黄芩专利的发展趋势、技术热点和专利布局态势

  城南诗客        2019-11-25 14:23:23

摘要:黄芩是常用清热燥湿类大宗中药,药用历史悠久。基于中药自身的特点制定检索策略,使用Innography专利数据库检索全球黄芩专利数据,在世界范围检索到黄芩相关专利23 426件,运用统计学和文献计量学方法,从发展趋势、全球专利布局、研发热点、核心专利等方面对黄芩的技术竞争态势进行分析。分析结果表明,黄芩研发正进入新的快速发展阶段,黄芩方剂、保健品和茶饮是研发热点。中国、日本、美国、韩国是全球黄芩最主要的技术来源地和专利布局地。国内黄芩产业以华东、京津和四川等地区特色较为突出。从发展的趋势看,未来黄芩产业具有广阔的发展空间。


黄芩Scutellaria Radix系唇形科黄芩属植物黄芩Scutellaria baicalensis Georgi的干燥根,具有清热燥湿、泻火解毒等功效[1],是常用的清热药物。黄芩药用历史悠久、应用广泛,最早收录于《神农本草经》[2]。在《中药部颁标准》中有477种中成药含有黄芩,涉及主治疾病153种。2018年4月国家中医药管理局发布的首批《古代经典名方目录》收录了100首古方,其中含有黄芩的有16首方剂,如黄芩汤、小柴胡汤、半夏泻心汤等。


近些年来,黄芩的开发和利用迎来了新的发展机遇,因此有必要对黄芩研发现状、产业格局进行深入分析,理清发展脉络、探索发展趋势。中药专利是重要的医药科技情报文献资源和科研成果转化载体,深度挖掘中药专利信息对于降低传统药物新药研发成本、拓展世界医药市场、保护我国传统医药知识产权都具有重要意义[3]。


本研究检索了近27年黄芩专利申请数据,深入分析黄芩专利的发展趋势、技术热点和专利布局态势,为黄芩的技术发展、市场开发、产业应用以及我国传统药物专利战略规划与政策制定提供参考。


1研究工具与方法


1.1专利分析平台


Innography是美国Innography公司2007年推出的专利检索分析平台,自2012年以来,国内学者借助该平台开展了大量专利情报研究工作,其中也有涉及到药物的专利研究[4],对于中药专利的分析具有独特优势[5-6]。本研究基于Innography数据库完成对黄芩相关专利的检索,检索时间是从1980年起截止到2018年8月15日,检索地域范围包括中、日、美、韩等国家,以及欧洲专利局(European Patent Office,EPO)及世界知识产权组织(World Intellectual Property Organization,WIPO)。


1.2专利检索策略制定


本研究中黄芩以《中国药典》中规定的基原植物S.baicalensisGeorgi为正品[7]。检索关键词的选取借鉴了《世界传统药物专利数据库》的黄芩同义词表,包括黄芩原植物拉丁名、药材拉丁名、中文名、英文名、汉语拼音等,具体检索策略见表1。

黄芩专利的发展趋势、技术热点和专利布局态势

Innography专利数据库在专利类别的设置上采用了美国标准,分为发明(utility patent)、植物发明(plant patent)、外观设计(design patent)3类,其中发明专利对应我国的发明和实用新型2类专利。本研究在检索范围上,限定为发明专利(美国标准)。以表1中原植物拉丁名、英文名、药材拉丁名、汉语拼音为关键词进行检索,获得最终专利数据集。


1.3数据筛选


将检索结果从Innography数据库导出进行数据筛选。首先是专利权人名称的标准化,Innography数据库已经自动对专利权人进行了一次标准化,生成名为Normalized Assignee的字段,但是仍存在大量问题需要人工校对。此外,对专利号、各类日期、IPC分类号等信息也进行了标准化处理以方便统计分析,最终得到用于分析的专利23 426件。


2黄芩专利分析


2.1发展趋势分析


从黄芩年度专利申请状况可以从总体上直观反映黄芩研发的发展历程。由图1可知:(1)27年间,全球黄芩专利申请量呈现逐年加速增长的趋势,2015年达到历史最高峰,专利申请量为3 436件;(2)黄芩的专利申请可分为4个阶段:缓慢发展期(1991—1999年)、第一快速发展期(2000—2007年)、调整期(2008—2010年)和第2快速发展期(2011—2015年);2016和2017年的专利数据由于其公开时间及数据收录的滞后原因,暂时不纳入分析范围。(3)中国黄芩专利申请量远高于世界其他国家和地区,成为全球黄芩专利申请的主导力量。

