中草药  2016, Vol. 47 Issue (13): 2390-2396
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基于共现网络的中药专利运营技术热点研究
侯未, 李林珂, 袁红梅     
沈阳药科大学工商管理学院, 辽宁 沈阳 110016
摘要: 基于国家知识产权局中药专利运营数据,以国际专利分类号(IPC)为研究对象,采用共现网络分析法,建立技术领域共现矩阵,构建技术领域共现网络图谱,分析中药领域专利运营的技术结构、技术热点以及不同技术领域之间的交叉、融合、发展趋势,识别关键技术领域,探索新的技术生长点。
关键词: 专利运营     中药产业     共现网络     技术热点     IPC    
Research on technological hot spots of Chinese materia medica patent operation based on co-occurrence network
HOU Wei, LI Lin-ke, YUAN Hong-mei     
College of Business Administration, Shenyang Pharmaceutical University, Shenyang 110016, China
Abstract: Taking International Patent Classification (IPC) as the research object and using co-occurrence network analysis method to establish technological field co-occurrence matrix and network map. Based on Chinese materia medica (CMM) patent operation data from National Intellectual Property Office to analyze the technological structure and hot spots of CMM field as well as the relationships among different fields, identify the key areas, and explore new technological growing points.
Key words: patent operation     Chinese materia medica industry     co-occurrence network     technological hot spots     IPC    

专利技术成果的转化是开展专利工作的最终目的,有效进行专利的转移、许可、质押等专利运营工作,已成为实现专利价值的必由之路。加快推进专利运营有利于促进经济快速发展,同样也影响着产业结构的调整和行业的技术进步。对于我国中药产业而言,专利是获得法律保护的一种重要手段,其中获得专利保护并发生运营的专利更是体现该行业的技术发展趋势。为了更好地促进中药产业的创新和发展,需要识别该行业的核心和关键技术,掌握热点技术,找准方向,才能把握技术发展的趋势,占据竞争的有力位置,而分析中药专利运营中相关技术领域的信息无疑会为中药产业的技术创新提供良好导向。

1 研究方法与数据来源 1.1 研究方法

国际专利分类法是全球通用的专利分类方法,被广泛运用于各个国家和地区的专利文献分类和检索中,中国自1985年开始实施专利制度以来便采用这种分类方法。它采用等级分类结构,按部、大类、小类、大组、小组逐级展开,如A61K 35/64,其中A表示部,61表示大类,K表示小类,35表示大组,64表示小组。专利分类号由专利审查员人工赋予,具有较高的规范性、科学性和确定性,可以用来表示专利技术的功能和应用领域。每件专利至少包含1个分类号,当某件专利涉及多个技术主题时,审查员就会分配多个分类号。

如果一件专利同时拥有两个或两个以上分类号,这种情况就称之为分类号共现,本文将专利分类号视为表征技术领域或技术主题的指标,因此也称之为专利技术共现。如果专利存在技术共现,说明专利同时涉及了多个技术主题的内容,并且这些技术主题之间存在着关联关系[1]。如果一个分类号与其他多个分类号都存在共现,说明该分类号所表征的技术主题在该领域处于核心位置;如果两个分类号之间的共现频次越高,说明二者之间的关联关系越强。专利技术共现分析法就是以多个分类号在专利文件中共现的频次来反映分类号所代表的技术主题之间的关联关系以及关联强度。

本文主要研究专利分类号在大组一级上的关联情况,因此运用专利技术共现分析法的思想使用统计软件对这些分类号在大组层次上进行梳理,构建出这些分类号的两两关联矩阵,并运用社会网络分析软件UCINET绘制技术共现图谱,将分析结果以可视化的方式显示出来[2],发现各技术主题的内在关联关系,探测中药运营维度的技术结构、技术热点以及技术发展趋势。

1.2 数据来源

本文以具有中国特色的中药产业运营专利为研究对象,运用国家知识产权局专利信息服务平台数据库和Soopat专利数据库,检索到国家知识产权局受理并授权的4 512件发生了运营的中药发明专利,其中包括3 956条权利转移专利数据,697条许可备案数据,199条质押保全数据,提取了这些专利的国际专利分类号(IPC)信息。由于专利的授权与运营具有迟延性,因此近3年数据不考虑在内,数据截止至2012年。

