中藥材干燥技術專利分析與啟示

張素娟，王彥峰，張云倩，劉海波

·調查與研究·

中藥材干燥技術專利分析與啟示

張素娟，王彥峰，張云倩，劉海波

100044 北京市科學技術情報研究所（張素娟、王彥峰）；100080 北京，國家中醫藥管理局傳統藥物專利信息資源重點研究室（張素娟、王彥峰、劉海波）；100044 北京科技經濟信息聯合中心（張云倩）；100193 北京，中國醫學科學院北京協和醫學院藥用植物研究所（劉海波）

中藥是我國珍貴而又獨有的財富。中藥材的采收后加工和制劑加工兩個過程均涉及干燥。采收后加工是將采集的鮮藥及時去除多余水分，避免發霉、蟲蛀以及活性成分的分解和破壞，保證藥材的質量，利于貯藏。制劑加工是將切制好的藥材或者飲片及時干燥，否則容易霉爛變質。我國傳統的中藥材原產地加工方式一般包括：曬干法（日曬陰晾）、烘烤法、爐烘法、熏硫（或炒鮮、蒸煮）后干燥等[1]。這些傳統的方法在實際生產加工中，總是遇到干燥不徹底或者過度干燥，返潮，干燥時間長，藥性破壞，泥土、鐵屑、微生物污染，設備造價高，占地面積大等各種問題。現有的干燥技術及加工工藝已不能滿足產地加工規?；?、標準化的需求，急需研究并開發新的、能保證藥材品質的干燥及加工工藝。

專利數據作為最有效的技術信息載體，涵蓋了世界 90% 以上的最新技術信息，內容詳盡、準確?；趯＠畔⒌姆治龇椒ㄊ强焖佾@取相關技術領域以及行業最新動向的手段與方法[2-4]。對某一領域專利信息的分析，能夠客觀地反映該領域的總體情況和發展趨勢，進而有效、準確地了解相關的技術創新和技術發展方向[5-7]。目前尚未見針對中藥材干燥技術專利信息綜合研究報道。本文從信息科學的角度，通過“incoPat 專利數據庫”及“世界傳統藥物專利數據庫（world traditional medicine patent database，WTMPD）”獲得中藥材干燥技術相關專利數據，運用圖表軟件對數據進行統計和可視化處理，采用文字與圖表結合的方式，從中藥材干燥技術發展的總體態勢、競爭廣度與深度 3 個層面進行情報剖析，明確我國所處的位置，指出未來技術發展方向，為國內企業進行相關領域專利布局提供借鑒和參考，并為進一步探尋新的干燥技術提供思路。

1 數據檢索

1.1 數據來源

本研究使用北京合享智慧科技有限公司的“incoPat 專利數據庫”和北京東方靈盾公司的“WTMPD”作為數據源。

1.2 檢索策略

本研究采用《國際專利分類表》（IPC）分類號和主題詞相結合的檢索方法，通過關鍵詞、IPC 分類號和人工閱讀檢驗等途徑反復去噪，獲得分析數據。具體的檢索主題詞如表 1 所示。

1.3 數據清洗

首先將檢索結果從數據庫導出，對每條數據進行逐一閱讀與手工篩選，排除發明點不在中藥材干燥技術上的專利；其次對專利權人名稱、專利號、申請日期、公布日期、IPC 分類號等信息進行了統一化和標準化處理；對具有同一優先權文件的專利進行簡單同族合并，避免重復統計。一般發明專利在申請后 3 ～ 18 個月公開，實用新型專利和外觀設計專利在申請后 6 個月左右公開，還有一些特殊情況不公布，所以近 18 個月的專利數據不能完全呈現客觀情況，僅供參考。檢索時間為 2020 年 6 月 1 日，最終得到用于分析的專利 2717 件。

2 競爭態勢分析

2.1 總體趨勢分析

根據技術生命周期理論，一項技術會經歷萌芽期、成長期、成熟期和衰退期 4 個過程。對關鍵技術專利的年度申請情況和專利成長率進行分析，有助于了解該技術所處階段以及技術創新活躍度。其中，專利成長率是指當年專利申請量占過去 5 年專利申請量的比例[8]。

