método de acuerdo con la reivindicación No. 24, que comprende además el paso de filtración de dicha mezcla posterior al paso (d) y anterior al paso (e) .
43. Un método para purificar una composición que contenga azadiractina libre de gomas que comprende los pasos de: (a) triturar las semillas de neem para formar partículas; (b) remojar dichas partículas en un alcohol monohidroxilado alifático; (c) desechar dichas partículas y reducir el volumen de dicho alcohol monohidroxilado alifático por evaporación; (d) mezclar un hidrocarburo alifático halogenado líquido con dicho volumen de alcohol reducido para formar una mezcla de dos capas ; (e) separar dicha capa de hidrocarburo alifático halogenado y la capa superior que contiene material insoluble y desecar para obtener un residuo; (f) suspender dicho residuo en un hidrocarburo alifático líquido; (g) eliminar los precipitados que contengan azadiractina del hidrocarburo alifático líquido; y (h) secar para obtener la composición que contiene azadiractina .
44. El método de acuerdo con la reivindicación No. 43, que comprende además el paso de filtrar dicha mezcla posterior al paso (d) y anterior al paso (e) .
45. Una composición líquida que contenga azadiractina libre de gomas, que comprende alrededor de 0.3% a 4% por peso de azadiractina y por lo menos 80% de volumen de un alcohol dihidroxilado alifático que contenga más de dos carbonos.
46. La composición líquida de acuerdo con la reivindicación No. 45, que comprende además un antioxidante, un filtro solar o ambos.
47. La composición líquida de acuerdo con la reivindicación No. 45, en la que la cantidad de azadiractina por peso es alrededor de 1.5%.
48. La composición líquida de acuerdo con la reivindicación No. 45, en la que el volumen de alcohol dihidroxilado alifático es por lo menos 90%.
49. La composición líquida de acuerdo con la reivindicación No. 46, que comprende alrededor del 1% de ácido para-aminobenzoico.
50. La composición líquida de acuerdo con la reivindicación No. 45, en la que dicho alcohol dihídrico alifático es propilenglicol.