我國(guó)醫(yī)用天然多糖行業(yè)發(fā)展形勢(shì)研究分析

1、我國(guó)醫(yī)用天然多糖行業(yè)發(fā)展形勢(shì)研究分析國(guó)內(nèi)企業(yè)集中于產(chǎn)業(yè)鏈低端，高端產(chǎn)品研發(fā)和制造能力均不足，國(guó)外企業(yè)憑借專利占領(lǐng)我國(guó)高端市場(chǎng)生物醫(yī)用天然多糖源于自然界，資源豐富，容易獲取，以其優(yōu)異的生物相容性、可降解性，廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥、食品、化妝品等領(lǐng)域，具有應(yīng)用前景廣闊、市場(chǎng)需求量大、行業(yè)利潤(rùn)高等特點(diǎn)。隨著人們對(duì)天然多糖研究的日益重視和不斷深入，天然多糖成為21世紀(jì)生命科學(xué)新的研究熱點(diǎn)和新興產(chǎn)業(yè)，這從天然多糖產(chǎn)業(yè)專利數(shù)量上就可以體現(xiàn)出來(lái)。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，近10年來(lái)，全球生物醫(yī)用天然多糖的專利申請(qǐng)量以年均超過(guò)20%的增長(zhǎng)率快速增長(zhǎng)，自2005年開(kāi)始，我國(guó)成為該領(lǐng)域申請(qǐng)量增長(zhǎng)最為迅猛的國(guó)家。目前我國(guó)生物醫(yī)用材

2、料產(chǎn)業(yè)雖然發(fā)展迅速，但還存在著大量企業(yè)處于產(chǎn)業(yè)鏈低端、產(chǎn)品附加值低、環(huán)境污染嚴(yán)重、高端產(chǎn)品依靠進(jìn)口、研究成果轉(zhuǎn)化慢等問(wèn)題。隨著自然資源的日漸消耗，國(guó)內(nèi)的天然多糖行業(yè)面臨著從資源依賴型向技術(shù)依賴型轉(zhuǎn)變的迫切需求。因此，對(duì)生物醫(yī)用天然多糖行業(yè)相關(guān)專利進(jìn)行全面系統(tǒng)地分析，對(duì)我國(guó)相關(guān)企業(yè)和行業(yè)發(fā)展具有重要意義。2011年，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利分析普及推廣項(xiàng)目“生物醫(yī)用天然多糖”課題組（下稱課題組）通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)天然多糖行業(yè)進(jìn)行調(diào)研，確定了產(chǎn)業(yè)規(guī)模大、市場(chǎng)比重高并且市場(chǎng)潛力大的4種天然多糖：甲殼素（Chitin）、肝素Heparin、透明質(zhì)酸（Hyaluronicacid，HA）和硫酸軟骨素Chondroit

3、inSulfate，CS為主要研究對(duì)象。課題組通過(guò)檢索中國(guó)專利檢索系統(tǒng)（CPRS）、德溫特世界專利索引數(shù)據(jù)庫(kù)（WPI）和歐洲專利局專利文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)E鄄PODOC（檢索截止日期為2011年8月20日），并經(jīng)過(guò)深入分析，形成了生物醫(yī)用天然多糖行業(yè)專利分析報(bào)告。本文特從中擷英，以饗讀者。甲殼素國(guó)內(nèi)申請(qǐng)活躍度高產(chǎn)學(xué)研結(jié)合待加強(qiáng)甲殼素/殼聚糖資源豐富，應(yīng)用廣泛。雖然中國(guó)在該行業(yè)起步較晚，但到目前為止，中國(guó)還是該行業(yè)專利申請(qǐng)量最多的國(guó)家。然而中國(guó)申請(qǐng)人大多為高校和科研機(jī)構(gòu)，企業(yè)較少，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合有待加強(qiáng)。甲殼素，又名幾丁質(zhì)，學(xué)名聚N-乙酰葡萄糖胺；殼聚糖（chitosan）是甲殼素脫乙酰的產(chǎn)物，是天然多糖中唯