2 中药专利运营实证分析 2.1 中药专利运营技术领域整体共现网络的构建

本文以中药领域发生运营的发明专利文献为样本数据,据统计,含有两个及两个分类号的专利占样本总数的94.77%,即大部分存在专利技术共现的情况。由此在大组级别上根据IPC共现频次建立255×255的大型共现对称矩阵。然后将共现矩阵导入UCINET软件中,利用UCINET的绘图软件NETDRAW绘制网络图。由于只要分类号之间发生共现,就会在共现网络中产生连线,初始网络中包含的节点和连线数量相当多,共现网络的结构难以清晰地呈现。因此,本文过滤掉关联程度比较弱的节点和连线,在图中保留了共现次数≥5的节点及连线,使得共现网络可以清晰地展现出各个技术领域的关联关系以及整个技术网络的特征,此外还有一些独立分散的小聚类,未能与主要网络产生足够强的共现关系,在网络图中也予以省略。中药专利运营的技术领域共现网络整体情况如图 1所示。

图 1 中药专利运营技术领域共现网络图 Fig.1 Technological field co-occurrence network of CMM patent operation

本文运用社会网络分析中的中心性概念分析中药运营专利技术领域共现网络[3],“中心性”即对于权利的量化,指研究对象在其社会网络中具有怎样的权利,或者说居于怎样的中心地位。其中度数中心性重点考察目标节点与其他节点的交往能力,即与该节点直接相连的其他节点的个数,个数多说明与其他节点联系紧密,反映这个点在网络中越处于核心位置。因本文中的研究对象为表征技术领域的IPC,即网络中的每个节点分别代表不同的IPC,为了考察不同IPC在网络中所处的位置以及与其他分类号的关系,本文以度数中心性来度量各个分类号[4],反映在图中节点的大小,某个分类号在网络中越处于核心地位,度数中心性越大,该节点越大,并且分别用不同的颜色来直观地显示各节点的中心性情况。此外,节点之间的连线与共现频次呈正比,频次越高,节点之间关联越强,则连线越粗。

2.2 度数中心性表征的中药专利运营核心技术分析

从共现网络整体图中可以看出中药核心技术大都集中于A61K(医用、牙科用或梳妆用的配置品)和A61P(化合物或药物制剂的特定治疗活性)2个大类[6],目前中药领域的核心专利技术还是以医用和药用为主。A61K和A61P两个大类,不仅同一类下的分类号之间存在着广泛的共现关系,而且两大类下的分类号彼此之间也有较强和较多的关联,形成了一个错综复杂的专利技术关联网络。其中A61K36大组位于整个技术共现网络的中心,在所有节点中,它不仅拥有最高的频次,而且与多个节点之间都存在广泛的共现关系,且共现频次非常高。说明A61K36是中药最为核心和活跃的技术主题,并且A61K36大多与其他的技术主题以共现的方式出现,单独出现的频率并不高,说明具有相当高的交叉性和开放性。

除A部(人类生活必需),整个技术共现网络中也涉及了B部(作业、运输)、C部(化学、冶金)、G部(测量、测试)类技术主题。B部如B01D(分离)、B02C(破碎、磨粉或粉碎,谷物碾磨的预处理)、B07B(用细筛、粗筛、筛分或用气流将固体从固体中分离,适用散装物料的其他干式分离法)、B01J(化学或物理方法,例如催化作用、胶体化学)等,例如有效成分提取的工艺和装置、离子交换树脂、一种糖基固定相的制备方法等是该类里出现较多的技术主题。C部出现频次最高的为C12G(果汁酒,其他含酒精饮料及其制备),具体发明创造技术主题内容主要涉及药酒,例如虫草药酒、抗疲劳保健酒、风湿蛇酒、跌打酒、养元益肾酒、美容花果酒等。其次为C07H(糖类及其衍生物、核苷、核苷酸、核酸),主要涉及各种苷类有效成分、制备方法以及临床应用,此外丹皮、蔗糖、五加叶提取物、龙胆等的制备方法和应用也是该类出现较多的技术主题。接着为C07D(杂环化合物),主要为生物碱的制备方法。G部(测量、测试)类,主要为G01N(通过测定材料的化学或物理性质来测试或分析材料),该类技术主题主要研究中药质量检测、质量控制等。如一种复方石韦颗粒的制备方法及其质量控制技术、复方丹参滴丸质量控制方法等相关技术均是中药专利运营中的热点技术主题。