對中藥材干燥技術專利按申請時間進行可視化分析，年度專利申請狀況可以從總體上直觀反映中藥材干燥技術的發展歷程。由圖 1 和圖 2 可知：①1985 – 2019 年間，全球中藥材干燥技術專利申請量呈現逐年加速增長的趨勢，2018 年達到歷史最高峰，專利申請量為 721 件，2016 年專利技術成長率最高，達 109%；②中藥材干燥技術的專利申請可分為 3 個階段：萌芽期（1985 – 2000年）、緩慢成長期（2001 – 2012 年）和快速成長期（2013 – 2018年）；2019 和 2020 年的專利數據由于其公開時間及數據收錄的滯后原因，暫時不納入分析。③中國中藥材干燥技術專利申請量遠高于世界其他國家和地區，成為全球中藥材干燥技術專利申請的主力軍。

1985 – 2019 年中國專利申請總量為 2486 件，占全球申請總量的 91.50%，可見中國是全球最主要的中藥材干燥技術市場，處于絕對優勢地位。在中國，中藥材干燥技術的發展可謂厚積薄發。自 1985 年以來，中國專利經歷了26 年的探索沉寂期之后，該領域于 2005 年迎來了平穩期，該時期的專利申請總量是沉寂期的 8 倍左右，且平均每年的申請量是沉寂期的 24 倍，意味著技術研發和應用有了一定的進展，未來具有良好的市場潛力和發展空間。2014 – 2018 年，專利申請出現井噴式快速增長，并于 2018 年達到頂峰，申請量高達 721 件，該時期內所申請的專利總量占目前申請總量的 88.05%，專利技術處于高速成長階段，相關干燥技術研發已引起全國研發熱潮。這主要得益于國內各項政策措施的出臺、介入企業增多和市場需求擴大（圖 2 和表 2）。

表 1 中藥材干燥技術專利檢索涉及主題詞及 IPC 分類號

圖 1 1985 – 2019 年全球專利申請趨勢圖

圖 2 1985 – 2019 年我國和其他國家地區專利申請趨勢圖

相對于中國而言，世界其他國家和地區專利申請量始終較少，年度申請量不足 20 件，總申請量占比僅為 8.50%。國外于 1986 年開始對中藥材干燥技術專利研究，專利申請從 2000 年開始呈現快速發展勢頭，到 2002 年達到歷史最多，專利申請量為 19 件，2013 年開始專利申請總量迅速下降?？傮w可分為緩慢萌芽期（1991 – 1999年）、快速成長期（2000 – 2003 年）、調整成熟期（2004 – 2012 年）和快速衰退期（2013 年至今），與中國申請量趨勢差異較大。

表 2 中國專利申請總量情況表

2.2 全球分布情況

專利申請人所在地區是專利權保護區域，是該產品的市場和產業所在地；發明人所在國家和地區為技術來源地，是研發所在地[9]。通過分析各專利的優先權申請信息，可以獲取專利的空間（國家或地區）分布情況，進而可進行該技術領域的國家（地區）競爭態勢分析。

將樣本專利根據其申請人所在國家或地區進行統計，得到中藥材干燥技術專利的區域分布狀況，如表 3 所示，中國 2486 件專利，是最主要的中藥材干燥技術產品市場和產業所在地。日、美分別為 56 和 53 件專利，其他國家則均不足 50 件，中、日、美 3 國是最重要的中藥材干燥技術專利布局地。中國是中藥材干燥技術發明人的主要集中地，共申請相關專利 2495 件，居于主導地位，其次為美國（66 件）、日本（62 件）?？梢娭袊仁侵兴幉母稍锛夹g來源的主要地區，也是中藥材干燥技術專利的主要布局地區，亦是世界頭號中藥材干燥技術大國，在中藥材干燥技術領域處于世界領先地位，技術來源地區和專利申請地區的排序相一致。此外，美、日兩國的發明人申請的專利數量稍多于其僅在本國（地區）申請的專利數量，說明美、韓兩國比較重視專利的全球布局和保護。