黄芩专利的发展趋势、技术热点和专利布局态势

1991—2015年中国黄芩专利申请总量为16 469件,占全球黄芩申请总量的93.7%。自1991年以来,中国黄芩专利申请于2007年达到第1个高峰,该年共申请专利741件。经过2008—2010年3年的调整,2011—2015年,专利申请出现井喷式快速增长,并于2015年达到顶峰,申请量高达3 377件。


相对于中国而言,世界其他国家和地区专利申请量始终较少,年度申请量不足百件,总申请量占比仅为6.3%。国外对黄芩的研究启动比较早,专利申请从1996年开始呈现快速发展势头,到2008年达到历史最多,专利申请量为80件,2011年开始专利申请总量逐步下降。总体可分为缓慢发展期(1991—1995年)、快速发展期(1996—2005年)、调整成熟期(2006—2010年)和逐步衰退期(2011年至今),与中国申请量趋势差异较大。


2.2全球分布情况


技术来源地区为发明人所在国家,是研发所在地。专利申请地区是专利权保护区域,是该产品的市场和产业所在地。由表2所示,中、日、美、韩4国既是全球黄芩专利技术来源的主要地区,也是黄芩专利申请的主要地区。中国是黄芩专利发明人的主要集中地,共申请相关专利21 683件,居于主导地位。其次为美国(524件)、韩国(429件)、日本(420件),处于该研发领域的第2等级,对黄芩的研发也非常关注。法国、英国、加拿大、德国等地区黄芩专利的申请量均不足200件,处于第3等级。将样本专利根据其申请人所在国家或地区进行统计,得到黄芩专利的区域分布状况,如表2所示,当前黄芩专利的分布范围较为广泛,主要集中于中国、日本、美国、韩国、法国、欧洲、英国等国家,这些国家或地区是该专利技术的主要应用区域。其中,中国21 666件专利,是最主要的黄芩产品市场和产业所在地。日、美、韩3国分别为390、330、325件专利,其他国家则均不足300件。中、日、美、韩4国是最重要的黄芩专利布局地。


黄芩专利技术的来源区域与申请区域基本一致,美、韩2国的发明人来源地专利数量稍大于被布局的专利数量,说明美、韩2国比较注重海外专利布局。中、日2国专利发明数量与布局数量基本平衡,说明中、日2国黄芩相关专利主要由本国掌握。

黄芩专利的发展趋势、技术热点和专利布局态势

2.3 IPC技术主题分析


2.3.1 IPC小类(subclass)分布通过统计黄芩专利IPC分类信息(表3),可以有效把握黄芩领域专利的技术类别分布状况。各IPC小类代表某一技术领域,在黄芩研发领域中,共申请A61K专利13 306件,数量最多,占总量的75.7%。这主要是因为黄芩是大宗中药,很多复方中都使用了黄芩,中药组合物申请专利数量巨大。A61K(黄芩相关中药组合物及其制备方法)、A61P(黄芩治疗作用类别)和A23L(黄芩应用于饮食的制备、处理及品质的改进)3个小类是黄芩领域最主要的技术分布类别,3类申请专利之和占专利总量的95.8%。

黄芩专利的发展趋势、技术热点和专利布局态势

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从图2可以看出,2000—2015年,A61K小类申请数量总体呈逐年上升的趋势,特别是从2010年以后专利申请量快速增长,2010—2015年年均增长率达到41.9%,预计2016、2017年仍会保持较快的增长速度。A61P在整体上保持稳定,2001年数量突破100件,2010年达到283件,为历史最高,近3年年均申请量约230件。A23L小类专利申请量从2013年开始呈现跳跃式上涨,突破100件,2015年达到最大值132件,3年专利申请量占A23L小类专利申请总量的66.1%。


结合图1中国黄芩专利申请趋势可见,黄芩专利申请量在2011年之后快速增长,主要来源于A61K小类中药组合物相关专利的增加,A23L黄芩相关食品和茶饮专利也有少部分贡献。

