孟布酮（Menbutone,MBT）是一种动物专用利胆药,主要用于治疗猪、羊、马、牛、犬等动物的消化不良、食欲减退、便秘腹胀、绞痛、酮病、毒血症、中毒性肝功能受损、肝营养不良以及肝退行性疾患（如脂肪肝）等胃肠机能障碍。孟布酮可通过刺激动物胃肠道和胆囊来促进消化液的大量分泌,进而增加胰蛋白酶、胰脂肪酶、胰淀粉酶、胃蛋白酶和胆酸盐等物质的分泌,促进动物胃肠内食物的消化与吸收,从而改善动物的消化机能状态。由于孟布酮作用温和,对雌性动物的子宫平滑肌无明显作用,故该药可用于包括怀孕动物在内的动物胃肠机能紊乱等病症。孟布酮最早由德国Boehringer Ingelheim（勃林格殷格翰）公司（原研公司）研制成功,并于1996年被欧洲兽药产品委员会（Committee for Veterinary Medicinal Products,CVMP）批准为动物专用利胆药。随后,该药在欧盟、日本、韩国、泰国等多个国家和地区获批上市。近几十年来,由于原研公司对孟布酮原料药的合成方法、工艺参数和质量标准等关键技术采取极为严密的封锁措施,实施技术壁垒和市场垄断,因而国内对孟布酮原料药的合成及有关物质方面的研究报道甚少,也无相关产品上市。现查询到的孟布酮合成专利（未授权或已过期）不仅收率低（中间体1-萘甲醚收率仅为60%～70%,孟布酮收率仅为70%左右）、反应时间长（全程反应需8～24 h）,且使用一类溶剂作为反应体系,对操作人员和环境都有很大危害。因此,开展孟布酮的合成及有关物质研究,以期提高孟布酮的收率、缩短反应时间、减少合成过程对操作人员的危害及环境污染、控制孟布酮的质量,使其具有较好的引进、生产和临床价值以及潜在的商用前景。本文重点对孟布酮的合成优化及部分有关物质进行了探索性研究,旨在为本实验室团队在国内申请注册孟布酮提供部分药学研究数据。主要研究内容如下:第一部分,孟布酮的合成优化。作者在本实验团队前期孟布酮合成试验基础上,优化并建立了一条反应时间较短、产物收率较高、反应条件温和、反应所用溶剂及甲基化试剂对操作人员、环境危害及影响较小的孟布酮合成路线。第一步甲基化反应:以1-萘酚为起始物料、碳酸二甲酯为甲基化试剂（1-萘酚与碳酸二甲酯的投料摩尔比为1:1.1）,BBAN-2（技术保密）为催化剂、乙酸乙酯为萃取溶剂,在55℃条件下反应,反应时间由文献介绍的3～6 h甚至24 h缩短为2 h左右。我们按照文献介绍的方法多次重复实验发现,1-萘甲醚实际收率仅为60%～70%,而经过优化后的方法其收率可达95%以上,含量大于97.0%。该合成方法解决了1-萘甲醚合成过程中反应时间较长和产物收率较低的生产实际问题。第二步傅克酰基化反应:以毒性较低的二类溶剂（二氯甲烷）替代美国过期专利使用的毒性大的一类溶剂（苯或二氯乙烷）作为反应溶剂,优选出催化活性较高的催化剂——无水Fe Cl3,以丁二酸酐为酰基化试剂,丁二酸酐与无水Fe Cl3的投料摩尔比为1:2.5,反应温度为40℃,反应时间为3 h左右。我们按照美国专利介绍的方法多次重复实验发现,孟布酮实际收率仅为70%左右,而经过优化后的方法收率可达85%～90%,含量大于98.0%,比美国专利介绍的方法更加环保、收率更高,达到了优化孟布酮傅克酰基化反应工艺的目的。第二部分,孟布酮的结构确证。按照《兽用化学原料药结构确证研究技术指导原则》,对合成的孟布酮原料药采用元素分析（Elemental analysis,EA）、紫外-可见光谱（Ultraviolet-visible spectroscopy,UV-Vis）、红外光谱（Infrared spectroscopy,IR）、核磁共振波谱（Nuclear magnetic resonance spectroscopy,NMR）、质谱（Mass spectrometry,MS）、X射线粉末衍射（X-ray powder diffraction,XRPD）、单晶X射线衍射（Single Crystal X-ray Diffraction,SC-XRD）、差示扫描量热法（Differential scanning calorimetry,DSC）和热重分析（Thermogravimetric Analysis,TG）等方法对其结构进行了确证。结果显示,孟布酮原料药为白色结晶性粉末,元素分析与质谱测定该化合物分子量为258.27,单晶与粉末X射线衍射表明该化合物为晶型药物,紫外光谱、红外光谱和核磁共振谱检测结果证实该化合物与文献报道的孟布酮结构相符,差热分析曲线吸热峰值为176.8℃,热失重曲线分解起始温度为150.0℃。