基于國內專利分析的中藥烏頭應用與開發現狀及對策探討

孫麗瑞 馮丹萍 段寶忠

【摘 要】 中藥烏頭在我國用藥歷史悠久，具有抗炎、鎮痛、抗癌、強心、殺蟲等藥理活性。近年來，該類中藥被廣泛運用于醫藥領域、保健行業及農業領域。文章主要以專利檢索以及分析系統為數據源，通過對中藥烏頭的專利申請時間、專利技術領域分布情況、專利發展趨勢等方面進行深入分析，結合目前中藥烏頭的資源現狀和當前烏頭應用情況分析，對中藥烏頭未來的發展方向及該類中藥的可持續發展做出闡述。結果表明，中藥烏頭產業的發展正處于快速上升期，尤其是在相關制劑領域仍具有較大的開發潛能，但野生烏頭藥材資源急劇減少，應加強優質中藥烏頭藥材的栽培技術研究，實現中藥烏頭的可持續利用。

【關鍵詞】 烏頭; 專利分析; 應用; 開發與對策

【中圖分類號】R282 ? 【文獻標志碼】 A ? ?【文章編號】1007-8517（2020）13-0112-07

Abstract：Aconitum has a long history of drug use in China.It has anti-inflammatory， analgesic， anticancer， cardiotonic， insecticidal and other pharmacological activities.with high medicinal value. In recent years， this kind of traditional Chinese medicine has been widely used in the fields of medicine， health care and agriculture. This paper mainly uses patent search and analysis system as the data source， through the in-depth analysis of patent application time， patent technology distribution， patent development trend and other aspects of Aconitum， combined with the current situation of resources and application of Aconitum， the future development direction of Aconitum and the sustainable development of this kind of traditional Chinese medicine are described. The results show that the development of Aconitum industry is in a rapid rising period， especially in the field of related preparations， which still has great development potential， but the resources of wild Aconitum are sharply reduced. Therefore， we should strengthen the cultivation technology research of high-quality Aconitum and realize the sustainable utilization of Aconitum.

Keywords：Aconitum; Patent Analysis; Application; Development and Countermeasures

隨著我國相關政策對中藥材領域的支持，毛茛科（Ranunculaceae）烏頭屬（Aconitum L.）作為傳統藥材愈加受到關注。該藥材全球約有350種，我國約有167種，大多數分布于云南北部、四川西部和西藏東部的高山地帶，其中36種可供藥用[1]，具有鎮痛、抗炎、抗腫瘤、免疫調節、強心等藥理活性[2-3]。由此可見，我國烏頭屬資源豐富，具有開發價值。目前烏頭相關專利文獻就有10000余件，這些專利涉及到醫藥、保健、農業等不同的領域。專利分析能較為直觀的反應其應用、可開發烏頭的新價值以及新的研究趨勢。因此，筆者主要通過檢索烏頭相關的專利文獻，對烏頭相關領域進行深入分析，結合烏頭資源的開發現狀和相關技術瓶頸問題進行深入分析，并提出策略及展望，為烏頭資源的可持續開發提供參考。其生藥學圖片如圖1所示。

1 數據來源與分析方法

本研究選用專利檢索及分析系統（http：//pss-system.cnipa.gov.cn/sipopublicsearch/portal/uilogin-forwardLogin.shtml）作為數據來源，截止至2019年12月18日，檢索式為摘要=“草烏 or 川烏 or 烏頭”。在專利篩選過程中，凡是摘要中含有草烏、川烏、烏頭及具體烏頭藥材的專利均予以采用。檢索結果顯示1988年至2019年烏頭的專利文獻中，檢索結果共計10692篇，除去涉及“烏頭堿、烏頭酸、草烏甲素、高烏甲素、沙烏頭豬、烏頭魚”等非烏頭藥材專利文獻后，得到有效專利文獻8131件，其中發明申請的專利位居首位，共有8079件，實用新型專利僅有52件，外觀設計專利為0件。由此可見，烏頭在實際應用方面具有較大開發潛能。基于此，本研究主要對烏頭的發明申請專利進行分析。