黄芩专利的发展趋势、技术热点和专利布局态势

黄芩专利的发展趋势、技术热点和专利布局态势

2.3.2 IPC大组(main group)分布进一步对各小类下的大组进行分别统计(表4),以发现更深层次的技术发展趋势,各组别均呈现较大差异(图3~5)。A61K小类中(图3),036组(中药制剂)专利申请数量最多,占比高达82.2%,是影响黄芩专利总体发展趋势的主要技术领域。009组(医药配制品)专利申请数量在前期有一个短暂的爆发,后续乏力。2012年后,008组(化妆品用配制品)呈现快速发展的势头,是当前的研发热点。031和035组始终小幅波动。


A61P小类下大组的专利申请数量彼此相差不大(表4),发展过程也比较类似(图4)。2010年之前波动式上升,经过2011年的调整,从2012年开始,近5年呈现波动式增长的态势。031(抗感染药)组专利申请数量最多,458件,占A61P小类的15.3%,近3年平均申请专利数为47件;001(治疗消化系统疾病)组近15年专利申请数量保持在23件左右;011(治疗呼吸系统疾病)组专利申请数量变化幅度最大,从2012年以来持续快速增长,值得关注;017(治疗皮肤疾病)组和009(治疗心血管系统疾病)组专利申请数量变化幅度都较小。


A23L类是食物和茶饮领域,001组(食品或食料)数量较多,共有297件,在A23L小类中占57.6%,特别是在2011年后有一个爆发式增长,值得关注。002组(茶饮)专利申请数量从2013年开始保持稳步增长的态势(图5)。


Innography专利分析系统的文本聚类分析功能可以快速判断黄芩研究领域的技术要点,通过分析黄芩专利的标题、摘要和权利要求项的文字,提取出共性的关键词并将专利按照关键词进行分组。对黄芩A23L小类中的516项专利进行文本聚类,并绘制专利地图。如图6所示,食品领域的黄芩专利,其技术热点主要围绕保健、疾病预防等功能食品的研发。植物提取物和种子油是黄芩在食品应用中的主要形式,相关产品主要有袋泡茶、口服液等。


2.4专利质量分析

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专利的权利要求数是衡量专利质量的一个指标。权利要求数多的专利,一般其技术比较成熟,对技术的保护比较全面,有利于技术成果转化。如图7所示,中国黄芩专利权利要求数在过去27年间一直保持在5条左右,而世界其他国家,呈现波动上升的趋势,20世纪90年代在4~11条,2000年以后逐步升高,2002年达到历史最高水平23条,2003—2015年基本维持在15条左右,2017年再次呈现上升趋势。这一情况从某种程度上说明了国外专利在质量上高于我国。我国专利制度建立较晚,长期以来大量存在研发人员直接撰写专利申报文件的情况,受专利撰写水平影响,专利权利要求数量较少。在黄芩相关技术的研发过程中,这一情况在过去20多年中一直未得到改善,影响了专利成果的保护和转化,需要引起足够重视。

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专利引用和被引频次,是评价专利质量和重要性的重要指标,也体现了某个领域中新技术与已有技术的关联度。我国黄芩专利平均被引用次数为0.77次,平均引用次数为0.6次,这2个指标在其他国家和组织分别为2.7和5.4次,分别是我国的3.5和9倍。我国黄芩专利的引用和被引用次数均较低,究其原因,一方面是在专利撰写过程中,缺少检索、查阅已有专利文献的环节,因此引用较少。另一方面,就某一特定研究机构来说,很少有多年持续对黄芩进行深入研究、不断申请专利的情况,导致技术体系不够完整,专利缺少整体布局,呈现零乱而松散的状况。这一情况值得国内研究机构注意。

黄芩专利的发展趋势、技术热点和专利布局态势

专利强度是Innography特有的专利质量评价指标,它可以帮助用户从海量专利数据中快速挖掘出核心专利,由此找到目标领域的研发重点。专利强度被划分为3个等级,其中强度低于30%为一般专利,30%~80%为重要专利,80%以上为核心专利。黄芩专利的强度多数低于30%(表5),即96.4%的黄芩专利是一般专利,重要专利仅占3.6%,核心专利不足0.1%。专利强度大于30专利数量前5名国家是中、美、日、韩和法国。虽然我国重要专利和核心专利的数量相较其他国家而言较多,但与其庞大的专利总数相比,比例低于其他几国,专利总体质量还是不高。