綜上所述，我國是該領域技術的活躍者，目前的專利申請數量位于第一梯隊。相對于其他國家，我國目前的發展勢頭迅猛，將繼續領跑中藥材干燥技術領域。

2.3 IPC 技術主題分析

IPC 小類分析是指分析對象在各技術方向的數量分布情況，通過該分析可以了解分析對象覆蓋的技術類別以及各技術分支的創新熱度。表 4 為中藥材干燥技術專利 IPC 分類構成及中文釋義，從中可以看出，中藥材干燥技術專利申請主要集中在 F 部和 A 部。其中在 F26B（從固體材料或制品中消除液體的干燥）技術領域共申請專利 1434 件，數量最多，占總量的39.21%，為關鍵和熱點技術領域，代表著中藥材干燥技術創新的未來發展趨勢；在 A61K（醫用、牙科用或梳妝用的配制品）技術領域共申請專利 1194 件，占總量的 32.65%，這主要是大量的中藥材組合物中使用了干燥技術，增加了 A61K 的數量。兩類申請專利之和占專利總量的 71.86%，為中藥材干燥技術領域最主要的技術分布類別。

從圖 3 可以看出，2013 年開始，F26B 小類申請數量呈爆發式增長趨勢。2017 年申請數量達 454 件，約是2013 年的 20 倍。預計 2019、2020 年仍會保持較快的增長速度。A61K 小類自 2005 年開始保持穩定增長，2014 年開始快速增長，年申請量突破 50 件，近 4 年年均申請量約 202 件，未來幾年仍會繼續保持快速增長。B08B、A23L、B02C、A61L、B07B、A61Q、B26D 小類亦是從 2015 年開始呈現快速增長，但年均增長不足 60 件，經歷了短暫的快速增長期，2018 年開始下降。A61P 小類專利申請量從 2000 年開始呈現跳躍式增長，2016 年達到最大值 54 件，隨后快速下降。對比圖 1 可見，中藥材干燥技術專利申請量和技術成長率從 2013 年開始出現快速增長，主要來源于 F26B和 A61K 小類中干燥技術相關專利的增加，其他小類中的貢獻較少。

表 3 全球中藥材干燥技術專利主要國家和地區（前 10 名）

表 4 中藥材干燥技術專利主要 IPC 小類分布

2.4 專利權人分析

企業是科技創新的主體，國家科技實力的競爭具體到微觀層面，則體現為企業之間的競爭。對中藥材干燥技術專利的專利權人類型進行統計分析，可以看出，中藥材干燥技術專利申請的創新主體主要為企業，占比為 58.69%，其次為個人，占比為 26.73%；高校、科研機構和醫院在該領域的專利申請數量較少，占比約 10%（圖 4）。因此，中藥材干燥技術研究屬于比較成熟的技術領域，其研發工作由企業占主導地位，高校、科研機構和醫院占比較少，產學研相結合的模式尚未形成。

表 5 統計了 F26B 和 A61K 兩技術領域國內外專利申請數量排名前 10名的專利權人，由此可以看出各技術領域的競爭格局。在中國，F26B 技術領域排名前 10 的專利權人有 8 家為企業，其余為個人團隊，且前五名均為生產企業；A61K 技術領域排名前 10 的專利權人有 4 家為企事業單位，6 個為個人團隊，且前兩名均為個人團隊，與F26B 技術領域格局不同。可見在 F26B 領域，企業在市場研發上占主導地位；而在 A61K 領域，個人團隊研究占優勢。在中藥材制劑領域，干燥技術的研發要求比較高，個人團隊研發能力有限，相關專利質量水平不高。個人申請人過多，占用大量專利審查資源，應給予關注。通過統計發明類型看出，中藥材干燥技術領域專利主要分為發明專利和實用新型專利兩類，其中發明專利申請 1685 件，占比 64.14%；實用新型專利 942 件。F26B 小類以實用新型專利為主，A61K 小類以發明專利為主。兩大技術領域下不同的申請專利權人類型可能與此有關。在其他國家和地區，申請專利主要集中在 A61K技術領域，從國家分布上看，美國和日本各占3 名，德國、新西蘭、法國和英國各占 1 名，其中德國的Eckardt 團隊申請最多，申請專利 11 件?？傮w來說其他國家和地區關于中藥材專利申請較少，相關企業以日用品和化妝品為主。

