摘 要:中藥逐漸獲得了國(guó)際市場(chǎng)的認(rèn)可,但還存在一些質(zhì)量檢測(cè)方面的問(wèn)題,阻礙了中藥的進(jìn)一步發(fā)展。近紅外光譜儀技術(shù)是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而推廣出來(lái)的一種新分析技術(shù),在中藥制造領(lǐng)域中越來(lái)越受到重視,被廣泛用于制藥領(lǐng)域的過(guò)程分析和鑒定。從申請(qǐng)量趨勢(shì)、專(zhuān)利技術(shù)構(gòu)成、申請(qǐng)人類(lèi)型、當(dāng)前法律狀態(tài)、轉(zhuǎn)讓情況等角度分析了近紅外光譜儀技術(shù)在中藥制造領(lǐng)域的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)情況,梳理了近紅外光譜儀技術(shù)在在線(xiàn)檢測(cè)和質(zhì)量控制、中藥鑒定中的研究與應(yīng)用,以及近紅外檢測(cè)裝置的申請(qǐng)狀況,為國(guó)內(nèi)創(chuàng)新主體的專(zhuān)利布局提供借鑒。
中藥制藥工業(yè)是我國(guó)醫(yī)藥行業(yè)中擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的民族產(chǎn)業(yè)。我國(guó)中藥制藥水平整體不高,難以滿(mǎn)足現(xiàn)代化生產(chǎn)對(duì)質(zhì)量控制提出的要求,一定程度上影響了中藥產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程和國(guó)際化腳步[1]。 《中藥現(xiàn)代化發(fā)展綱要》《中醫(yī)藥發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃綱要(2016—2030年)》《中國(guó)制造2025》等指出要推進(jìn)中藥工業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化建設(shè),提高質(zhì)量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)、在線(xiàn)控制。實(shí)現(xiàn)中藥制造的數(shù)字化、智能化是走向“制藥強(qiáng)國(guó)”的必經(jīng)之路。中藥制劑過(guò)程控制是國(guó)家戰(zhàn)略需求的重要組成部分。然而,現(xiàn)階段我國(guó)中藥生產(chǎn)制造領(lǐng)域工藝較粗糙,2018年智造中藥高峰論壇上,張伯禮院士指出:“我國(guó)中藥現(xiàn)代化戰(zhàn)略實(shí)施20多年來(lái),中藥工業(yè)總產(chǎn)值從不到300億元增長(zhǎng)到9000余億元……我國(guó)中醫(yī)藥現(xiàn)代化還處于初級(jí)階段,中藥產(chǎn)業(yè)普遍存在生產(chǎn)工藝粗放、科技基礎(chǔ)薄弱、質(zhì)控水平低、質(zhì)量有待升級(jí)等問(wèn)題”[2]。
近紅外光譜儀技術(shù)因其快速、無(wú)損等優(yōu)勢(shì),近年來(lái)被國(guó)內(nèi)諸多研究團(tuán)隊(duì)引入中藥制造的原料檢測(cè)、過(guò)程控制和成品質(zhì)量快速無(wú)損檢測(cè)等中藥制造過(guò)程的多個(gè)環(huán)節(jié),其應(yīng)用特點(diǎn)主要在于不破壞樣品的情況下快速測(cè)定其中的有效成分,便于實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)分析,是制造過(guò)程質(zhì)量控制的關(guān)鍵技術(shù)之一[3]。浙江大學(xué)程翼宇教授和瞿海斌教授團(tuán)隊(duì)以近紅外光譜儀為技術(shù)工具,分別對(duì)提?。ㄋ帷⒋继岷蜐B漉)、濃縮、醇沉、精制純化(硅膠柱色譜和大孔樹(shù)脂純化)、混合和包衣等關(guān)鍵工藝過(guò)程和制劑成品進(jìn)行了快速分析,主要完成了復(fù)方苦參注射液、痰熱清注射液和丹參注射液等生產(chǎn)過(guò)程的快速質(zhì)量評(píng)價(jià)[4-5]。羅國(guó)安教授團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用近紅外光譜儀技術(shù),開(kāi)展了提取、混合、柱色譜等生產(chǎn)過(guò)程在線(xiàn)質(zhì)量分析,完成了安神口服液、丹參多酚酸鹽、清開(kāi)靈注射液等生產(chǎn)過(guò)程快速質(zhì)量控制體系[6-7]。北京中醫(yī)藥大學(xué)喬延江教授和吳志生教授智能制造創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在國(guó)內(nèi)較早提出基于光譜技術(shù)及信息技術(shù)的中藥生產(chǎn)過(guò)程分析技術(shù)研究思路,完成了安宮牛黃丸、清開(kāi)靈注射液和乳塊消片近紅外光譜儀快速質(zhì)量評(píng)價(jià)和過(guò)程控制體系[8-9]。