4、一大量存在的堿性多糖。甲殼素/殼聚糖類材料被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)、化妝品、紡織、水處理等多個(gè)行業(yè)，甲殼素和殼聚糖本身就是很好的藥物或保健品，其衍生物可以作為可吸收手術(shù)縫合線，其復(fù)合材料可以作為人工皮膚、人工骨和可吸收敷料等。我國(guó)雖然是甲殼素/殼聚糖生產(chǎn)大國(guó)，但85%以上的產(chǎn)品以原料形態(tài)出口國(guó)外，產(chǎn)品附加值很低。同時(shí)，在制備過(guò)程中消耗和浪費(fèi)很多資源，不僅污染環(huán)境，而且污水處理費(fèi)用較高，產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨巨大的資源、環(huán)境和市場(chǎng)壓力。甲殼素/殼聚糖行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的高端主要是應(yīng)用甲殼素/殼聚糖生產(chǎn)各種高附加值的產(chǎn)品，這方面歐、美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)企業(yè)實(shí)力比較強(qiáng)，而我國(guó)目前在這方面的專利申請(qǐng)大多集中在高校

5、，專利轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的不多。國(guó)外對(duì)甲殼素/殼聚糖的研究較早，我國(guó)起步較晚，但2000年以后我國(guó)關(guān)于甲殼素/殼聚糖生產(chǎn)方法、農(nóng)業(yè)和生物醫(yī)藥領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量迅速增加。目前，我國(guó)是甲殼素/殼聚糖領(lǐng)域申請(qǐng)量最多的國(guó)家，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人的專利申請(qǐng)活躍度明顯高于國(guó)外申請(qǐng)人。以甲殼素/殼聚糖在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的專利為例，盡管中國(guó)申請(qǐng)人申請(qǐng)專利較晚，但是近3年的申請(qǐng)量所占比例很大，研究活躍度很高；國(guó)外申請(qǐng)人申請(qǐng)專利較早，但很多申請(qǐng)人近3年的申請(qǐng)量所占比例很小，研究熱情不高。雖然目前我國(guó)是甲殼素/殼聚糖領(lǐng)域申請(qǐng)量最多的國(guó)家，但是50%以上的專利申請(qǐng)量集中在高校和科研院所，這說(shuō)明我國(guó)甲殼素/殼聚糖行業(yè)研發(fā)比較活躍，但專利轉(zhuǎn)化能

6、力較弱。我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，將研究成果應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)，在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，爭(zhēng)取早日突破關(guān)鍵技術(shù)。肝素國(guó)外企業(yè)獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷專利策略值得借鑒中國(guó)肝素行業(yè)規(guī)模很大，但多數(shù)企業(yè)集中于產(chǎn)業(yè)鏈低端，高端產(chǎn)品被國(guó)外企業(yè)掌握。體現(xiàn)在專利方面，中國(guó)肝素生產(chǎn)方面所占比例遠(yuǎn)高于全球水平。法國(guó)企業(yè)賽諾菲-安萬(wàn)特為外國(guó)企業(yè)的代表，其熟練運(yùn)用專利策略保護(hù)自身市場(chǎng)利益的做法值得借鑒。肝素是一種分子鏈長(zhǎng)短不一的酸性粘多糖，作為抗凝血?jiǎng)?yīng)用于治療血栓性疾病，現(xiàn)已被公認(rèn)為最有效、使用最廣泛的抗凝血藥物之一，被收入世界各主要國(guó)家藥典。肝素是從新鮮的健康生豬的小腸粘膜中提取并制成肝素粗品，再進(jìn)一步加工成肝素藥品。通過(guò)分析整

