吲哚生物碱生物合成研究进展
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２ ０ １ ６ 第十八卷
第十一期
＂ ｋＶ ｏ １ ． １ ８ Ｎ ｏ ． １ １
吲哚 生物碱 生物合成研 究进展
陈 越 ， 张青磊 ， 黄 玉香 １ ， ２ ， 谭何新 ， 刁 勇
（ １ ． 华侨大学生物医学学 院 泉州 ３ ６ ２ ０ ２ １ ；２ ． 第二军医大学药学院
一
乙 酸（ Ｉ ｎ ｄ ｏ ｌ ｅ 一 ３ 一 ａ ｃ ｅ ｔ ｉ ｃ Ａｃ ｉ ｄ ， Ｉ Ａ Ａ） 为植 物生长 素， 在 植 物 生 长 发 育过 程 中起 着 重要 调 控 作 用 ； 靛 玉 红（ Ｉ ｎ ｄ ｉ ｒ ｕ ｂ ｉ ｎ） 为 中 药 青 黛 和 板 蓝 根 中 含 量 最 高 的 药效 成 分 口 ］ ， 来 源 于 植 物马 蓝 Ｂ ａ ｐ ｈ ｉ ｃ ａ ｃ ａ ｎ ｔ ｈ ｕ ｓ ｃ ｕ ｓ ｉ ａ （ Ｎｅ ｅ ｓ ） Ｂ ｒ ｅ ｍｅ ｋ 、蓼 蓝 Ｐ ｏ ｌ ｙ ｇ ｏ ｎ ｕ ｍ ｔ ｉ ｎ ｃ ｔ ｏ ｒ ｉ ｕ ｍ Ｌ ｏ ｕ ｒ或
， 张 磊 一
上海 ２ ０ ０ ４ ３ ３ ）
摘
要： 生物 碱 种 类 繁 多 ， 吲 哚 类 生物 碱 是 迄 今 为 止 发 现 最 多 的 一 类 ， 是 许 多药 用 植 物 的 药效 成 分 ，
具 有 多样 的 生 物 活性 。 随 着代 谢 组 学技 术 的 发 展 ， 研 究 药 效 物 质 的 生物 合 成 途 径 对 阐 明 植 物 体 内代 谢 的分 子机制 以及代谢 调控机 理具有 重要 意义 ， 对 进 一 步 研 究提 高 药 效 物 质 的 生 物 合 成 产 量 具 有 指 导 意
考依 据 。
关键 词 ： 吲哚 生物碱
萜 类吲 哚 生物 碱
生 物合 成
长春 碱
吲哚 一 ３ 一乙酸
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． １ １ ８ ４ ２ ／ ｗ ｓ ｔ ． ２ ０ １ ６ ． １ １ ． 叭３
中 图分 类 号 ： Ｒ ９ ３ １ ． ６
文 献 标识 码 ： Ａ
生 物 碱 是 一 类 主要 存 在 于植 物 中的 含 氮 且 多 呈 碱性 的有机化合 物 ， 是 一 些 中 药 的重 要 有 效 成 分 之
义 。 本 文 按 照 吲 哚 生物 碱 结 构 进 行 分 类 ， 对数种吲哚 生物碱 的生物合成途径研 究进展进行 综述 ， 以期 为
吲 哚 生 物 碱 的 生 物 合 成 机 制 的 进 一 步研 究 奠 定 基 础 ， 为 其 他 吲 哚 生 物 碱 类 成 分 的 生 物 合 成 研 究提 供 参
多 种 已知化合 物 。本 文根据其结 构类 型 ， 分 别对 吲
哚 一 ３ 一乙酸 、 靛玉红 、 麦 角碱 、 阿吗碱 、 文朵灵 、 长 春 新 碱 等具 有 代 表 性 的吲 哚 生 物 碱 的生 物 合成 途 径 进
行综述 。 １ 吲 哚生 物 碱 的分 类 与 主要 生 物学 活 性