近20 年,國(guó)內(nèi)學(xué)者采用近紅外光譜儀技術(shù),建立了系列中藥制造質(zhì)量控制方法,為中藥制造數(shù)字化、智能化發(fā)展提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。本文對(duì)中藥制造領(lǐng)域近紅外技術(shù)相關(guān)的專(zhuān)利進(jìn)展進(jìn)行分析,并進(jìn)一步對(duì)近紅外光譜儀技術(shù)在中藥制造領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望,為中藥近紅外光譜儀技術(shù)發(fā)展提供重要數(shù)據(jù)支撐。
1研究方法
本文采用Incopat 科技創(chuàng)新情報(bào)平臺(tái)和patentics 系統(tǒng),對(duì)涉及近紅外光譜儀技術(shù)在中藥制造應(yīng)用中的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)(截至2020 年12 月)進(jìn)行檢索,經(jīng)人工瀏覽,手動(dòng)篩選,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納整理。
2 專(zhuān)利技術(shù)申請(qǐng)概況
2.1 近紅外光譜儀技術(shù)在中藥制造領(lǐng)域的發(fā)明專(zhuān)利趨勢(shì)
2002 年至今,近紅外光譜儀技術(shù)在中藥制造領(lǐng)域發(fā)明專(zhuān)利的變化趨勢(shì)如圖1 所示,最早的一件申請(qǐng)是2002 年浙江大學(xué)提出的,涉及將近紅外光譜儀技術(shù)用于中藥生產(chǎn)工藝中產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的在線(xiàn)檢測(cè)。之后的近10 年這一領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量相對(duì)較少,每年平均申請(qǐng)量基本在5 件左右。至2011 年,申請(qǐng)數(shù)量相比之前增長(zhǎng)2 倍以上,隨后的10 年,每年平均申請(qǐng)數(shù)量較前10 年增長(zhǎng)2 倍以 上。就申請(qǐng)國(guó)家而言,公開(kāi)專(zhuān)利申請(qǐng)絕大部分來(lái)自中國(guó),其他國(guó)家的申請(qǐng)較少,這也符合中藥制造領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀,大都集中在中國(guó)。雖然日本和韓國(guó)在中藥制造行業(yè)也有一些較為成熟的技術(shù),但涉及近紅外光譜儀技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域并未以專(zhuān)利形式進(jìn)入中國(guó)。
2.2近紅外光譜儀技術(shù)在中藥制造領(lǐng)域的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)人
2.2.1申請(qǐng)人及其類(lèi)型如圖2 所示,相關(guān)專(zhuān)利的申請(qǐng)人以企業(yè)和大專(zhuān)院校為主,企業(yè)占57% ,大專(zhuān)院校占34% ,科研單位占5% ,個(gè)人占4% 。其中大專(zhuān)院校中申請(qǐng)數(shù)量排名前3 的分別是浙江大學(xué)、中山大學(xué)和北京中醫(yī)藥大學(xué)??梢钥闯觯髽I(yè)和高校是該領(lǐng)域最主要的創(chuàng)新主體,其根據(jù)需要收購(gòu)了個(gè)人或企業(yè)的有關(guān)專(zhuān)利權(quán)。其中,浙江大學(xué)的程翼宇教授、劉雪松教授深耕中藥制造過(guò)程控制多年,也成功將近紅外光譜儀技術(shù)引入中藥生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量控制當(dāng)中。