2 基于烏頭專利分布情況分析

2.1 烏頭專利技術領域分布情況分析 通過烏頭專利IPC分類的結果來看，烏頭相關專利技術領域大致可分為13類，應用范圍相對廣泛，其在A61（醫學、獸醫學、衛生學）、C12（制酒業）和A01（農業、林業）的相關專利分別為7453件、385件和378件，各占據烏頭相關專利總數的85.21%、4.40%和4.32%，而在烏頭處理（A23）、肥料及其制造（C05）、家用物品（A47）、有機化學（C07）、測量及測試（G01）、納米技術（B82）、服裝（A41）、鞋類（A43）、材料（B65）、樂器（G10）的領域應用較少。由此看來，醫藥衛生行業仍然是烏頭資源的重點開發領域。在A01領域，隨著野生烏頭藥材資源的大量開采，導致烏頭的市場供需不平衡，促使了烏頭藥材人工栽培技術的誕生，同時二萜類生物堿是烏頭的主要毒性成分，為滿足現代生態環境建設的需要，二萜類生物堿農藥在農業領域的應用具備較大的開發潛能[4]。在C12領域里，隨著社會生活的極大改善，人們的保健意識逐漸蘇醒，促進了以該類藥材為原料的保健酒領域的研究。值得注意的是，相關專利在A23和C05技術領域分別有161、132件，在所有專利中占有一定比例，而目前的減毒方法較少，主要是炮制和配伍[5]，從而導致烏頭的應用受到局限，因此應加深該藥材新的去毒方法的探究，利用其毒性成分制成肥料、殺蟲劑等，提高該藥材的利用率。其他方面的應用相對狹窄，但仍然具有可開發性，例如制成藥枕、開發觀賞植物等。

2.2 國內各省市專利分布情況分析 烏頭相關專利在國內各省市的分布情況如圖2所示。專利數超過500件的省（直轄市）有山東省、安徽省、江蘇省以及青島市，專利數分別為1009件、800件、637件和537件，占據相關專利總數的12.42%、5.25% 、4.41%和3.89%。由于我國烏頭屬藥材種類繁多，在地區分布上具有廣泛而不均勻的特點，以西南橫斷山區（四川西部、云南西北部和西藏東部）分布最多[6]，而四川、云南、西藏以及成都共申請專利449件，僅占相關專利申請總數的5.53%，與資源分布不一致。排名前10位的專利申請人（如圖3所示），累計申請專利435件，占申請專利總數的5.35%。其中于清申請專利最多，共170件，占相關專利申請總數的2.09%，根據專利檢索數據庫顯示，于清申請的專利均是各種保健酒的組方。另外，排名前10位的專利申請人中企業僅有4家，專利總數僅有77件，占比0.95%，且這4家企業均位于經濟相對發達的地區，結合圖2分析得到烏頭資源的主要分布地區與相關專利的分布情況呈現出不一致性。由此看來，烏頭的研究與開發不僅與資源分布有著密不可分的關系，且與當地經濟發展水平息息相關，由此可見，烏頭開發不能僅停留在傳統的用藥配伍方面，而應向著成分分析、毒理學、藥理學等更深層次領域邁進。

2.3 機構屬性分布分析 研究烏頭的機構可分為5類，各類企業占57.27%，共申請專利4763件，未知（個人）占38.91%，申請專利3236件，院校占1.78%，申請專利148件，機關團體占1.35%，申請專利112件，科研單位占0.70%，申請專利58件。由此可知，企業和個人是開發烏頭的主力機構，各大高校、科研單位及機關團體對烏頭研究的熱情度整體較低。分析出現此種情況的原因可能是個人更傾向于烏頭的共性研究，而高校、科研單位及機關團體更傾向于某種具體的個性研究，包括藥理活性成分分析、毒性成分分析、活性成分相關藥效學及藥動學等研究，這將大大增加該類中藥開發難度和研究成本，而企業能彌補這一短板，使其成為研究的主力機構。

3 基于烏頭專利發展趨勢分析

3.1 時間趨勢分析 通過專利時間趨勢分析圖（圖4）可將烏頭發展過程分為4個階段，即技術萌芽期（1988～2000年）、技術發展期（2001～2010年）、高速發展期（2011～2015年）、快速回落期（2015年以后）。從1988年起，烏頭相關知識產權逐漸受到關注，進入技術萌芽階段，但受到歷史、信息流通等因素的局限，不能及時將烏頭研究成果轉化為知識產權，導致此期間烏頭年均相關專利申請量不到100件，沒有明顯增長趨勢。技術發展期專利申請量呈現緩慢增長趨勢，該階段對烏頭的研究多居于傳統中藥材炮制、配伍等較為基礎的方面。隨后進入高速發展期，該階段專利申請呈現出大幅度增長的態勢，2015年更是以1088件專利的申請量達到巔峰狀態，這得益于互聯網等新科技的高速發展，使烏頭的開發領域更廣泛，人們對知識產權保護更重視，讓研究成果及時轉化為知識產權。而2015年以后，烏頭相關專利出現了明顯回落的態勢，其原因可能是烏頭常見領域開發趨于成熟，其附加產業的開發動力不足。