除医用药用之外,还涉及食品、饮料,饮料领域主要为上述的C12类,而食品领域主要为A23L(不包含在A21D或A23B至A23J小类中的食品、食料或非酒精饮料,以及它们的制备或处理,如烹调、营养品质的改进、物理处理),主要为延缓衰老、增强记忆力、缓解疲劳、增强免疫力等功能的保健食品。此外还有A23K(专门适用于动物的喂养饲料及生产方法),主要为中药作为动物饲料、饲料添加剂等的应用。另外,由于节点度数中心性相对较小,未在技术共现网络图中体现的化妆品和类似用品亦是中药专利运营中的一个较新技术领域,主要涉及A61K 8/00(化妆品或类似的梳妆用配置品),主要有中药泥浆面膜、祛痘祛斑美容产品、天然染发剂等技术主题。

2.3 共现频次表征的中药专利运营核心技术共现分析

为了进一步分析中药专利运营技术共现网络中具体的核心和关键技术主题之间的关联关系以及强度,重点提取了共现网络中共现频次最高、关联强度最强的前15组共现分类号大组(图 2)。可以看到关联较强的大组主要由A61K36、A61K35、A61K9以及A61P下的诸多大组组成,代表了药物来源、剂型及治疗活性方面的IPC。因此,本文从药物来源、剂型及治疗活性相关的IPC角度来分析中药专利运营热点技术主题以及技术主题之间关联关系。

图 2 中药运营专利技术领域共现频次前15位分类号大组 Fig.2 Top 15 class number of technological field co-occurrence network of CMM patent operation

2.3.1 药物来源相关IPC共现关联分析

中药的主要来源包括药用植物、动物和矿物。A61K36大组(含有来自藻类、苔藓、真菌或植物或其派生物)包含了植物来源的中药专利,该大组根据植物的门、纲、科、属,其下又分为藻类、裸子植物亚门、被子植物亚门等多个类别。动物来源相关专利主要包括A61K35/12(来源于哺乳动物或鸟类的材料)和A61K35/56(来源于除哺乳动物和鸟类以外的其他动物的材料)两大类。而矿物来源专利主要有A61K35/02(来源于非生命物质的)和A61K33/00(含无机有效成分的医用配置品),后者还可再细分为重金属及其化合物、氨及其化合物、过氧化物等。

图 2可以看出,来源于动植物的专利技术始终占据中药核心技术分类首位,说明我国中药专利技术还是以动植物原材料的专利技术为主,尤以植物来源比重最高,主要原因在于中药植物资源丰富,颇具多样性,为该技术领域的研究提供了优越的条件,使之成为了中药领域的核心。从关联程度最高的大组情况可以发现绝大部分的中药发明专利都以A61K36技术主题为基础,进行相关技术发明创新研究。表 1统计了中药专利运营中关于药物来源相关专利IPC的情况,与植物来源相比,动物来源相对较少,且大多数来自于除哺乳动物和鸟类以外的其他动物的材料,如昆虫。矿物来源的中药技术创新比例则位居第3,A61K35、A61K33与A61K36、A61K9、A61P1、A61P11、A61P13、A61P15、A61P17、A61P25、A61P29、A61P3、A61P31、A61P35、A61P9等多个分类号之间均存在共现现象,说明虽然动物和矿物来源的中药发明专利所占比例相对较小,但是其与其他的技术领域之间存在着广泛的关联关系。虽然与植物来源相比,动物和矿物来源的中药发明创新在技术成熟度上不如前者,但是正是在这些“关联点”上可获得更大的成果,从而做出突破性创新。

表 1 中药专利运营药物来源相关专利共现关联分类统计 Table 1 Statistics of drug sources related IPC of CMM patent operation

2.3.2 剂型相关IPC共现关联分析

传统的中药剂型有丸、散、膏、丹、汤、酒等,而近年来,随着中药现代化发展与临床需求的提高,中药的剂型以及给药方式也需要与时俱进。在中医传统理论指导下,充分发挥中医辨证施治、对症治疗的传统优势,将化学药研究的技术成果运用到中药剂型的改进与开发上,开发新的剂型以及对传统剂型的改进。经统计显示,目前片剂、丸剂、胶囊剂、注射剂、口服液等经典剂型仍是中药专利运营中研究较热的剂型。表 2显示了中药专利运营剂型相关专利IPC的统计情况。

表 2 中药专利运营剂型相关专利共现关联分类统计 Table 2 Statistics of dosage form related IPC of CMM patent operation