中山大學(xué)的葛發(fā)歡教授團(tuán)隊(duì)與廣州中大南沙科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園有限公司合作,共同申請(qǐng)5 項(xiàng)專(zhuān)利,將近紅外光譜儀技術(shù)應(yīng)用于涼茶和娑羅子中七葉皂苷的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)。北京中醫(yī)藥大學(xué)喬延江教授、吳志生教授團(tuán)隊(duì)也針對(duì)中藥生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量控制進(jìn)行了多年的研究。企業(yè)申請(qǐng)人排名前3 的分別是江西匯仁藥業(yè)有限公司、廣州中大南沙科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園有限公司和天津天士力現(xiàn)代中藥資源有限公司。就數(shù)量而言,排名前3 的制藥公司和大專(zhuān)院校,申請(qǐng)數(shù)量相當(dāng),這表明近紅外光譜儀技術(shù)作為一個(gè)應(yīng)用型技術(shù),其研究正不斷實(shí)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)室走向生產(chǎn)過(guò)程的應(yīng)用,廣泛分布在企業(yè)當(dāng)中,這也充分體現(xiàn)了其因快速、無(wú)損的特點(diǎn)適用于中藥制造過(guò)程質(zhì)量檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)。
2.2.2申請(qǐng)人申請(qǐng)趨勢(shì)圖3 顯示的是2002 年至今排名前幾位的申請(qǐng)人的申請(qǐng)數(shù)量。包括申請(qǐng)數(shù)量排名前3 的江西匯仁藥業(yè)有限公司、天津天士力現(xiàn)代中藥資源有限公司等企業(yè)的申請(qǐng)時(shí)間主要集中在某個(gè)時(shí)間段,說(shuō)明近紅外光譜儀技術(shù)在企業(yè)中的應(yīng)用范圍較為單一,沒(méi)有技術(shù)上的突破和創(chuàng)新,僅是一種成熟技術(shù)應(yīng)用于不同中藥的制造過(guò)程。而大專(zhuān)院校相對(duì)企業(yè)而言,申請(qǐng)分布的時(shí)間更長(zhǎng),如北京中醫(yī)藥大學(xué)在2014 、2016 、2018 、2019 年都有申請(qǐng),相對(duì)更有連續(xù)性。這說(shuō)明近紅外光譜儀技術(shù)尚存在很大發(fā)展空間,其作為一門(mén)過(guò)程分析技術(shù),在中藥制造中的應(yīng)用整體呈上升趨勢(shì)。
2.3發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的當(dāng)前法律狀態(tài)及轉(zhuǎn)讓情況
如圖4 所示,相關(guān)專(zhuān)利授權(quán)42 件,授權(quán)率為47.7% ,駁回27 件,駁回率為30.7% ,撤回19 件,撤回率為21.6% 。失效專(zhuān)利數(shù)量為51 件,有效專(zhuān)利數(shù)量為42 件,即超過(guò)50% 的專(zhuān)利申請(qǐng)已失效。申請(qǐng)人江西匯仁藥業(yè)有限公司、浙江大學(xué)、上海市中藥研究所、上海雷允上科技發(fā)展有限公司的專(zhuān)利權(quán)轉(zhuǎn)讓基本都發(fā)生在相同申請(qǐng)人內(nèi)部,江西匯仁藥業(yè)有限公司將7 件專(zhuān)利都變更為與其旗下公司上海中創(chuàng)醫(yī)藥科技有限公司共有。除此之外,還存在其他轉(zhuǎn)讓情況,見(jiàn)表1 。
3 近紅外光譜儀技術(shù)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的技術(shù)內(nèi)容
3.1中藥原料制造過(guò)程質(zhì)量評(píng)價(jià)的近紅外光譜儀技術(shù)現(xiàn)狀分析
中藥原料是中藥制造的首關(guān)環(huán)節(jié),直接影響中藥的產(chǎn)品質(zhì)量和藥效。如何快速、準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)藥材質(zhì)量是中藥制造需解決的首要問(wèn)題。傳統(tǒng)的鑒定方法耗時(shí)較長(zhǎng)、樣品處理繁瑣,存在不同程度的局限 性。將近紅外光譜儀技術(shù)與計(jì)算機(jī)軟硬件、化學(xué)計(jì)量方法等結(jié)合,可作為快速準(zhǔn)確鑒別中藥材的新方法[10]。涉及中藥原料近紅外光譜儀技術(shù)的發(fā)明情況如圖5 所示。中藥制造原料質(zhì)量評(píng)價(jià)包括真?zhèn)蝺?yōu)劣、道地性、產(chǎn)地、加工炮制、種屬等。將近紅外光譜儀與聚類(lèi)分析等方法相結(jié)合,建立假冒偽劣中藥材鑒別系統(tǒng),能有效提升假藥的鑒別能力和速度。