圖 4 專利權人類型分布

表 5 中藥材干燥技術主要專利權人（前 10 名）

表 6 顯示了F26B 和 A61K 技術領域專利申請國內省市分布情況，可以了解兩個技術領域的專利市場格局。A61K 是中藥材組合物及其制劑中干燥技術研發領域，相關專利權人主要分布在安徽，其次山東、浙江和江蘇等沿海地區，說明該技術的研發主要在華東地區比較發達；F26B 是干燥技術相關儀器研發領域，相關專利權人主要分布在安徽，其次山東、四川、河南、甘肅等，布局范圍較廣，產業比較發達。安徽在兩大技術領域專利申請量均排第一，可能與安徽亳州是全國最大的中藥材市場有關，以豐富的中藥材資源，吸引了大量的企業和研發機構。

表 6 中藥材干燥技術專利國內重點省市分布情況

2.5 熱點技術識別分析

2.5.1 細分技術分析 中藥材的干燥技術分為傳統干燥技術和現代干燥技術，傳統干燥技術主要包括陰干法、曬干法和烘干法；現代干燥技術是針對傳統干燥方法自動化程度低、中藥材干燥過程復雜、特殊等特點，將新型的科學技術應用在中藥材干燥中，包括噴霧干燥、冷凍干燥、微波干燥、低溫干燥、紅外干燥、熱泵干燥、高壓電場干燥和太陽能干燥等[10-11]。將專利數據按照技術類別統計其申請專利量、專利權人和干燥對象情況，結果見表 7、8。

表 7 不同干燥技術專利申請情況

統計表明，傳統干燥技術占主要優勢，在專利申請總量中占比達 62.93%，其中烘干法在專利申請總量中占比達 61.44%，為中藥材加工和生產中最常用的干燥方法，曬干法和陰干法應用較少?，F代干燥技術在專利申請總量中占比為 37.07%，為傳統干燥技術的一半左右，其中以噴霧干燥和冷凍干燥技術為主，紅外干燥和熱泵干燥等新型干燥技術應用較少，專利量分別為 4 件，需要繼續改善技術方法和加大推廣力度。

2.5.2 技術關聯分析 根據技術類別、專利權人、干燥對象和技術聯合應用情況進行分類分析，結果見表 8 和圖 5。就專利權人而言，烘干法在中藥材加工和生產中最常用，專利權人數量遠超其他干燥方法，以醫藥企業為主，技術比較成熟，其次為冷凍干燥和噴霧干燥技術；但以紅外干燥和熱泵干燥為代表的新型現代干燥技術應用較少，專利權人主要為大學和研究院，說明該技術還處在基礎研發階段。就干燥對象而言，噴霧干燥技術以其干燥速度快、受熱時間短、干燥效率高的優勢用于干燥的中藥材最廣，多達 111 味，其次為冷凍干燥技術；陰干法主要應用于如廣藿香、天冬、麥冬、槐米、黃芩、附子、烏頭等含有揮發油，以及易走油、變色的中藥材；紅外干燥技術主要應用于如紅花、靈芝、莪術、天麻、川芎等對熱不穩定的中藥材；熱泵干燥技術由于其設備成本較高，目前只應用于金銀花、黃芪和番石榴葉。技術聯合使用方面，烘干法與其他各類技術結合運用得最多，主要是與熱泵、紅外、低溫和微波等現代干燥技術聯合使用；其次是冷凍干燥與微波、低溫等干燥技術聯合使用。近年來，微波-真空干燥技術和超聲波-真空干燥技術的研究大量增加。

