鄧欣 梅時勇 陳小軍 肖清明 黎宇
(中國農業科學院麻類研究所,長沙 410205)
黃精為黃精屬(PolygonatumMill.)百合科(Liliaceae)多年生草本植物,根莖橫走,圓柱狀,結節膨大,葉輪生,無柄,常以根莖入藥。該屬植物全球大約有40余種,我國約有31種[1]。2015版《中華人民共和國藥典》收錄了三種黃精的“原生藥”為滇黃精(Polygonatum kingianumColl. et Hemsl.)、黃精(PolygonatumsibiricumRed.)和多花黃精(PolygonatumcyrtonemaHua.)。民間根據其形狀不同,分別稱為“大黃精”、“雞頭黃精”、“姜形黃精”[2]。中醫認為黃精味甘,性平,具有養陰補氣、健脾、潤肺、益腎的作用,在我國使用歷史已超過2000年,是中醫常用藥物之一。現代科學研究表明黃精中含有多種皂苷類、多糖類、黃酮類、醌類、生物堿類和木質素類化合物,其中黃精多糖是含量最高的生物活性物質被廣泛研究[3]。現代藥理研究表明,黃精多糖具有防治心血管疾病、抗衰老、抗腫瘤、降血糖等多種功效,同時黃精多糖在增強人體非特異性免疫功能、提高人體記憶力等方面均有明顯作用[4-6]。除藥用價值外,黃精還可食用、觀賞,是一類具有很高經濟價值、具有開發前景的植物。隨著國內外中醫藥產業的重視程度越來越高,黃精作為傳統中醫藥產業的一部分已經進入飛速發展期。但在黃精產業發展過程中存在產品雜亂、生產工藝及制劑水平較低、研究開發平臺不完善、創新能力較弱、高校科技成果轉化率低等問題亟待解決[7]。
專利集技術、法律、經濟信息于一體,在科技研發、情報分析中發揮著重要作用。利用專利數據庫平臺對相關領域的專利文獻進行分析,可以獲知該領域的整體發展態勢,發掘出該領域的重要研究機構、高產發明人及核心技術,進而為科技創新、知識產權保護、產業發展、創新熱點等提供重要參考[8,12-17]。本文利用Innography國際專利分析平臺對黃精專利的技術態勢和熱點進行系統分析,了解黃精的研究現狀和未來發展趨勢,以期為我國黃精產業發展提供強有力的競爭情報。
參照單美玉等[18]方法,采用Innography專利檢索分析數據庫進行黃精利用技術態勢分析。采用@(abstract,claims,title)“polygonatum”or“rhizoma polygonati”or“sealwort”or“solomon′s seal”作為搜索詞進行搜索。截至2017年9月24日,檢索到黃精相關專利20 754件,對所得結果進行簡單同族篩選,共得到17 116件同族專利;發明由4 347個組織機構、18 323個發明人完成,發明人來自25個國家和地區,涉及9個IPC部,專利申請共在22個國家和組織內實施。
在分析方法上,主要采用專利情報分析中常見的圖表分析方法的定性分析和定量分析。而在分析工具的選取上,則綜合應用Innography分析模塊、MSExcel2007和Origin8.0等進行統計分析[19]。
2.1.1 專利申請趨勢分析 截至2017年9月24日,全球共申請黃精相關專利20754件。圖1是專利申請的年度趨勢圖。因專利從申請到公開需要1-3的時間[20],所以2016年和2017年的專利申請的數據僅供參考。
從圖1中可看出,黃精相關專利從2012年開始被大量申請,尤其是在中國表現特別突出。2012年開始,我國在黃精利用方面申請或授權的專利呈現出爆炸式增長,其中申請專利數由2011年550件迅速增加至2015年的2 928件,5年間翻了5倍。從某種意義上來說,這一現象反映了近些年來我國對黃精的研發與應用力度取得了重大進展。

圖1 黃精專利申請年份趨勢圖
利用Innography專利狀態篩選功能,得到該領域有效授權專利2107件,分別在22個國家、地區和組織申請,如圖2所示。大部分有效專利公開時間在2011-2014年,在此之前公開卻還在維持的專利比較少,其主要原因是選擇性地維持其核心專利,例如還有1998年公開的專利處于有效狀態中。此外,從圖中可明顯看出,絕大部分的有效專利都在中國地區申請或授權,說明黃精在中國具有廣闊的應用前景。
2.1.2 專利技術來源國與技術應用國分布 黃精技術主要來源于中國大陸、韓國、日本、中國臺灣、中國香港、澳大利亞等22個國家、地區和組織,其中來源于中國大陸發明人的專利共19 916件。這說明中國大陸是黃精相關技術的主要研發國家,且發明人也非常重視相關技術的知識產權保護。

