中生菌素在我國發明專利的申請現狀分析

劉慶虎

（國家知識產權局專利局專利審查協作江蘇中心，江蘇 蘇州 215000）

中生菌素最早由中國醫學科學院醫藥生物技術研究所于1986 年從中國海南島土壤分離的淡紫灰鏈霉菌海南變種（Streptomyces lavendulue Var. Hainanensis）B-7 菌株發酵液中獲得的，經由中國農業科學院生物防治研究所將其研究開發成為一種生物農藥品種，并于1996 年獲得農藥臨時登記。中生菌素的研制成功在生物農藥防治細菌性病害方面填補了國內的空白，在應用方面達到了國際先進水平，并于1999 年獲得農業部科技進步二等獎[1]，2006 年獲得主要包括中生菌素、蘇云金芽孢桿菌等品種的“微生物農藥發酵新技術新工藝產品規模應用”成果獲國家科技進步二等獎。

中生菌素屬于鏈絲菌素族抗生素，由6 個有效成分組成的混合物，各成分之間依次遞增一個β-賴氨酸，由一分子鏈里定、一分子古洛糖胺和一分子β-賴氨酸鏈組成，6 個有效成分是一個同系組合物，屬于典型的堿性水溶性N-糖甙類抗生素類群，中生菌素熔點為173～190 ℃，100%溶于水、微溶于乙醇，在酸性介質中、低溫條件下穩定[1-2]。

中生菌素的抗菌譜廣，對多種細菌、真菌有效，對革蘭氏陽性、陰性細菌、分枝桿菌、絲狀真菌及酵母菌等病原菌都具有很好的觸殺或滲透作用，如植物細菌病害白菜軟腐病、水稻白葉枯病、黃瓜角斑病等病原菌，植物真菌病害小麥赤霉病、西瓜枯萎病、稻瘟病、人參銹病和油菜黑腐病等病原菌。中生菌素通過抑制細菌菌體蛋白質合成過程中肽鍵的形成，導致細菌死亡，且能夠顯著地引起病原真菌菌絲內原生質凝聚，對病原菌孢子的萌發具有強烈的抑制作用直至殺死，對孢子的形成具有較強的阻礙作用[3-4]。

截至2023 年5 月4 日，中生菌素在農業農村部農藥檢定所登記的有20 個生產企業、49 個登記證件，近幾年，尤其是2016 年6 月停止農用鏈霉素登記以來，中生菌素均表現出較大幅度的市場需求，其也是防治植物細菌病害最有希望和最具競爭力的農用抗生素之一。

1 中生菌素的發明專利技術發展趨勢分析

以CNABS、CNTXT、VEN、Himmpat 作為數據采集源，以關鍵詞作為主要檢索要素來獲取與中生菌素相關的專利信息，為消除數據庫更新速度不同造成的偏差，本文將專利文獻公開的截止日期定為2023年5 月，僅對之前公開的發明專利申請予以統計分析。2021 年（部分月份）至2023 年5 月期間公開的申請量與實際申請量存在部分偏差，該期間數據僅供參考。

中生菌素在農業的應用最早由中國農科院生防所朱昌雄教授團隊于1990 年報道，在此后的1996年獲得臨時登記，而關于中生菌素的首個發明專利（CN200310103250X）則是于2003 年11 月4 日申請的，從首次報道到第一個發明專利申請已經過了13年，在此期間該研發團隊對產素菌株的選育、發酵條件、發酵效價和活性成分等進行全面優化。申請人為中國農業科學院生物防治研究所與蘇州凱立生物制品有限公司，第一發明人為農科院的朱昌雄教授，聯合發明人有蘇州凱立生物制品有限公司的法人趙立平，并于2005 年9 月21 日獲得授權，截至2023 年5月，該申請的專利權人因為機構改制或更名進行了2 次著錄項變更，現在的專利權人為中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所與福建凱立生物制品有限公司，專利權將于2023 年11 月4 日到期。福建凱立生物制品有限公司是中生菌素原藥的唯一批準登記的生產企業。

通過對檢索到的專利文獻分析發現，關于中生菌素的專利申請，更多的申請集中于農藥企業，如廣東中迅、深圳諾普信、福建凱立生物、陜西麥可羅和廣西南寧益土等（如圖1 所示）。中生菌素的核心專利人為中國農科院與福建（蘇州）凱立生物制品有限公司，二者的專利申請量雖然不大，但是地位仍是不可撼動。

從中生菌素的申請時間來看（如圖2 所示），在2013 年之前，申請量的年際變化波動相對不大，2003年中國農科院生防所向國家知識產權局提交了2 個關于中生菌素的發明專利申請：CN200310103250X案件涉及中生菌素的產素菌株、化學結構、中生菌素水劑制備方法及其在農作物細菌病害防治中的應用，CN2003101035137 案件涉及中生菌素可濕性粉劑的制備方法。此2 個案件均在2004 年下半年公開，并分別于2005 和2006 年被授權，2007 年之后部分的農藥企業開始注意并試探性地集中申請與中生菌素的復配制劑。2013 年之后，申請量在逐步增多，在2018 年達到峰值，2022 年初開始陸續出現多個中生菌素母藥制備工藝以及高產菌株篩選的專利申請，隨著福建凱立生物的首個中生菌素專利申請在2023 年年底過保護期后，相關企業關于中生菌素的生產制備工藝、高產菌株篩選、制劑等的申請會有所增加。