2.5专利权人分析

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对专利权人进行统计分析,可以获知黄芩研发领域的整体竞争态势。统计表明,1991—2015年,中国共有6 570个机构专利权人和9 898名个人专利权人涉及该领域的专利申请;同期,其他国家和组织申请黄芩专利的机构专利权人和个人专利权人分别为827个和271个,二者数量差距明显。黄芩研发领域的专利权人数量变化态势(图8)与黄芩专利申请发展趋势(图1)高度一致。


从图8黄芩专利权人类别变化来看,国内专利权人当中,机构申请人和个人申请人数量相差无几,个人申请人数略高于机构申请人数,相对而言,国外黄芩专利申请人当中来自机构的比例始终高于个人。药品研发所需的技术条件比较高,个人独立开展研发所能调动的资源非常有限,因此专利质量和相关技术成果水平均不能和机构申请人相比。个人申请人过多,占用大量专利审查资源,应给予关注。

黄芩专利的发展趋势、技术热点和专利布局态势

表6显示了A61K、A61P和A23L主要技术领域国内专利申报数量排名前10名的企业,由此可以看出各技术领域的专利市场格局。A61K是药物相关专利,60%的企业来自于四川地区,其他企业分布在天津和山东等地,说明四川地区黄芩中药材产业比较发达。A61P是药效相关专利,80%的企业集中在京津地区,说明黄芩相关的中成药产业在京津地区比较发达。A23L是保健品相关专利,排名前10名的企业主要位于山东、安徽、浙江等省份,可见黄芩相关的保健品和功能食品产业在华东地区比较发达。


值得关注的是表6中的某些公司申请专利申请数量虽大,但其实并无相关产品或产业布局,因此判断这些公司是以专利申报、技术占位为经营策略的科技公司。此类公司对黄芩相关产业的发展没有促进作用,应当在专利信息分析中进行具体甄别。


3结语与启示


综合本研究的各项结果,可以发现:(1)中国占据世界黄芩相关专利的主导地位,中、日、美、韩4国是全球黄芩产业主要的技术来源地和专利布局地。(2)黄芩研发正进入一个快速发展时期,A61K、A61P与A23L 3个小类是当前黄芩研发最活跃的技术类别,黄芩中药材、中成药以及具有保健功能的食品和茶饮是当前技术研发热点。(3)从专利信息分析结果看,我国黄芩的研发呈现出鲜明的地域特色,四川地区黄芩中药材产业比较发达,中成药产业在京津地区占据明显优势,保健品和功能食品产业在华东地区比较发达。(4)我国黄芩专利虽然在总体数量占优势,但是核心专利比例较低,个人专利权人比例较高,专利间引用率远低于国外,这些问题妨碍了黄芩相关技术研发的规模化和科研成果的产业化,需要引起注意。


基于以上研究结论,笔者提出如下建议:(1)加强对国外黄芩领域专利技术周期研究。从1991—2015年25年来,国外黄芩领域技术研发经过缓慢发展期、快速发展期和稳定成熟期,从2011年开始逐步走向衰退期,基本完成了一个技术生命小周期。而我国黄芩领域技术研发从2011年开始进入高速发展期。因此有必要对日本、美国和韩国已完成的技术周期中的发展脉络做深入的情报研究,发现各阶段的技术特点和发展规律,为国内企业把握技术发展趋势,开展技术布局,制定正确的决策提供参考。(2)从申请环节入手,提高我国黄芩专利质量。我国黄芩专利权人半数为个人,又存在研发人员直接撰写专利申报文本的情况,这导致了大量低质量专利。因此,有必要从专利申请环节入手,注重发明选题要契合市场和技术发展方向[8],同时提高专利申请件的撰写质量,对专利申请的技术特征和主题分布进行合理布局。通过专利挖掘和布局,使产品体系下所申请的专利技术主题交叉连结,技术特征之间相辅相成,形成有价值的专利布局[9]。(3)对已经形成区域优势的黄芩中药材、中成药、保健品和功能食品等产业,可以通过地方政府引导、行业协会指导等方式,加强黄芩相关企业知识产权保护意识,促进企业统筹专利布局,带动我国黄芩专利质量的提高,真正形成专利对技术创新的激励和保护作用。


参考文献(略)


来源:王彦峰,扆铁梅,刘海波.黄芩专利格局分析[J].中草药,2019,50(20):5117-5124.

来源:王彦峰,刘海波中草药杂志社

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