7、個(gè)肝素市場(chǎng)我們可以發(fā)現(xiàn)，國(guó)外肝素企業(yè)以生產(chǎn)肝素高端產(chǎn)品肝素制劑為主，已形成較為完善的產(chǎn)業(yè)。國(guó)外從中國(guó)進(jìn)口肝素原料藥，再進(jìn)行加工精制后，將制劑返銷中國(guó)。而中國(guó)以生產(chǎn)肝素粗品及其原料藥為主，是世界主要肝素原料藥出口國(guó)。體現(xiàn)在專利上，中國(guó)專利的國(guó)內(nèi)申請(qǐng)和國(guó)外申請(qǐng)各技術(shù)分支比例有很大不同。來(lái)自國(guó)內(nèi)的專利申請(qǐng)三大分支比例接近，各分支約占總量的1/3。而來(lái)自國(guó)外的專利申請(qǐng)，其中76%是醫(yī)藥藥品方面的專利。雖然國(guó)內(nèi)肝素產(chǎn)業(yè)規(guī)模很大，但多數(shù)企業(yè)集中在產(chǎn)業(yè)鏈低端，高端產(chǎn)品被國(guó)外企業(yè)所掌握，其中最具代表性的為法國(guó)賽諾菲-安萬(wàn)特，其專利申請(qǐng)量在全球高居榜首，肝素制劑的市場(chǎng)占有率也位居全球第一。賽諾菲-安萬(wàn)特非常重視

8、占據(jù)全球市場(chǎng)，數(shù)據(jù)顯示，其提交專利申請(qǐng)量最多的地區(qū)是美國(guó)、歐洲以及日本。另外，該公司也非常重視新興市場(chǎng)，2010年賽諾菲集團(tuán)凈銷售額達(dá)304億歐元，其中包括我國(guó)在內(nèi)的新興市場(chǎng)為集團(tuán)銷售額貢獻(xiàn)了30以上。為了保證其在新興市場(chǎng)的占有率，賽諾菲-安萬(wàn)特在澳大利亞、中國(guó)、墨西哥、加拿大、韓國(guó)等國(guó)家的專利申請(qǐng)量自2000年后快速增長(zhǎng)。我國(guó)是該公司新興市場(chǎng)中的重要地區(qū)，其在我國(guó)的申請(qǐng)量快速增長(zhǎng)，在肝素抗凝血抗血栓用途方面的申請(qǐng)量最多。賽諾菲-安萬(wàn)特的專利申請(qǐng)涉及面很廣，從肝素生產(chǎn)到結(jié)構(gòu)測(cè)定，從抗凝血抗血栓用途到非抗凝用途都有涉及。該公司對(duì)一項(xiàng)肝素產(chǎn)品的專利保護(hù)是從多個(gè)層面進(jìn)行的，既保護(hù)其產(chǎn)品與制備方法，還

9、保護(hù)測(cè)定該產(chǎn)品的方法以及該產(chǎn)品的用途，從而建立起對(duì)一項(xiàng)產(chǎn)品多方面、多層次的專利保護(hù)策略。依諾肝素是賽諾菲-安萬(wàn)特的拳頭產(chǎn)品，自1991年公司提交了關(guān)于依諾肝素制備方法及產(chǎn)品的專利申請(qǐng)開(kāi)始，其陸續(xù)在依諾肝素結(jié)構(gòu)的測(cè)定方法、依諾肝素的醫(yī)藥藥品用途等方面提交了大量專利申請(qǐng)，形成了對(duì)依諾肝素層層多級(jí)保護(hù)，通過(guò)這樣的多級(jí)專利保護(hù)牢牢地占領(lǐng)了市場(chǎng)。賽諾菲-安萬(wàn)特在低分子肝素生產(chǎn)、測(cè)定、抗凝血抗血栓用途、非抗凝用途、合成肝素等全部領(lǐng)域的研究在我國(guó)都有專利申請(qǐng)，不過(guò)其最重要的涉及依諾肝素制備方法的專利卻沒(méi)有進(jìn)入我國(guó)，但該公司在我國(guó)提交了多項(xiàng)依諾肝素用途的專利申請(qǐng)，分別涉及依諾肝素治療腦出血、急性缺血性中風(fēng)和在