圖2 發明專利申請時間分布

2 中生菌素發明專利的技術主題分析

2.1 中生菌素原藥的制備方法

CN200310103250X 提出，由自然分離的野生鏈霉菌經菌種選育到高產素菌株淡紫灰鏈霉菌海南變種CGMCC No.1026，將菌種通過發酵罐液體深層發酵，發酵液中含有一類糖甙類化合物，即為中生菌素。中生菌素水劑成品的制備工藝：將菌株置于搖瓶中進行種子培養，溫度28 ℃、搖床轉速為200 rpm、培養時間24 h，在LM 培養基的種子罐中培養24 h，種子罐轉接發酵罐中發酵60 h 后進行板框或離心過濾、pH 調至4，真空度0.08 MPa 下濃縮得到中生菌素水劑成品。

CN202111532073 公開了紫灰鏈霉菌海南變種GDMCC No.61906，該菌株是CGMCC No.1026 菌株經誘變獲得的且已應用于產業化發酵生產中生菌素的淡紫灰鏈霉菌海南變種的誘變菌株，中生菌素的發酵方法包括以下步驟：將所述的菌株接種到培養基后進行發酵培養，發酵條件滿足發酵溫度為26～35 ℃，空氣通氣量0.5～1.5 V/VM，發酵罐攪拌轉速50～200 rpm，發酵培養周期為3～10 d。

CN202111614852 公開了中生菌素F 組分母藥的制備方法，其選用陜西麥可羅生物科技有限公司生產的鏈霉菌ZS-Ⅱ-D190515 為生產菌株，采用深層液體發酵技術生產，主要包括：將鏈霉菌接入生產試管斜面培養基上進行培養，斜面培養基中長出單菌落時用接種針挑出單菌落接入種子培養基得到種子培養液，而后再接入發酵罐培養基進行發酵，將發酵液經過過濾、離子交換、洗脫、濃縮、脫色、降溫及干燥步驟后得到中生菌素母藥。

2.2 中生菌素制劑的制備工藝

CN2003101035137 公開了中生菌素可濕性粉劑，其由20～30 份生菌素原粉、60～71 份輕質碳酸鈣、5～10份二辛基丁二酸酯磺酸鈉組成，將中生菌素原粉與輕質碳酸鈣、二辛基丁二酸酯磺酸鈉混合即得到中生菌素可濕性粉劑產品。

CN2007101952948 公開了中生菌素水分散粒劑，包括中生菌素原藥和潤濕劑、分散劑、崩解劑、吸附劑、穩定劑、載體和黏結劑等助劑，將原藥與載體等混勻進行超微粉碎、經搖擺式制粒機造粒、低溫干燥即得中生菌素水分散粒劑。

CN2022113184455 公開了中生菌素干懸浮劑，制備工藝包括：將中生菌素、潤濕劑十二烷基苯磺酸鈉、分散劑木質素磺酸鈉與芐基磺酸鹽甲醛縮合物、崩解劑硫酸銨、黏結劑聚乙二醇、消泡劑有機硅氧烷、填料白炭黑投入反應釜的自來水中，通過高速裁剪機混合均勻以后制成漿液，過濾后將濾液泵入離心式噴霧干燥機中進行干燥造粒，得到中生菌素干懸浮劑。

2.3 中生菌素復配組合物及其應用

為了增效作用、擴大防治譜、延緩抗藥性的發生、降低成本等方面考慮，將已有殺菌劑復配組合向來是各農藥企業的申請熱點，申請發明專利涉及的中生菌素復配組合物主要見表1。

表1 發明專利涉及的中生菌素復配組合物

3 問題與展望

中生菌素是國產抗生素農藥的典范，中生菌素具有優異的殺細菌兼治真菌病害效果，得到了市場的認可。從問世之后也有大量的申請，但是在技術主題分布方面可知，申請人往往偏重于組合物申請，復配組合物可以擴大防治譜、提高藥效、延緩抗藥性及降低施藥成本，越來越受企業重視，且復配組合物的開發成本較低，特別適合研發實力較弱的企業。隨著新化合物的開發，與中生菌素復配的組合物專利申請仍然會不斷增加，尤其是混配后具有增效作用的專利申請。其他方面比如劑型研發方面、工藝改進等相關申請數量則較少，由于中生菌素的水溶性、溶解性以及開發環保劑型的要求，其制劑專利仍然需要進一步的研究。此外，高產素菌株的篩選、培養、提高發酵效價等加工工藝改進也有待研究。