第六章生物碱6.2赖氨酸来源

第六章生物碱

ALKALOIDS6.2来源于赖氨酸的生物碱1L-赖氨酸是L-鸟氨酸的同系物，也是生物碱合成的前体，途径与鸟氨酸相似比鸟氨酸多一个亚甲基，形成六元哌啶环Lys脱羧后保留的不是α-氨基氮原子，而是ε-氨基氮原子，提供C5N单元26.2.1哌啶类生物碱山梗菜6.2.2喹诺里西啶类生物碱6.2.3吲哚里西啶类生物碱36.2.1哌啶类生物碱石榴皮中的生物碱成分N-甲基石榴碱、石榴碱和伪石榴(皮)碱抗绦虫活性N-甲基石榴碱、石榴碱分别为古豆碱和托品酮的同系物，生源途径相似。45Hygrine:古豆碱Methylecgonine:甲基爱康宁Tropinone:托品酮Tripine:托品烷Cocaine:可卡因Hyoscyamine:莨菪碱Cuscohygrine:红古豆碱Phenyl-lacticacid:苯乳酸6Cadaverine:尸胺Piperideine:四氢吡啶Pelletierine:石榴碱Piperidiniumcation:哌啶阳离子Pseudo-:伪-Anaferine:安拿氟林L-赖氨酸生成尸胺，哌啶阳离子与亲核性更强的乙酰乙酰辅酶A（非乙酰辅酶A）发生曼尼西反应引入的乙酰乙酸基的羰基碳会经适当的水解或脱羧反应脱去。安拿氟林是红古豆碱的同系物，其结构中第二个哌啶环由分子间曼尼西反应引入。7山梗菜（Lobeliainflata）干燥叶和茎枝部分入药生物碱含量0.2%-0.4%，主要成分是哌啶衍生物洛贝林，山梗（菜）酮碱（微量）。作为烟草的替代品，作用与烟碱受体的方式与尼古丁相似，但效果弱。洛贝林用于生产戒烟制剂作为植物药，山梗菜用来缓解哮喘和支气管炎症状，但大量会中毒。8山梗菜所含生物碱哌啶环上的C6C2侧链是经桂皮酸来源于苯丙氨酸（§4.2），其中苯甲酰乙酰辅酶A是桂皮酸β-氧化过程的中间体（§4.5），作为亲核基团参与曼尼西反应哌啶环氧化脱氢生成一个新的亚胺，进一步与另一分子苯甲酰乙酰辅酶A发生曼尼西反应。产物侧链的性质决定了不会再发生伪石榴碱生物合成中的分子内曼尼西反应910Sedamine:景天胺（来源于景天科植物Sedumacre），羰基还原而成Lobeline:洛贝林（羰基还原反应而成）Lobelanine:山梗(菜)酮碱（进一步N甲基化反应而成）毒芹碱存在于毒人参中的简单哌啶类生物碱，但它并不来源于赖氨酸，其中的氮原子由氨基化反应引入（§6.8.1）11

黑胡椒（Pipernigrum）刺激性成分主要是哌啶类生物碱胡椒碱胡椒碱的哌啶环由四氢吡啶还原而成，哌啶环以叔酰胺的形式存在胡椒酸部分以苯乙烯酰基乙酰辅酶A为前提，经乙酸/丙二酸（§4.8）延长碳链后，再以乙酰辅酶A的形式与哌啶生成叔酰胺。12胡椒碱的生物合成13Malonyl-CoA:丙二酸单酰辅酶APipericacid:胡椒酸Piperine:胡椒碱6.2.2喹诺里西啶类生物碱喹诺里西啶类生物碱主要分布于豆科植物中。由于可通过多种机制导致中毒，食草动物不啃食这些植物。羽扇豆生物碱是羽扇豆属植物羽扇豆中的毒性成分，具有喹诺里西啶骨架结构。喹诺里西啶的二环结构与鸟氨酸衍生的吡咯里西啶结构相似，由2分子赖氨酸形成。1415高精脒倒千里光裂碱千里光宁碱千里光酸倒千里光裂碱吡咯里西啶N-氧化物吡咯里西啶16尸胺(-)-羽扇豆碱(+)-白羽扇豆碱(+)-金雀花碱(-)-司巴丁羽扇豆碱（黄羽扇豆中）结构简单，类似于吡咯里西啶生物碱倒千里光裂碱。但其他的羽扇豆生物碱，如白羽扇豆碱和司巴丁，由于并入了第三个赖氨酸分子，因此含有四环的双喹诺里西啶结构。金雀花碱，含有经修饰的三环结构，为四元环体系失去几个碳原子而成。羽扇豆碱与倒千里光裂碱结构相似但生物合成途径不同，不经过高精脒的中间体。176.2.3吲哚里西啶类生物碱含有五元和六元环稠合的双环结构，氮原子在两环稠合位置，如：苦马豆碱（源于豆科苦马豆属植物苦马豆）澳栗精胺（源于豆科大叶榕湾栗子）吲哚里西啶类生物碱看似吡咯里西啶和喹诺里西啶生物碱的杂合产物，但来源于赖氨酸，且与正常的经赖氨酸途径生成化合物结构不同，L-哌可酸是其生源途径的关键中间体。1819哌可酸的两条途径吲哚里西啶酮为分支点澳栗精胺苦马豆碱哌可酸两种生物合成途径，区别在于氮原子来源于ε-氨基还是α-氨基：1.保留α-氨基的醛经希夫碱生成哌可酸2.保留ε-氨基生成亚胺羧酸，再还原成哌可酸20多羟基吲哚里西啶类生物碱（如苦马豆碱和澳栗精胺）可以抑制参与糖蛋白生