3.2 技術生長率分析 技術生長率分析如圖5所示。統計本年度與過去5年相關專利累積比值的遞增或遞減可判斷烏頭產業的技術創新情況。通過技術生長率分析圖，筆者發現相關專利的技術生長率處于0.06～0.46之間，整體波動幅度不大。但整個過程有2個明顯的下降階段，即1996～2000年，此階段處于萌芽期內，其原因可能是烏頭經歷了起步階段，此階段技術尚處于實驗開發階段，并未商品化，增長相對緩慢。 2015年以后，技術生長率又出現新一輪的下降，此階段處于技術衰退期，發展較早的領域技術相對成熟，經過市場淘汰后，僅有少數優勢領域生存。但無論如何，終將進入技術再發展階段，此階段通常有新的技術發展方向出現，從而為該藥材提供新的研究方向和動力。

4 我國烏頭的資源、應用與開發情況分析

4.1 烏頭資源現狀 通過檢索“藥智數據庫（https：//db.yaozh.com/）”，通過表1發現，烏頭資源在我國境內分布廣泛，各省的烏頭種類不盡相同，而國外分布較少。其生長環境為海拔150～5000 m的山地，尤其集中生長在海拔1500m及以上的山坡草地一帶，垂直分布地域廣闊，從而致使烏頭種類呈現多樣性。

4.2 烏頭的開發與應用 通過檢索“世界傳統藥物專利數據庫（http：//www.wtmpd.com/index）”，檢索日期為2020年1月1日，檢索式為“草烏 or 川烏 or 烏頭”，得到含有烏頭、川烏以及草烏為原料的方劑共計專利5158項。以烏頭為配伍方劑治療的疾病類型位于前10位的分別是骨質增生1004件、風濕性關節炎709件、風濕690件、頸椎病671件、肩關節周圍炎670件、腰椎間盤突出636件、止痛劑628件、類風濕關節炎611件、腰痛590件、跌打損傷555件。檢索過程中還發現，1985年至今該數據庫中全球相關專利共計11174件，其中我國累計申請10939件，占97.90%，表明中國是烏頭研究最主要、資源開發最成熟的國家。另外與草烏、川烏的相關專利分別有9347件、8393件，為該類藥材研究最受歡迎的兩個品種。烏頭資源在我國開發如此之快，尤其是最近10年累計申請專利7810件，占我國中藥烏頭總申請量的71.40%。這得益于我國經濟的快速發展以及國家對中藥材開發的政策支持。

通過“藥智數據庫（https：//db.yaozh.com/）”檢索得到24種可作烏頭使用的中藥材（表2），其中大多數具有祛除風濕、止痛或殺蟲等功效。《國際化妝品原料字典和手冊（第十二版）》已收錄了朝鮮烏頭的提取物作為化妝品原料。在以烏頭為原料制成的14種中成藥中，七十味松石丸、十四味疏肝膠囊、肝泰舒膠囊等 8種中成藥用于保肝、治療急慢性肝炎及肝膽濕熱證尤其是病毒性乙型肝炎[7-9];烏頭注射液、烏頭酊、紅龍鎮痛片這3種中成藥用于治療類風濕性關節炎[10-11]、原發性肝癌[12]、晚期癌癥鎮痛[13]等;安兒寧顆粒用于小兒上呼吸道感染、發熱、咽痛的治療[14]，同時還可以增強機體免疫力[15];坐珠達西可用于治療水腫[16];十一味金色散用于治療黃疸[17]。由此看來，烏頭中成藥主要用于治療急慢性肝炎，并且在鎮痛方面的應用也比較廣泛。

5 烏頭發展策略

烏頭作為我國的傳統藥材，主根和子根均有極高的藥用價值，在專利檢索過程中發現其在蒙藥、藏藥、苗藥等多種民族藥中均有應用。其栽培歷史也比較久遠，在溫暖、濕潤、光照充足的條件即可種植，且生長區域相對廣泛，生長環境呈現多樣化。已有研究證實，同一地區的不同種類、不同地區的同一種烏頭因光照強度、水分、土壤成分等環境因素使其藥材不均一，且藥材采收、加工炮制等因素也會對藥材的品質有所影響[18]。并且烏頭中含有致命的毒性成分二萜類生物堿，目前在解毒領域的研究相對較少，在一定程度上阻礙了烏頭資源的開發和應用。另外，在野生烏頭植物集中生長的橫斷山區，因受經濟因素的制約，企業、高校、科研單位對烏頭的開發力度較低。結合上文專利分析，許多專利申請與生活中實際應用斷層，醫藥保健領域技術瓶頸日益凸顯，傳統重疊部分的應用需加整合，新的功能亟待發掘，從而促進烏頭資源的可持續開發應用。