的主 要 活性 成 分 ［ ７ ］ ， 具 有抗 癌 作 用 ［ ８ ， ９ １ ； 长 春 碱 对何 杰
因其 抗 肿 瘤 作 用 疗 效 明显 ， 使 之成 为研 究 者 关 注 的热 点 ， 具 体包 括 ： ① 简单 吲 哚类生 物碱 ： 吲哚 一 ３ 一
金病 、 绒 毛上皮癌 、 淋 巴肉瘤 、 卵巢癌 及 白血病等均
对 治疗 慢性 粒 细胞 白血病 具 有显 著 疗 效 ［ ３ １ 。② 半
萜吲哚类生物 碱 ： 麦 角碱是麦角菌 属（ Ｃ ｌ ａ ｖ ｉ ｃ ｅ ｐ ｓ ） 侵 害多种 禾本科 植物后 产生 的生物碱 类毒 素 ｆ ４ 】 ， 具 有 子宫 收缩 、 调节血 压 、 退热 以及抑 制呕 吐的作 用 Ｉ ５ ］ 。 ③单 萜 吲哚 类生 物碱 ： 阿 吗碱 （ Ａ ｊ ｍａ ｌ ｉ ｎ ｅ ） 为 萝 芙 木 Ｒ ａ ｕ ｖ ｏ 所ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｉ ｃ ｉ ｌ ｌ ａ ｔ ｅ中 的药效 成 分 ， 研 究 表 明其 具 有 抗 炎 和 降血 压 的疗 效 ＿ ６ ］ 。文 朵 灵 （ Ｖｉ ｎ ｄ ｏ ｌ ｉ ｎ ｅ） 和长 春 质碱（ Ｃ ａ ｔ ｈ ａ ｒ ａ ｎ ｔ ｈ ｉ ｎ ｅ） 为长春花 Ｃ ａ ｔ ｈ ａ ｒ ａ ｎ ｔ ｈ ｕ ｓ ｒ ｏ ｓ ｅ ｕ ｓ
有 一 定 的疗 效 ， 长 春 新 碱 主 要 用 于 急 性 淋 巴细 胞 白
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ６ — １ ０ — ２ ７ 修 回 日期 ： ２ ０ １ ６ — １ １ － ０ ２
血 病 的治疗 ｌ 】 们 。
★
国家 自然科 学基金 委促 进海峡 两岸科技合作联合基金 资助项 目（ Ｕ１ ４ ０ ５ ２ １ ５） ： 马蓝 药效物质形成分子机制的 阐释及优异 种质创新研 究， 负责
菘蓝 Ｉ ｓ ａ ｔ ｉ ｓ ｉ ｎ ｄ ｉ ｇ ｏ ｔ ｉ ｃ ａ Ｆ ｏ ｒ ｔ ， 是 抗 白血 病 的有 效 成 分 ，
。
根据 其结 构 ， 生 物碱 可分 为 吡 咯烷 类 、 莨 菪 烷
类、 哌 啶类 、 喹唑酮类 、 喹 啉类 、 异喹啉类 、 咪 唑类 、 吲 哚类 、 嘌 呤类 、 甾体 类 和 二 萜 类 等 ］ ， 其 中 吲 哚 类 生 物 碱是 迄今 为止 发现 最多 的一 种类 型 ， 包括 ４ １ Ｏ ０
Hale Waihona Puke 按 照结构 进行 分类 ， 吲 哚生物碱 可分 为简单 吲 哚类 和萜 类 吲哚生物碱 。其 中， 萜 类部分 又分为半
萜类、 单 萜 类等 ， 亦 包 含 双 吲 哚 类 生 物 碱 。 吲 哚 类 生物 碱 的临 床应 用 十分广 泛 ， 其 生物 学 活性 多样 ，
ｆ Ｌ ． １ Ｇ ． Ｄ ｏ ｎ中的活性成分 。④双吲哚类生物碱 ： 长 春碱（ Ｖ ｉ ｎ ｂ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｅ ） 、 长 春新 碱 （ Ｖ ｉ ｎ ｃ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｎ ｅ ） 为 长 春花
