パパベリンの生合成は、（S） - レチクリンを介して進行します

パパベリンは、理論上の根拠に基づいて生合成仮説が開発された最も初期のアヘンアルカロイドの1つです。ノルラウダノゾリン（=テトラヒドロパパベロリン）は、植物代謝産物を含む多数の窒素の即時前駆体アルカロイドとして主張されました。このテトラヒドロキシル化化合物は、完全にO-メチル化されることが提案されました。結果として生じるテトラヒドロパパベリンは、パパベリンに芳香性を発揮する必要があります。実験データを考慮して、この経路を改訂する必要があります。8日齢のパパバーの苗木への前駆体投与に続いて、代謝産物をさらに精製することなく、総植物抽出物における安定したアイソトープ標識前駆体の代謝運命を直接検査し、vivoでのパパベリン経路の解明につながりました。中央および最古のベンジルイソキノリンアルカロイドは、テトラオキシゲン化ノルラウダノソリンではなく、代わりに、ポピーアルカロイドの確立された前駆体である（s） - レチクリンにさらに変換されるトリヒドロキシル化ノルコクラウリンです。パパベリン経路は、（s） - レチクリンのメチル化により、（s） - ルーダニンを生成することによって開かれます。ラウダニンの3 '位置での2番目のメチル化は、アヘンポピーからの既知のアルカロイドであるラウダノシンにつながります。ラウダノシンのその後のN-デメチル化は、パパベリンの既知の前駆体であるテトラヒドロパパベリンを生成します。その後の芳香族化反応の検査により、特徴付けられている中間の1,2-ジヒドロパパバリンの存在が確立されました。パパベリンへの最後のステップは、1,2結合の脱水素化であり、標的化合物パパベリンが生成されます。ここでは、以前に主張したノレティカリンがパパベリンの生合成に役割を果たしていないことを最終的に示しています。

Papaverine is one of the earliest opium alkaloids for which a biosynthetic hypothesis was developed on theoretical grounds. Norlaudanosoline (=tetrahydropapaveroline) was claimed as the immediate precursor alkaloid for a multitude of nitrogen containing plant metabolites. This tetrahydroxylated compound was proposed to be fully O-methylated. The resulting tetrahydropapaverine should then aromatize to papaverine. In view of experimental data, this pathway has to be revised. Precursor administration to 8-day-old seedlings of Papaver followed by direct examination of the metabolic fate of the stable-isotope-labeled precursors in the total plant extract, without further purification of the metabolites, led to elucidation of the papaverine pathway in vivo. The central and earliest benzylisoquinoline alkaloid is not the tetraoxygenated norlaudanosoline, but instead the trihydroxylated norcoclaurine that is further converted into (S)-reticuline, the established precursor for poppy alkaloids. The papaverine pathway is opened by the methylation of (S)-reticuline to generate (S)-laudanine. A second methylation at the 3' position of laudanine leads to laudanosine, both known alkaloids from the opium poppy. Subsequent N-demethylation of laudanosine yields the known precursor of papaverine: tetrahydropapaverine. Inspection of the subsequent aromatization reaction established the presence of an intermediate, 1,2-dihydropapaverine, which has been characterized. The final step to papaverine is dehydrogenation of the 1,2-bond, yielding the target compound papaverine. We conclusively show herein that the previously claimed norreticuline does not play a role in the biosynthesis of papaverine.