10、實(shí)施經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療中的應(yīng)用等。在我國(guó)沒(méi)有保護(hù)依諾肝素化合物的生產(chǎn)方法，而是保護(hù)其用途，也是賽諾菲-安萬(wàn)特在我國(guó)市場(chǎng)的專利策略。透明質(zhì)酸國(guó)外產(chǎn)品占領(lǐng)市場(chǎng)專利助力優(yōu)勢(shì)明顯近年來(lái)，皮膚填充劑作為透明質(zhì)酸的主要產(chǎn)品之一被廣泛使用，并且市場(chǎng)銷售額逐年上升。瑞典Q-Med公司的皮膚填充劑產(chǎn)品瑞藍(lán)是市場(chǎng)上很成功的一款商品，該產(chǎn)品的專利已在我國(guó)維持16年有效，在專利即將過(guò)期之際，公司又從其他方面追加相關(guān)專利，通過(guò)不斷追加專利，延長(zhǎng)產(chǎn)品專利保護(hù)期。透明質(zhì)酸，又名玻璃酸、玻尿酸，是一種獨(dú)特的線性大分子酸性粘多糖。透明質(zhì)酸及其衍生物具有優(yōu)良的生物相容性和可降解性，能作為藥物載體和組織工程材料，因而被廣泛應(yīng)用于

11、生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。透明質(zhì)酸還具有特殊的保水作用，已作為化妝品及食用保健品中的保濕添加劑使用。從全球?qū)＠暾?qǐng)量來(lái)看，透明質(zhì)酸方面的專利數(shù)量正處于快速增長(zhǎng)階段，近20年的年均增長(zhǎng)率均在9%左右。上世紀(jì)90年代以前，由于透明質(zhì)酸在化妝品行業(yè)中的應(yīng)用能得到最大附加值，因此這方面的專利申請(qǐng)占據(jù)了多數(shù)；隨著90年代透明質(zhì)酸類皮膚填充劑的成功研發(fā)和銷售，生物醫(yī)藥方面的申請(qǐng)迅猛增長(zhǎng)，并取代化妝品成為了新的主要研究方向。以生物醫(yī)藥方面的專利來(lái)看，國(guó)外是以附加值最高的皮膚填充劑為研究熱點(diǎn)，而國(guó)內(nèi)由于受到消費(fèi)結(jié)構(gòu)以及健康理念等多種因素影響，研究熱點(diǎn)仍在于對(duì)眼科和骨科材料的改進(jìn)和研發(fā)。目前，國(guó)內(nèi)也在積極開(kāi)發(fā)附加值更高的皮

12、膚填充劑，部分企業(yè)的產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入安全性有效性測(cè)試階段或臨床試驗(yàn)階段。皮膚填充劑產(chǎn)品瑞藍(lán)由瑞典Q-Med公司于1995年開(kāi)發(fā)成功，并及時(shí)提交了專利申請(qǐng)，隨后陸續(xù)進(jìn)入了其目標(biāo)市場(chǎng)。目前瑞藍(lán)已在全球70多個(gè)國(guó)家和地區(qū)上市，占有皮膚填充劑市場(chǎng)40%至70%的份額。從Q-Med公司瑞藍(lán)系列產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)以及市場(chǎng)開(kāi)拓可以看出，只要擁有一件核心專利，掌握了核心技術(shù)，就能不斷開(kāi)發(fā)出系列產(chǎn)品，開(kāi)拓市場(chǎng)。從表1可以看出，Q-Med公司在瑞藍(lán)進(jìn)入的國(guó)家都有相應(yīng)的專利保護(hù)，可見(jiàn)其專利策略是非常合理的。另外，該公司在我國(guó)更是維持專利有效已經(jīng)達(dá)到16年。但需要注意的是，Q-Med公司在透明質(zhì)酸類皮膚填充劑方面的專利策略非常有

