姜菁菁，任富忠

(銅仁學(xué)院材料與化學(xué)工程學(xué)院， 貴州 銅仁 554300)

納米載藥是納米科學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的交叉學(xué)科，具有保護(hù)藥物、緩釋、控釋和靶向給藥等優(yōu)點(diǎn)。在疾病治療和醫(yī)學(xué)造影方面有著巨大的潛力和發(fā)展空間，在世界范圍內(nèi)引起了廣泛關(guān)注[1]。2011年，全球納米醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)達(dá)到728億美元，據(jù)估計(jì)，該產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)將以12.5 %的年均增長(zhǎng)率繼續(xù)增長(zhǎng)，到2016年將達(dá)到1309億美元。納米醫(yī)藥在普通市場(chǎng)和軍用領(lǐng)域都有極大的潛力，各國(guó)政府都投入了大筆資金：美國(guó)為37億美元，歐盟投資12億美元，日本為7.5億美元。盡管每年有很多相關(guān)科學(xué)文獻(xiàn)發(fā)表和專利申請(qǐng)，但是非特異性吸收和人體安全性等問(wèn)題使得納米載藥的應(yīng)用遠(yuǎn)落后于科學(xué)研究。到目前為止，僅有少數(shù)產(chǎn)品進(jìn)入臨床應(yīng)用。

納米載藥是納米科學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的交叉學(xué)科，通過(guò)將藥物溶解、吸附、包埋或鏈接于納米載體上，利用納米載體的理化特性和選擇性分布的特點(diǎn)，解決藥物在輸運(yùn)過(guò)程中存在的溶解度低、穩(wěn)定性差和吸附受限等問(wèn)題，增加藥物的溶出速率和吸收速率，提高藥物的穩(wěn)定性和生物利用度，或?qū)⑺幬锾禺愋缘膶?dǎo)入靶器官、靶組織或靶細(xì)胞，降低藥物毒副作用，提高療效[2]。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與分析方法

采用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的方法，對(duì)納米載藥領(lǐng)域國(guó)際科學(xué)技術(shù)前沿發(fā)展及趨勢(shì)進(jìn)行定量分析。首先利用Derwent Innovation Index數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)大數(shù)據(jù)主題論文和專利進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，然后采用數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等計(jì)量方法，利用TDA分析工具，對(duì)檢索結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和可視化分析。

2 統(tǒng)計(jì)結(jié)果與分析

據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上的新技術(shù)新發(fā)明90%以上都體現(xiàn)在專利文獻(xiàn)上，專利數(shù)據(jù)能直接反映科技活動(dòng)和技術(shù)應(yīng)用的水平。本研究利用Derwent Innovations Index數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)納米載藥專利進(jìn)行了檢索，檢索式為主題="drug loading nanoparticle" or "drug loaded nanoparticle" or "nanoscale drug delivery" or "nanosized drug delivery" or "nanocarrier"，共檢索到專利163項(xiàng)。

2.1 納米載藥專利的總體概況

從專利權(quán)類型看，科研院所/政府申請(qǐng)的專利占總量的60%，公司企業(yè)專利權(quán)人占22%，個(gè)人專利權(quán)人占18%。科研院所/政府作為專利申請(qǐng)的主體表明納米載藥領(lǐng)域的技術(shù)還處在基礎(chǔ)研究階段，應(yīng)用還處于起步階段。

圖1 專利權(quán)類型

通過(guò)分析圖2的專利申請(qǐng)數(shù)量隨年度變化曲線發(fā)現(xiàn)，2001～2013年，納米載藥專利數(shù)量呈逐年增加趨勢(shì)，經(jīng)過(guò)了2001～2005年的起步期，從2006年開(kāi)始，專利數(shù)量迅速增加，現(xiàn)在納米載藥技術(shù)研究正處于成長(zhǎng)期，研發(fā)步伐不斷加快。需要注意的是，由于Derwent Innovations Index數(shù)據(jù)庫(kù)收集和錄入專利文獻(xiàn)的延遲以及專利申請(qǐng)的周期性緣故，2012年和2013年的專利數(shù)量不能代表實(shí)際情況，僅供參考。

圖2 2001-2013年納米載藥專利申請(qǐng)年度分布

2.2 納米載藥專利的地域分析

迄今為止，納米載藥領(lǐng)域的163件專利共在15個(gè)國(guó)家申請(qǐng)了優(yōu)先權(quán)。其中，在美國(guó)(UN)申請(qǐng)的專利 (46%)最多，其后依次為中國(guó) (CN, 37%)、加拿大 (CA, 12%)和韓國(guó) (KR, 5%)。見(jiàn)圖3。

圖3 納米載藥專利優(yōu)先權(quán)國(guó)家/地區(qū)分布

從各優(yōu)先權(quán)國(guó)家專利數(shù)量的年度變化可以看出 (表1)，美國(guó)在該領(lǐng)域的技術(shù)研究起步較早，中國(guó)、加拿大和韓國(guó)起步較晚，但發(fā)展迅速。日本和德國(guó)受理專利數(shù)量極少，分別只有1件。