圖2 黃精有效專利年份趨勢圖
專利技術應用國主要體現出專利權人需要在哪些國家、地區和組織保護其發明[21],也反映了該發明未來可能實施的國家、地區和組織。黃精相關技術的20 754件專利共在22個國家、地區和組織申請,且主要集中分布中國大陸、韓國、世界知識產權組織、歐洲專利局、日本、中國臺灣、中國香港、澳大利亞等國家、地區和組織(圖3)。其中在中國共申請專利19 904件,已獲授權3 510件,說明中國是黃精技術的重點布局應用地區,這可能與黃精在中國地區的大面積栽培種植和利用有關。
從圖2還發現,近20年各國在中國申請的有效專利數量有小幅增加的趨勢。但迄今為止,91.8%的有效專利由中國發明人掌握。這說明雖然其它國家和地區有意加強在華專利的保護,但對中國在該領域的發展并未形成技術壁壘。

圖3 黃精專利申請前10位國家地區和組織分布
2.1.3 黃精專利IPC分類 國際專利分類號(IPC)是世界通用的專利分類系統,可用于分析專利結果中的主題分布[22]。通過對專利IPC主分類進行統計,發現主要91.6%的專利分布A類生活必需品部中,包括醫學和獸醫學、衛生保健,食物和食品原料、治療方法等,在C類化學部也有7%的專利申請,如生物化學、啤酒、烈酒、葡萄酒、醋、微生物學、酶學、誘變或基因工程等(圖4)。
2.2.1 專利權人 利用Innography競爭力分析功能,對全球研究黃精技術的專利權人進行競爭力分析,一般可從專利權人氣泡圖中挖掘出此領域最有潛力的專利權人(圖5)。從圖中可看出,中國大陸處于絕對技術領先地位,包括青島亨伯儀器公司,青島華仁醫療器械有限公司,浙江Healming健康科技有限公司,山東新希望六和集團公司是主要專利權利人。
2.2.2 專利權人申請專利量分析 在黃精領域,國內專利權人申請專利突出,如青島亨伯儀器公司,青島華仁醫療器械有限公司,浙江Healming健康科技有限公司,山東新希望六和集團有限公司等,排在前兩位的都是青島的企業,說明青島在黃精的開發利用方面走在了全國的前列。
2.2.3 專利權人研究機構分析 從整體上看,黃精技術專利申請主要以企業為主,高校和研究所在其中所占比例相對較低,說明黃精在國內已形成較成熟的需求體系,但高校和研究所進行相關的研究還不足。
2.3.1 黃精技術核心專利 對檢索結果進行專利強度篩選,篩選出專利強度≥70%的專利,并對所得結果進行同族擴增,得到55件核心專利,且大部分的核心專利布局在中國,韓國、美國和加拿大有少量專利布局,所有的核心專利都在保護期以內。從專利技術來源來看,幾乎所有的核心專利也都來自中國大陸,值得注意的是,有部分黃精的核心專利來源于國外但并沒有在來源國應用,說明已經有國外公司注意到中國是黃精的主要應用市場,因而針對性的在中國申請專利保護。

圖4 黃精專利IPC分類

圖5 黃精技術全球專利競爭力分析圖

圖6 黃精核心專利技術分布點
2.3.2 核心專利技術點分析 從圖6可看出,黃精核心專利技術點主要集中在傳統草藥方劑、其他酒精飲料的制備、黃精提取物、藥物制劑等方面。說明黃精作為傳統中藥目前主要用于藥物開發,但也有向食品飲品開發等方向應用的趨勢,可作為黃精深度開發和綜合應用重點突破的方向之一。
黃精技術領域,全球共申請黃精利用相關專利20 754件,從2012年開始被大量申請,尤其是在中國表現突出。從專利全球布局來看,黃精相關技術的20754件專利共在22個國家、地區和組織申請,但絕大部分布局在中國,說明中國是相關技術的重點布局應用地區,原因可能是黃精是中國的傳統中藥材,主要在中國大陸種植和開發利用。
從專利權人來看,在黃精領域,國內專利權人中,青島亨伯儀器公司,青島華仁醫療器械有限公司,浙江Healming健康科技有限公司,山東新希望六和集團有限公司等申請了較多的專利。
從黃精相關專利IPC主分類來看,申請專利主要分布在A部-人類生活必需(醫學)中;此外,在C部化學也有少量專利申請,如突變或遺傳工程等。利用Innography專利強度指標功能,判斷黃精技術研究領域專利價值,分析結果表明,檢索到核心專利55件,其中中國專利有47件,可見在黃精技術領域,中國專利申請不僅占據者數量第一,其專利質量也是第一。
在黃精技術研究領域,除了傳統的草藥配方,提取黃精的活性產物等,通過黃精進行含酒精飲品的開發也是申請的主要方向。