表 8 不同干燥技術專利權人和干燥對象情況

圖5 不同技術聯合應用情況

3 研究結論與啟示

3.1 中藥材干燥技術專利分析結論

①中國既是中藥材干燥技術來源的主要地區，也是中藥材干燥技術專利的主要布局地區，在中藥材干燥技術領域中國將繼續領跑；②中藥材干燥技術研發正進入一個快速發展時期，F26B 和 A61K 小類是當前干燥技術研發最活躍的技術類別，在 F26B21 和 A61K35 大組是當前干燥技術領域研發熱點；③中藥材干燥技術專利申請的創新主體主要為企業，其次為個人，高校、科研機構和醫院在該領域的專利申請數量較少；④國內專利分布顯示，安徽在 F26B 和 A61K 兩大技術領域專利申請均排第一，呈現鮮明的地域優勢；⑤熱點技術識別分析中，仍以傳統干燥技術（陰干法、曬干法和烘干法）為主，噴霧干燥技術用于干燥的中藥材最廣，傳統烘干法常與熱泵、紅外、低溫和微波等現代干燥技術聯合使用。雖然中藥材干燥技術總體上呈現向好的發展，但仍存在著地區分布差異大，現代干燥技術應用較少，發明專利授權率和有效率均較低，實用新型專利壽命短等問題，阻礙了干燥技術的規?；彤a業化發展。

3.2 中國中藥材干燥技術未來發展啟示

⑴注重發明選題要契合市場和技術發展方向，從源頭提高專利撰寫質量。在中藥材干燥技術領域專利權人為個人團隊的占有一定比例，尤其在A61K 技術領域，可能存在研發人員直接撰寫專利申報文本的情況，這就導致了專利授權率低，有效率低，壽命周期短等問題。因此，有必要提供專利學習資源提高發明人素養，發明人在確立發明選題時，順應技術和市場的走向，找準“創新點”，力避“顯而易見”，提高專利整體質量[12]。

⑵調整專利申請策略，注重國內與國外的雙布局：中國在中藥材干燥技術領域占主導地位，但專利申請多數局限于國內，加之其他國家和地區關于中藥材專利申請較少，相關企業以日用品和化妝品為主，造成海外專利布局相對薄弱的局面。因此，中國專利權人應當充分發揮自身的資源優勢，抓住機遇，加強我國專利的國際布局，搶占國際市場，積極開展前瞻性布局，加強專利的組合應用與運營。

⑶針對熱點和關鍵技術全方位提升風險防范能力。中藥材干燥技術的研究主要集中在傳統和現代干燥技術兩大方向，尤其是烘干法、噴霧干燥和冷凍干燥技術是當前的技術關注重點。首先，要提升中國企業的知識產權保護和風險防范意識，鼓勵企業進行干燥技術領域的專利申請，除了要積極在國內外進行專利布局以外，還要預防未來可能發生的侵權風險[13]。其次，充分發揮國內領頭企業的作用，鼓勵企業參與到國際標準的制定中。最后，督促地方政府制定中藥產業發展規劃，推動安徽、山東、四川、河南等中藥材聚集地區干燥技術的研發和應用。

⑷加強干燥技術的改革創新，積極推動多種干燥手段集成技術相關專利的申請和成果轉化，以滿足中藥材生產需求。專利技術關聯分析已呈現多種技術聯合使用來提升干燥效率，應深入挖掘此項技術，推動成果轉化，進而提高中藥材的干燥質量。傳統的干燥方法存在干燥不均勻、時間長、勞動強度大、易污染等問題；而現代中藥材干燥技術卻存在成本高、能耗大的問題。因此，在提高干燥效率、降低設備成本方面，亟需加大研發投入力度，提高技術間融合水平，并在融合過程中發現和創造新的技術機會。

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10.3969/j.issn.1673-713X.2021.06.013

國家知識產權局專利戰略推進工程（PS2018-013）

劉海波，Email：hbliu@implad.ac.cn

2021-05-06