13、特色，該公司在產(chǎn)品專利即將到期時(shí)，在該產(chǎn)品的注射設(shè)備以及應(yīng)用該產(chǎn)品的組織填充方法等方面適時(shí)地提交了一定數(shù)量的專利申請(qǐng)來(lái)進(jìn)行保護(hù)，從而維持其在透明質(zhì)酸類皮膚填充劑市場(chǎng)上的地位。而且Q-Med公司非常重視中國(guó)市場(chǎng)，其擁有的透明質(zhì)酸類皮膚填充劑方面的專利，6件中有4件進(jìn)入我國(guó)并維持有效，可見(jiàn)其對(duì)于我國(guó)的市場(chǎng)前景非常看好，而且試圖長(zhǎng)期占領(lǐng)我國(guó)市場(chǎng)。硫酸軟骨素國(guó)內(nèi)申請(qǐng)快速提升國(guó)內(nèi)外研發(fā)熱點(diǎn)有別繼美、歐、日之后，中國(guó)專利申請(qǐng)量位居全球第四，其增長(zhǎng)率高于全球的增長(zhǎng)率，但是主要側(cè)重于制備方法的改進(jìn)，如降低硫酸軟骨素生產(chǎn)成本、提高質(zhì)量。而在產(chǎn)業(yè)鏈的下游，具有高附加值的產(chǎn)品研發(fā)投入還顯不夠。國(guó)外專利申請(qǐng)是以附加值

14、高的生物醫(yī)藥、保健品和化妝品為熱點(diǎn)。硫酸軟骨素是從動(dòng)物喉骨、鼻軟骨、氣管等富含硫酸軟骨素的軟骨組織中提取的黏多糖。硫酸軟骨素因其特有的生物活性而可作為藥品、保健品和化妝品原料使用。已經(jīng)有大量的實(shí)驗(yàn)依據(jù)表明硫酸軟骨素具有軟骨保護(hù)、緩解功能受損、降血脂、抗動(dòng)脈粥樣硬化和抗病毒性肝炎等活性。在硫酸軟骨素行業(yè)，主要活躍的市場(chǎng)集中在美國(guó)、歐洲、日本、中國(guó)、加拿大、澳大利亞、韓國(guó)等國(guó)家和地區(qū)。美國(guó)是硫酸軟骨素領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)最為活躍的國(guó)家，歐洲和日本最主要的目標(biāo)市場(chǎng)都集中在美國(guó)，這主要是因?yàn)橐环矫婷绹?guó)的專利保護(hù)力度較大，另一方面美國(guó)對(duì)于治療骨關(guān)節(jié)炎藥物的需求旺盛，導(dǎo)致含硫酸軟骨素的治療骨關(guān)節(jié)炎藥物研發(fā)成為在美

15、競(jìng)相保護(hù)的主題；歐洲和日本同樣需求活躍，為這個(gè)領(lǐng)域重要的市場(chǎng)；澳大利亞的專利申請(qǐng)量早期十分活躍，因?yàn)榱蛩彳浌撬匕踩行覟樘烊划a(chǎn)品，因此在澳大利亞廣受歡迎，現(xiàn)階段有下降趨勢(shì)；加拿大雖然這方面的專利申請(qǐng)數(shù)量不多，但其作為高收入國(guó)家并且深受美國(guó)醫(yī)療衛(wèi)生理念影響，其對(duì)硫酸軟骨素市場(chǎng)的需求依然強(qiáng)烈，并且有上升趨勢(shì)；中國(guó)和韓國(guó)作為新興市場(chǎng)，正日益成為多邊申請(qǐng)量大國(guó)關(guān)注和重視的市場(chǎng)。另外，多邊申請(qǐng)也具有區(qū)域性，日本比起歐、美更重視同為亞太地區(qū)的中、韓市場(chǎng)，而與歐、美相比，日本更重視澳大利亞、加拿大等英語(yǔ)系國(guó)家的市場(chǎng)。對(duì)硫酸軟骨素全球?qū)＠暾?qǐng)按照技術(shù)主題進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果表明：硫酸軟骨素在醫(yī)藥、化妝品、