5.1 加大栽培力度，注重烏頭品質 2015年版藥典收載了草烏和川烏的干燥根作為藥用，市場對其需求量較大，且烏頭為多年生植物，生長周期相對較長，僅僅依賴野生采收難以滿足市場需求，需要依賴于人工栽培技術解決市場供需矛盾。據文獻記載，在四川彰明、江油等地已有近千年的烏頭栽培歷史[18]，但因品種不唯一，導致烏頭的藥材品質良莠不齊。此外，中國烏頭屬分布可分為青藏區、東南區、北方區和臺灣區，其中青藏區擁有3個亞屬共計約170個品種，是烏頭種類最多、資源最復雜的區域[19]，其品質極易受到生長環境等因素的影響，而烏頭主要應用于醫藥衛生領域，對藥材質量有嚴格要求。烏頭的道地產區在江油[20]，因此，加大規模化栽培的同時，應積極尋找并解決栽培藥材的質量問題，嚴格管控烏頭質量，保證烏頭藥材的質量與道地產區藥材質量相一致是促進烏頭產業發展的關鍵。

5.2 積極實現專利成果轉化，趨利避害 在專利檢索過程中發現，一部分專利未能及時應用于實際生活。申請專利僅僅是作為知識產權的保護手段，發明專利的最終目的是能夠為實際生活創造價值。因此，要積極推進專利成果與相關生產企業、社會對接，實現“產、學、研”的持續發展道路。嚴格控制申請專利質量，加大相關組方制劑的轉化力度，只有對烏頭產業有充分的認識，才能在后續研究中做到正確的趨利避害，淘汰過剩產業，優化烏頭資源在癌癥、風濕性關節炎、肝炎等常見疾病方面的應用。加大其毒性成分與有效成分轉化的研究力度，深入研究極具價值的領域，同時也能避開對已有專利的研究，節約研究成本，開拓新的研究方向。

5.3 優化傳統領域，開發新興領域 結合上文專利分析可知，烏頭在醫學、衛生學（7453件）領域的研究相對成熟，若要在此領域進行創新性拓展，其難度相對較大，因此主要以驗證、應用、優化為主，積極改進現有烏頭藥品制劑、方劑的不足。而隨著社會生活方式的改變，生態環境保護意識增強，保健意識日益突出，尤其在農業、林業（385件）、制酒業（378件）等方面發展較快，家用物品如保健枕，尚有一定的開發空間，但在開發保健品過程中應根據其功能合理選擇烏頭品種，嚴格把控采摘時間及處理其毒性成分的工藝，最大限度的發揮其保健價值。烏頭植株的花色鮮艷，花型較好，也可作為觀賞植物的選擇之一，在《神農本草經》、《蒙醫金匱》等書籍中均有記載[21]，對于品質較差的烏頭塊根可將其炮制后做成藝術品。利用其毒性成分制成污水處理、洗滌劑等具有殺菌活性的生活用品。加大其提取物在化妝品、保健品等方面的研究力度，優化烏頭解毒方法，開發烏頭解毒制劑，促使其在新型興域充分發展。

6 結語

本研究通過分析烏頭的相關專利、文獻資源、烏頭資源現狀與應用情況分析，對烏頭的可持續發展做出相關闡述。從目前烏頭資源的開發情況來看，在部分領域發展空間相對較小，但總體發展趨勢較好。烏頭在植株栽培、毒性成分的轉化與利用、解毒制劑研究、化妝品與生活用品、藝術品等方面具備較大的發展空間，這些均需依賴高校、科研院所、企業及個人的密切合作，推動烏頭的成方、組方、制劑等成果轉化。并結合烏頭資源的區位優勢，從源頭上保證烏頭藥材的質量，充分發揮烏頭的藥用價值，開拓創新烏頭資源的附加值，從而維持烏頭藥材的多樣性和可持續發展。

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（收稿日期：2020-03-08 編輯：陶希睿）