第十一期
＂ ｋＶ ｏ １ ． １ ８ Ｎ ｏ ． １ １
吲哚 生物碱 生物合成研 究进展
陈 越 ， 张青磊 ， 黄 玉香 １ ， ２ ， 谭何新 ， 刁 勇
（ １ ． 华侨大学生物医学学 院 泉州 ３ ６ ２ ０ ２ １ ；２ ． 第二军医大学药学院
一
乙 酸（ Ｉ ｎ ｄ ｏ ｌ ｅ 一 ３ 一 ａ ｃ ｅ ｔ ｉ ｃ Ａｃ ｉ ｄ ， Ｉ Ａ Ａ） 为植 物生长 素， 在 植 物 生 长 发 育过 程 中起 着 重要 调 控 作 用 ； 靛 玉 红（ Ｉ ｎ ｄ ｉ ｒ ｕ ｂ ｉ ｎ） 为 中 药 青 黛 和 板 蓝 根 中 含 量 最 高 的 药效 成 分 口 ］ ， 来 源 于 植 物马 蓝 Ｂ ａ ｐ ｈ ｉ ｃ ａ ｃ ａ ｎ ｔ ｈ ｕ ｓ ｃ ｕ ｓ ｉ ａ （ Ｎｅ ｅ ｓ ） Ｂ ｒ ｅ ｍｅ ｋ 、蓼 蓝 Ｐ ｏ ｌ ｙ ｇ ｏ ｎ ｕ ｍ ｔ ｉ ｎ ｃ ｔ ｏ ｒ ｉ ｕ ｍ Ｌ ｏ ｕ ｒ或
， 张 磊 一
上海 ２ ０ ０ ４ ３ ３ ）
摘
要： 生物 碱 种 类 繁 多 ， 吲 哚 类 生物 碱 是 迄 今 为 止 发 现 最 多 的 一 类 ， 是 许 多药 用 植 物 的 药效 成 分 ，
具 有 多样 的 生 物 活性 。 随 着代 谢 组 学技 术 的 发 展 ， 研 究 药 效 物 质 的 生物 合 成 途 径 对 阐 明 植 物 体 内代 谢 的分 子机制 以及代谢 调控机 理具有 重要 意义 ， 对 进 一 步 研 究提 高 药 效 物 质 的 生 物 合 成 产 量 具 有 指 导 意
考依 据 。
关键 词 ： 吲哚 生物碱
萜 类吲 哚 生物 碱
生 物合 成
长春 碱
吲哚 一 ３ 一乙酸
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． １ １ ８ ４ ２ ／ ｗ ｓ ｔ ． ２ ０ １ ６ ． １ １ ． 叭３
中 图分 类 号 ： Ｒ ９ ３ １ ． ６
文 献 标识 码 ： Ａ
生 物 碱 是 一 类 主要 存 在 于植 物 中的 含 氮 且 多 呈 碱性 的有机化合 物 ， 是 一 些 中 药 的重 要 有 效 成 分 之
义 。 本 文 按 照 吲 哚 生物 碱 结 构 进 行 分 类 ， 对数种吲哚 生物碱 的生物合成途径研 究进展进行 综述 ， 以期 为
吲 哚 生 物 碱 的 生 物 合 成 机 制 的 进 一 步研 究 奠 定 基 础 ， 为 其 他 吲 哚 生 物 碱 类 成 分 的 生 物 合 成 研 究提 供 参
多 种 已知化合 物 。本 文根据其结 构类 型 ， 分 别对 吲
哚 一 ３ 一乙酸 、 靛玉红 、 麦 角碱 、 阿吗碱 、 文朵灵 、 长 春 新 碱 等具 有 代 表 性 的吲 哚 生 物 碱 的生 物 合成 途 径 进
行综述 。 １ 吲 哚生 物 碱 的分 类 与 主要 生 物学 活 性
的主 要 活性 成 分 ［ ７ ］ ， 具 有抗 癌 作 用 ［ ８ ， ９ １ ； 长 春 碱 对何 杰
