生成-鸟氨酸，然后鸟氨酸脱羧生成腐胺。接着，腐胺中的一个氮原子被SAM甲基化，生成"N"-甲基腐胺。"N"-甲基腐胺在二胺氧化酶的催化下转化为4-甲氨基丁醛，并环化为席夫碱"N"-甲基-Δ-吡咯啉盐正离子。此后，"N"-甲基-Δ-吡咯啉盐正离子与乙酰辅酶A进行克莱森缩合，得到两种在吡咯烷环2-位取代的对映异构产物，但两种产物中只有("S")-异构体能继续环化生成莨菪烷的骨架。硫酯产物继续与另一分子乙酰辅酶A继续缩合，得到丁二酸硫酯的4-衍生物。后者发生氧化，重新产生吡咯啉盐正离子，并产生一个烯醇负离子，