表2列出了美國(guó)、中國(guó)、加拿大和韓國(guó)四個(gè)主要專利優(yōu)先權(quán)國(guó)在各國(guó)的專利布局。美國(guó)、加拿大和韓國(guó)都很重視專利權(quán)保護(hù)，加拿大是專利布局最全面的國(guó)家，而中國(guó)并沒(méi)有在其他國(guó)家展開(kāi)專利布局。此外，從各國(guó)專利保護(hù)展開(kāi)的數(shù)量看，美國(guó)比較重視歐洲、加拿大和日本的市場(chǎng)，加拿大重視美國(guó)、歐洲和日本市場(chǎng)，而韓國(guó)重視美國(guó)、加拿大、歐洲、中國(guó)和日本市場(chǎng)。圖4和圖5分析了納米載藥技術(shù)領(lǐng)域國(guó)際合作和競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。美國(guó)、加拿大和韓國(guó)是國(guó)際合作專利最多的三個(gè)國(guó)家，而中國(guó)主要依靠本國(guó)的科研力量開(kāi)展納米載藥研究，沒(méi)有同其他國(guó)家開(kāi)展合作。就競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系而言，美國(guó)、歐洲、韓國(guó)和加拿大的研究方向類似，歐洲和韓國(guó)是美國(guó)最大的兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，中國(guó)在該領(lǐng)域有自己獨(dú)立的研究方向，與其他國(guó)家?guī)缀醪淮嬖诟?jìng)爭(zhēng)。

表1 各優(yōu)先權(quán)國(guó)/地區(qū)專利受理數(shù)量的年度分布

表1(續(xù))

表2 美國(guó)、中國(guó)、加拿大和韓國(guó)的原創(chuàng)專利布局

表2(續(xù))

圖4 各專利優(yōu)先權(quán)國(guó)家間的合作關(guān)系。點(diǎn)的大小代表該國(guó)專利數(shù)量，點(diǎn)之間的連線表示合作關(guān)系的緊密程度

圖5各專利優(yōu)先權(quán)國(guó)家的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。點(diǎn)的大小代表該國(guó)文獻(xiàn)數(shù)量，點(diǎn)之間的線粗線代表兩國(guó)研究的相近程度

2.3 納米載藥專利的技術(shù)領(lǐng)域分布

通過(guò)德溫特手工代碼將納米載藥專利分成不同的技術(shù)領(lǐng)域，排名前20的技術(shù)領(lǐng)域包括化學(xué)表面修飾、納米技術(shù)、抗癌、抗菌等 (圖6)，覆蓋了化學(xué)、材料、臨床醫(yī)學(xué)等諸多方面。相應(yīng)的德溫特手工代碼對(duì)應(yīng)的主題含義如表3所示。

圖6 納米載藥專利的主要技術(shù)領(lǐng)域

表3 德溫特手工代碼的技術(shù)領(lǐng)域

表3(續(xù))

從表4主要專利申請(qǐng)國(guó)的技術(shù)領(lǐng)域分布來(lái)看，美國(guó)、中國(guó)、加拿大和韓國(guó)在應(yīng)用領(lǐng)域的布局和投入相似，集中分布的方向有A12-V01 (Medicines, Pharmaceuticals)、B04-N04(Protein/Polypeptide of Undefined Origin)、B14-H01 (Anticancer General And Other)、A10-E01 (Chemical Modification [General])等。相較而言，中國(guó)沒(méi)有在B04-C03 (Polymers [General])、B14-A02 (Antiviral [General])、B14-A01 ( Antibacterial [General])、B14-A04 (Antifungal General And Other)技術(shù)領(lǐng)域申請(qǐng)專利。

表4 納米載藥專利數(shù)量Top4國(guó)家的技術(shù)領(lǐng)域分布

3 加強(qiáng)我國(guó)納米載藥領(lǐng)域研究的建議

納米載藥領(lǐng)域是一個(gè)蓬勃發(fā)展的嶄新領(lǐng)域，我國(guó)在這一領(lǐng)域的起步雖然稍晚于美國(guó)和歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家，但發(fā)展迅速，在國(guó)際上有很大的影響力。我國(guó)應(yīng)該在鞏固現(xiàn)有研究?jī)?yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，采取更合理的政策和布局，抓住這一新興研究領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)。

從目前我國(guó)納米生物醫(yī)藥工作整體部署和具體實(shí)施狀況看，有些研究方向存在分散重復(fù)現(xiàn)象，有些研究方向工作較為薄弱。研究群體目前也比較分散，缺乏有良好研究成果的研究基地，缺乏真正開(kāi)放的高水平公共技術(shù)平臺(tái)。盡管專利申請(qǐng)量位居前列，但缺乏重大的原創(chuàng)性成果，應(yīng)用開(kāi)發(fā)和工程化研究成果不夠豐富。在專利申請(qǐng)上，我國(guó)納米載藥領(lǐng)域的原創(chuàng)專利都沒(méi)有在國(guó)外申請(qǐng)專利保護(hù)，表明我國(guó)目前的研究技術(shù)人員嚴(yán)重缺乏知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí)，需要加強(qiáng)專利法的科普宣傳。

納米載藥是一個(gè)多學(xué)科交叉的研究領(lǐng)域，需要國(guó)際間的交流合作。我國(guó)的研究方向和應(yīng)用領(lǐng)域與世界主流方向存在較大差距，局限于本國(guó)范圍。因此，在今后的國(guó)家科技項(xiàng)目中，要鼓勵(lì)和優(yōu)先支持國(guó)際合作項(xiàng)目。

[1] 趙曉宇,王 磊,刁天喜.納米醫(yī)藥相關(guān)專利問(wèn)題分析[J].中國(guó)新藥雜志,2008,17(18):1553-1556.

[2] 余家會(huì).納米生物醫(yī)藥[M].上海：華東理工大學(xué)出版社,2011：69.