因其 抗 肿 瘤 作 用 疗 效 明显 ， 使 之成 为研 究 者 关 注 的热 点 ， 具 体包 括 ： ① 简单 吲 哚类生 物碱 ： 吲哚 一 ３ 一
金病 、 绒 毛上皮癌 、 淋 巴肉瘤 、 卵巢癌 及 白血病等均
对 治疗 慢性 粒 细胞 白血病 具 有显 著 疗 效 ［ ３ １ 。② 半
萜吲哚类生物 碱 ： 麦 角碱是麦角菌 属（ Ｃ ｌ ａ ｖ ｉ ｃ ｅ ｐ ｓ ） 侵 害多种 禾本科 植物后 产生 的生物碱 类毒 素 ｆ ４ 】 ， 具 有 子宫 收缩 、 调节血 压 、 退热 以及抑 制呕 吐的作 用 Ｉ ５ ］ 。 ③单 萜 吲哚 类生 物碱 ： 阿 吗碱 （ Ａ ｊ ｍａ ｌ ｉ ｎ ｅ ） 为 萝 芙 木 Ｒ ａ ｕ ｖ ｏ 所ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｉ ｃ ｉ ｌ ｌ ａ ｔ ｅ中 的药效 成 分 ， 研 究 表 明其 具 有 抗 炎 和 降血 压 的疗 效 ＿ ６ ］ 。文 朵 灵 （ Ｖｉ ｎ ｄ ｏ ｌ ｉ ｎ ｅ） 和长 春 质碱（ Ｃ ａ ｔ ｈ ａ ｒ ａ ｎ ｔ ｈ ｉ ｎ ｅ） 为长春花 Ｃ ａ ｔ ｈ ａ ｒ ａ ｎ ｔ ｈ ｕ ｓ ｒ ｏ ｓ ｅ ｕ ｓ
有 一 定 的疗 效 ， 长 春 新 碱 主 要 用 于 急 性 淋 巴细 胞 白
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ６ — １ ０ — ２ ７ 修 回 日期 ： ２ ０ １ ６ — １ １ － ０ ２
血 病 的治疗 ｌ 】 们 。
★
国家 自然科 学基金 委促 进海峡 两岸科技合作联合基金 资助项 目（ Ｕ１ ４ ０ ５ ２ １ ５） ： 马蓝 药效物质形成分子机制的 阐释及优异 种质创新研 究， 负责
菘蓝 Ｉ ｓ ａ ｔ ｉ ｓ ｉ ｎ ｄ ｉ ｇ ｏ ｔ ｉ ｃ ａ Ｆ ｏ ｒ ｔ ， 是 抗 白血 病 的有 效 成 分 ，
。
根据 其结 构 ， 生 物碱 可分 为 吡 咯烷 类 、 莨 菪 烷
类、 哌 啶类 、 喹唑酮类 、 喹 啉类 、 异喹啉类 、 咪 唑类 、 吲 哚类 、 嘌 呤类 、 甾体 类 和 二 萜 类 等 ］ ， 其 中 吲 哚 类 生 物 碱是 迄今 为止 发现 最多 的一 种类 型 ， 包括 ４ １ Ｏ ０
Hale Waihona Puke 按 照结构 进行 分类 ， 吲 哚生物碱 可分 为简单 吲 哚类 和萜 类 吲哚生物碱 。其 中， 萜 类部分 又分为半
萜类、 单 萜 类等 ， 亦 包 含 双 吲 哚 类 生 物 碱 。 吲 哚 类 生物 碱 的临 床应 用 十分广 泛 ， 其 生物 学 活性 多样 ，
ｆ Ｌ ． １ Ｇ ． Ｄ ｏ ｎ中的活性成分 。④双吲哚类生物碱 ： 长 春碱（ Ｖ ｉ ｎ ｂ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｅ ） 、 长 春新 碱 （ Ｖ ｉ ｎ ｃ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｎ ｅ ） 为 长 春花