3.2中藥制劑制造過(guò)程在線(xiàn)控制的近紅外光譜儀專(zhuān)利技術(shù)現(xiàn)狀分析
在線(xiàn)檢測(cè)的應(yīng)用為中藥制劑生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和工藝優(yōu)化提供了依據(jù),改變了傳統(tǒng)檢驗(yàn)滯后的模式,真正實(shí)現(xiàn)了藥品質(zhì)量的在線(xiàn)控制。檢測(cè)前,對(duì)預(yù)先采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,建立模型,無(wú)需進(jìn)行樣品處理,可同時(shí)測(cè)定樣品中的多個(gè)分子結(jié)構(gòu),液體、固體等均可直接檢測(cè),減少了樣品處理時(shí)間,縮短了檢測(cè)時(shí)間,提高了檢測(cè)效率,為中藥制劑生產(chǎn)過(guò)程控制提供數(shù)據(jù)支持。中藥制劑制造工藝較為復(fù)雜,最終產(chǎn)品的品質(zhì)穩(wěn)定性與生產(chǎn)過(guò)程多項(xiàng)工藝參數(shù)息息相關(guān)。因此,中藥制劑生產(chǎn)的過(guò)程監(jiān)控非常重要。近紅外光譜儀在線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)可以全面監(jiān)控中藥生產(chǎn)過(guò)程中的微生物、含水量、水不溶物、混合過(guò)程中藥物分布的均勻性等,同時(shí)對(duì)多項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行有效控制,可在很大程度上提高制藥工藝的自動(dòng)化水平及藥物自身的穩(wěn)定性與均一性。
3.2.1近紅外光譜儀技術(shù)應(yīng)用的中藥制劑劑型發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)中有78 件涉及中藥制劑在線(xiàn)檢測(cè)和過(guò)程質(zhì)量控制,近紅外光譜儀技術(shù)在中藥制劑領(lǐng)域的應(yīng)用最為廣泛。涉及中藥制劑的劑型有藥酒、膠囊、口服液、濃縮丸、合劑、顆粒和注射劑,如棗仁安神膠囊、腎寶合劑、貞芪扶正顆粒、金玄痔科熏洗散、一清顆粒、復(fù)方杜仲膠囊、增健口服液。
3.2.3近紅外光譜儀技術(shù)應(yīng)用的中藥制劑生產(chǎn)環(huán)節(jié)近紅外光譜儀檢測(cè)手段被應(yīng)用于中藥制劑生產(chǎn)的提取、濃縮、混合[12]、純化、干燥[13]等多個(gè)環(huán)節(jié)。
3.3 中藥制造近紅外光譜儀技術(shù)一體化裝備專(zhuān)利技術(shù)現(xiàn)狀分析
4存在問(wèn)題及建議
4.1 存在問(wèn)題
中醫(yī)藥發(fā)展“十三五”規(guī)劃要求發(fā)揮中醫(yī)藥特色優(yōu)勢(shì),利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),推進(jìn)中醫(yī)藥現(xiàn)代化與國(guó)際發(fā)展,引領(lǐng)中醫(yī)藥自主創(chuàng)新國(guó)際主導(dǎo)權(quán)。而近紅外光譜儀技術(shù)在中藥制造業(yè)中的應(yīng)用,可解決中藥真?zhèn)舞b別、分類(lèi)和分級(jí)靠人工經(jīng)驗(yàn)的落后面貌,同時(shí)可實(shí)現(xiàn)中藥制造過(guò)程在線(xiàn)質(zhì)量監(jiān)控,該技術(shù)的推廣應(yīng)用對(duì)我國(guó)中藥提升產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生了巨大影響。通過(guò)對(duì)近紅外光譜儀技術(shù)在中藥制造領(lǐng)域的專(zhuān)利技術(shù)分析,發(fā)現(xiàn)如下問(wèn)題。
4.1.1申請(qǐng)數(shù)量少,后勁不足近紅外光譜儀技術(shù)在中藥制造應(yīng)用領(lǐng)域的專(zhuān)利總量還較少,從2002 年至今發(fā)展較為緩慢,申請(qǐng)量最多的一年也僅有17 件,申請(qǐng)量最大的申請(qǐng)人也僅有7 件申請(qǐng),申請(qǐng)時(shí)間主要集中在某個(gè)時(shí)間段,沒(méi)有針對(duì)某項(xiàng)技術(shù)的持續(xù)性改進(jìn),技術(shù)方向重點(diǎn)有所轉(zhuǎn)移。