16、功能食品的構(gòu)成分別占到60.6%、18.8%和20.6%，可見(jiàn)硫酸軟骨素最常見(jiàn)的應(yīng)用來(lái)自醫(yī)藥，其在骨科治療關(guān)節(jié)炎方面的作用不可替代；在化妝品方面的應(yīng)用也分別占到20%左右，應(yīng)該說(shuō)在該領(lǐng)域也同樣具有較高的附加值，但同時(shí)也存在功能相同或更好的替代物，因此近年來(lái)其專利申請(qǐng)構(gòu)成呈略微下降趨勢(shì)；在功能食品方面近年來(lái)發(fā)展很快，其專利申請(qǐng)比例在穩(wěn)步提升中。從各個(gè)技術(shù)主題的專利申請(qǐng)量來(lái)看，日本在各個(gè)技術(shù)主題上均進(jìn)行了深入研究，尤其是化妝品領(lǐng)域，相比其他國(guó)家該部分的構(gòu)成比例更大，這與申請(qǐng)人排名前十中日本擁有資生堂、佳麗寶、獅王3家涉及日化護(hù)理的大型企業(yè)相吻合；美國(guó)出于自身環(huán)境的考慮，盡管具有很強(qiáng)的研究能力，在制

17、備方法的技術(shù)主題上投入較少，主要由大學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行小規(guī)模生產(chǎn)和理論基礎(chǔ)研究，但其在硫酸軟骨素制備方法專利內(nèi)容上的關(guān)注價(jià)值并不因?yàn)槠鋽?shù)量較少而忽視，事實(shí)上，美國(guó)近期申請(qǐng)的制備專利均屬于該領(lǐng)域的技術(shù)前沿；我國(guó)在制備方法部分的構(gòu)成比例較高，在化妝品領(lǐng)域的研發(fā)較為薄弱，這與我國(guó)是硫酸軟骨素生產(chǎn)和出口大國(guó)的情況相吻合，同時(shí)也反映出我國(guó)在硫酸軟骨素高附加值產(chǎn)品研發(fā)和制造上的不足；而醫(yī)藥作為硫酸軟骨素的重要用途，在各國(guó)均占有很大研究比重。在我國(guó)專利申請(qǐng)中，硫酸軟骨素的生物醫(yī)藥應(yīng)用也是主要研究方向，其申請(qǐng)量占據(jù)了我國(guó)專利申請(qǐng)總量的52.5%。在生物醫(yī)藥應(yīng)用方面，作為骨科治療關(guān)節(jié)炎的藥物，其因公認(rèn)的療效而成為硫酸

18、軟骨素的研發(fā)熱點(diǎn)，同樣，硫酸軟骨素還被用于組織工程、眼科和心血管疾病的治療上，在我國(guó)也占有相當(dāng)比例的申請(qǐng)量。圖4為硫酸軟骨素應(yīng)用在各個(gè)技術(shù)分支所占比例的情況。未來(lái)趨勢(shì)促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合推動(dòng)國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)升級(jí)在生物醫(yī)用天然多糖領(lǐng)域，尤其是本文涉及的4種天然多糖，我國(guó)都有明顯的資源優(yōu)勢(shì)，是生產(chǎn)和出口大國(guó)。但目前我國(guó)企業(yè)在高端醫(yī)藥和醫(yī)療用品的市場(chǎng)份額還處于較低水平，應(yīng)抓住時(shí)機(jī)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級(jí)，推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，掌握高端產(chǎn)品的核心技術(shù)，增強(qiáng)高端產(chǎn)品研發(fā)和制造能力。目前，我國(guó)在上述4種生物醫(yī)用天然多糖領(lǐng)域具有非常明顯的特點(diǎn)：依靠資源優(yōu)勢(shì)，我國(guó)生物醫(yī)用天然多糖的生產(chǎn)量非常大；我國(guó)是多糖原料出口大國(guó)，大部分企業(yè)處于產(chǎn)業(yè)鏈的低端，而目前多