Extracción asistida con ultrasonido de terpenos totales y azadiractina contenida en los frutos secos del árbol de neem

Abstract

Azadirachta indica A. Juss, comúnmente conocida como árbol de neem, es una especie vegetal originaria del subcontinente indio que se ha distribuido ampliamente a regiones tropicales y subtropicales del mundo. Es reconocida por sus propiedades insecticidas, antifúngicas, antivirales y antiinflamatorias. Entre los compuestos de interés destacan los terpenos y en particular, la azadiractina, un limonoide presente en mayores concentraciones en las semillas, cuya actividad biológica ha sido ampliamente documentada en el control de plagas agrícolas. El objetivo de este trabajo fue optimizar la extracción de Terpenos totales y azadiractina a partir de frutos secos del árbol de neem, mediante técnicas no convencionales como la extracción asistida por ultrasonido de baño (US) y de sonda (US). Se llevó a cabo un estudio analítico experimental. Los frutos de Azadirachta indica se obtuvieron de árboles ubicados en el municipio de pivijay/magdalena. La cuantificación de terpenos totales se realizó por espectrofotometría UV-Vis y se aplicó una metodología de superficie de respuesta utilizando un diseño experimental Box- Behnken con tres actores y tres niveles; mientras que la azadiractina se cuantificó directamente por cromatografía líquida de alta eficiencia con detector UV (HPLC-UV). Todas las extracciones se realizaron empleando etanol al 90 % como solvente, usando 5 gramos de semilla previamente secada y macerada en cada experimento. Los parámetros de extracción evaluados fueron: tiempo de extracción, temperatura y amplitud para UB y tiempo de extracción, temperatura y amplitud del ultrasonido para US. La variable de respuesta para terpenos totales fue el rendimiento de extracción expresado en μg equivalentes de Linalool por gramo de semilla (μg EL/g), mientras que para la azadiractina fue la concentración, expresada en partes por millón (ppm). Los extractos fueron caracterizados mediante cromatografía de capa fina, espectroscopia UV-VIS y FT-IR. Los modelos de optimización para terpenos totales se ajustaron a una regresión lineal de segundo orden, con coeficientes de correlación (R2) de 85,97% para UB y de 89.62% para US. Las condiciones de extracción en el UB que maximizan el rendimiento de extracción en 0.0971 μg EL/g semilla fueron: tiempo = 60min, temperatura = 45°C y amplitud = -1; mientras que para el método de extracción US el rendimiento maximizado en 0.0814 μg EL/g semilla, se obtuvo bajo las siguientes condiciones: tiempo = 25min, temperatura = 30°C y amplitud = 20%. La mayor concentración de azadiractina (5763 ppm) se obtuvo por el método US. Los resultados obtenidos contribuyen al conocimiento sobre la eficiencia de los métodos no convencionales en la extracción de compuestos terpénicos y azadiractina en Azadirachta indica. Asimismo, se espera que estos hallazgos sirvan de base para futuras investigaciones relacionadas con la extracción y aprovechamiento de metabolitos bioactivos en especies vegetales.