4.1.2 專(zhuān)利申請(qǐng)涉及的適用范圍有限重點(diǎn)申請(qǐng)人的申請(qǐng)基本都是涉及提取過(guò)程的質(zhì)量控制,申請(qǐng)方向較為單一。在產(chǎn)業(yè)實(shí)踐中,近紅外光譜儀技術(shù)被廣泛應(yīng)用于藥品檢測(cè),基本涵蓋了從原材料供應(yīng)到生產(chǎn)全過(guò)程乃至上市后的監(jiān)督檢驗(yàn),但是在專(zhuān)利申請(qǐng)中還未見(jiàn)有藥品非法添加的相關(guān)檢測(cè),對(duì)假劣藥品的鑒別也非常少。相關(guān)專(zhuān)利中近紅外光譜儀技術(shù)局限于藥材的鑒定,且進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的藥材基本都是根、莖和根莖類(lèi)藥材,其中參類(lèi)藥材較多,藥材品種少而分散。
4.2建議
基于以上問(wèn)題,筆者提出以下建議。
4.2.1開(kāi)展廣泛的產(chǎn)學(xué)研一體化合作在中藥制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的過(guò)程中,高校、科研機(jī)構(gòu)、中藥制造企業(yè)應(yīng)當(dāng)充分利用近紅外光譜儀技術(shù)和中藥的優(yōu)勢(shì),發(fā)揮各自的特點(diǎn)和特長(zhǎng),走產(chǎn)學(xué)研一體化的創(chuàng)新之路,對(duì)該領(lǐng)域的專(zhuān)利信息數(shù)據(jù)進(jìn)行跟蹤,有針對(duì)性地進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新,推動(dòng)近紅外光譜儀技術(shù)在中藥制造領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,進(jìn)一步提高專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
4.2.2 拓展適用范圍近紅外光譜儀技術(shù)可以應(yīng)用于中藥原料和中藥制劑的質(zhì)量控制,涉及中藥的種屬、真?zhèn)巍?yōu)劣、產(chǎn)地、道地性、非法添加等,生產(chǎn)過(guò)程中微生物、含水量、水不溶物等多種指標(biāo),炮制、提取、濃縮、混合、純化、干燥等多個(gè)環(huán)節(jié),中藥品種成千上萬(wàn),藥用部位包括花、果實(shí)、種子、根及根莖等,除了植物藥,還包括動(dòng)物藥、礦物藥,申請(qǐng)人可以針對(duì)某種或某類(lèi)藥材或制劑從多個(gè)角度拓展應(yīng)用,或聯(lián)合其他檢測(cè)技術(shù)以增強(qiáng)或改善檢測(cè)結(jié)果或效果。
4.2.3 提升專(zhuān)利質(zhì)量,擴(kuò)展海外布局,加強(qiáng)專(zhuān)利運(yùn)營(yíng)“十四五”規(guī)劃綱要的指標(biāo)中專(zhuān)門(mén)為知識(shí)產(chǎn)權(quán)設(shè)置了一項(xiàng)關(guān)鍵性指標(biāo),即每萬(wàn)人高價(jià)值發(fā)明專(zhuān)利擁有量達(dá)到12 件。國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局出臺(tái)了一系列知識(shí)產(chǎn)權(quán)政策,顯示了政府努力提高專(zhuān)利質(zhì)量的決心,專(zhuān)利質(zhì)量的提升是未來(lái)參與全球競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵所在。申請(qǐng)人在研究和申請(qǐng)前應(yīng)充分了解相關(guān)領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)和在線(xiàn)申請(qǐng)情況,圍繞核心專(zhuān)利進(jìn)行全面、持續(xù)性改進(jìn)研究并進(jìn)行海外專(zhuān)利布局。重視高價(jià)值專(zhuān)利的運(yùn)營(yíng),加強(qiáng)校企合作,強(qiáng)化市場(chǎng)意識(shí)和應(yīng)用導(dǎo)向,提高專(zhuān)利的轉(zhuǎn)化率,實(shí)現(xiàn)專(zhuān)利價(jià)值的最大化。
利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突
參考文獻(xiàn)(略)