综合以上一系列数据及结构解析,结合孟布酮原料药合成工艺所提供的相关信息,确证了本文合成的化合物与文献报道及数据库收载的孟布酮结构完全一致。第三部分,孟布酮的部分有关物质研究。药物中的杂质按其理化性质可分为残留溶剂、无机杂质和有机杂质。其中有机杂质的化学结构与药物类似或具渊源,故称为有关物质。作者在本实验室团队前期孟布酮杂质研究的基础上,从孟布酮合成的起始物料（1-萘酚）、中间体（1-萘甲醚）和成品（孟布酮）三个方面,对可能引入或存在的有关物质进行了初步的杂质谱（Impurity profile）分析和探索。对其中一部分有关物质建立了分离分析方法并进行方法学验证,测定了相关样品中有关物质含量,初步制定出有关物质限度,订入孟布酮质量标准,以控制孟布酮质量。主要方法和结果如下:（1）起始物料（1-萘酚）:经对1-萘酚的合成路线分析及相关文献查询,其可能引入或存在的有关物质主要为α-萘磺酸、β-萘酚等5种。依据本实验室团队分工,本文仅对1-萘酚有关物质中的α-萘磺酸和β-萘酚进行了相关研究。综合考虑起始物料1-萘酚和α-萘磺酸、β-萘酚的紫外吸收光谱（PDA检测器）,选择起始物料1-萘酚有关物质（α-萘磺酸、β-萘酚）测定方法（HPLC）的检测波长为220 nm。经不同比例流动相的选择,最终确定梯度洗脱的方式能够有效分离各已知杂质、未知杂质和1-萘酚。方法学验证结果显示:该方法专属性好,各杂质与主峰分离良好;α-萘磺酸和β-萘酚的检测限分别为0.00991μg/ml,0.00610μg/ml,定量限分别为0.0248μg/ml,0.0153μg/ml;α-萘磺酸和β-萘酚在LOQ～1.0%范围内线性关系良好（R~2>0.999）;α-萘磺酸和β-萘酚的平均回收率均在90%～108%范围内,RSD符合要求,该方法准确度、精密度良好。采用经过验证的α-萘磺酸、β-萘酚分析方法检验试验所用的1-萘酚,结果发现α-萘磺酸未检出,含β-萘酚（0.017±0.005）%,其它单个未知杂质未检出。（2）中间体（1-萘甲醚）:经对1-萘甲醚合成路线的分析及查询相关文献,其可能引入或存在的有关物质主要为2-甲基-1-萘甲醚等4种。依据本实验室团队分工,本文仅对1-萘甲醚有关物质中2-甲基-1-萘甲醚建立了分离分析方法并进行了方法学验证。综合考虑1-萘甲醚和2-甲基-1-萘甲醚的紫外吸收光谱（PDA检测器）,选择2-甲基-1-萘甲醚测定方法（HPLC）的检测波长为225 nm。经不同比例流动相的选择,最终确定等度洗脱的方式能够有效分离分析各已知杂质、未知杂质和1-萘甲醚。方法学验证结果显示:该方法专属性好,各杂质与主峰分离良好;2-甲基-1-萘甲醚的检测限为0.00626μg/ml,定量限为0.0209μg/ml;2-甲基-1-萘甲醚在LOQ～8.3500μg/ml范围线性关系良好（R~2>0.999）;2-甲基-1-萘甲醚的平均回收率在92%～105%范围内,RSD符合要求,该方法准确度、精密度良好。采用经过验证的2-甲基-1-萘甲醚分析方法检验试验合成的1-萘甲醚,结果发现其含2-甲基-1-萘甲醚（0.35±0.02）%,其它单个未知杂质未检出。按照《兽用化学药杂质研究技术指导原则》要求,确定了2-甲基-1-萘甲醚的化学结构。（3）成品（孟布酮）:经过对孟布酮的合成路线分析及相关文献查询,其可能引入或存在的孟布酮有关物质有孟布酮甲酯等15种。依据本实验室团队分工,本文仅对孟布酮甲酯进行了相关研究。综合考虑成品孟布酮和孟布酮甲酯的紫外吸收光谱（PDA检测器）,选择孟布酮甲酯测定方法（HPLC）的检测波长为235 nm。经不同比例流动相的选择,最终确定等度洗脱的方式能够有效分离分析各已知杂质、未知杂质和孟布酮。方法学验证结果显示:该方法专属性好,各杂质与主峰分离良好;孟布酮甲酯的检测限为0.005μg/ml,定量限为0.018μg/ml;孟布酮甲酯在LOQ～4.0880μg/ml的范围内线性关系良好（R~2>0.999）;孟布酮甲酯的平均回收率为92%～105%,RSD符合要求,该方法准确度、精密度良好。采用经过验证的孟布酮甲酯分析方法检验试验合成的三批孟布酮,结果发现其含孟布酮甲酯（R±0.023）%（技术保密）,其它单个未知杂质未检出。按照《兽用化学药杂质研究技术指导原则》要求,确定了孟布酮甲酯的化学结构。经作者及本实验室团队对孟布酮有关物质的研究,最终将含2-甲基-1-萘甲醚不得大于0.5%订入1-萘甲醚质量标准,含孟布酮甲酯不得大于X%（技术保密）订入孟布酮质量标准。以上研究工作为孟布酮中间体和原料药及其制剂的质量控制,提供了部分基础数据。