A61K9大组所覆盖的技术主题在中药专利运营整体技术共现图中也占据了相当重要的位置,仅次于A61K36技术领域,充分说明中药新剂型或剂型的改进等是中药专利运营的另一热点领域。为了更清晰地展示与A61K9大组存在关联的各技术领域的情况,从专利技术共现网络整体图中提取出了与A61K9大组关联的具体情况。图 3显示了以A61K9大组为中心的技术主题关联情况,且技术领域之间的共现频次≥5,共现频次较低的技术主题未展示在图中。从图 3中可以清楚地看出A61K9大组与A61K(医用、牙科用或梳妆用的配置品)和A61P(化合物或药物制剂的特定治疗活性)等类下的众多技术领域都存在着广泛的关联,以及B部、C部、G部等一些技术领域也都有不同程度的关联。目前我国中药专利申请大多是常规剂型或剂型的改变,重复性较高,缺乏创新性。但从中药专利运营技术共现网中发现,从药物本身及其成分性质出发,提高传统中药的制剂水平进行创新无疑是中药剂型现代化的捷径。同时也可以从疾病的实际需要出发,对症下药。例如,结合药物制剂的新技术对心血管中药的剂型加以研究,从而改善传统中药制剂显效慢、使用不方便、质量不易控制等缺点。从技术领域共现关联网络中可以发现不同技术主题间的交叉、渗透、融合,正是在这些不同技术主题存在关联和接触的地方,往往孕育着新的技术生长点与创新点。

图 3 以A61K9大组为中心的技术主题关联情况 (共现频次≥5) Fig.3 Technological themes associations of A61K9 (co-occurrence frequency ≥ 5)

2.3.3 治疗活性相关IPC共现关联分析

共现网络中关联频次前15位的大组中有较多来自于代表治疗活性的A61P类技术,表 3进一步统计了中药专利运营中与治疗活性相关IPC分类的具体情况。

表 3 中药专利运营治疗活性相关专利共现关联分类统计 Table 3 Statistics of curative activity related IPC of CMM patent operation

A61P9/10(治疗局部缺血或动脉粥样硬化疾病)的数量最多,其属于治疗心血管系统疾病大类下的一种。统计数据表明,在临床用中成药各大类市场份额中,心脑血管疾病用药居前列[5]。其原因除心脑血管系统疾病的发病率较高外,还因为大部分心脑血管疾病属于需长期用药的慢性病和多发病,化学药品的不良反应和毒副作用不断被报道。而中药成分复杂,具有多效性,更符合整体治疗的原则,且中医药在我国应用历史悠久,多年的临床实践已经证明,中药制剂治疗心脑血管疾病与化学药制剂相比毫不逊色,因而人们对疗效确切、副作用相对较少的中药以及天然植物药制剂寄予厚望。

其次是A61P29/00(非中枢性止痛剂、退热药或抗炎剂)。风湿、类风湿性关节炎、痛风、肩周炎、痛经、跌打损伤等疼痛会严重影响患者的生活质量,尤其是在生活节奏日益加快的现代生活工作环境下,给患者以及患者家庭带来巨大的压力,是人们予以高度重视的疾病,因而这类技术主题也是中药专利运营中的热点技术主题。该类药物具有抗炎、抗风湿、止痛、退热和抗凝血等作用,在临床上广泛用于骨关节炎、类风湿性关节炎、多种发热和各种疼痛症状的缓解,为疼痛患者带来福音,备受社会关注。

第3为A61P1/16(治疗肝脏或胆囊疾病的药物),还有A61P1/14(助消化药)和A61P1/04(治疗溃疡、胃炎或回流性食管炎的药物)数量也较多,都属于A61P1(与治疗消化道或消化系统疾病的药物),说明该技术主题也是中药专利运营的热点技术之一。消化道疾病是当今一大常见病,现代人群工作压力大、精神紧张以及饮食不正常等诸多因素都会引起消化道或大或小的疾病,如胃肠炎症、消化性溃疡、肝胆疾病、消化道肿瘤等都是我国的常见多发病。究其原因,中医药治疗消化道疾病并非单治消化,中医药疏肝利胆、理气化郁、调理脾胃,都是从整体辩证论治,对许多西医无法找出病因的非器质性病变具有很好的疗效,且中药的双向调节作用对改善胃肠道动力紊乱也是化学药所不具备的。

此外,A61P35/00(抗肿瘤药)也是中药专利运营中的一大技术热点,越来越成为中药创新研发中的新宠。肿瘤是危害人类健康的重大疾病之一,其死亡率呈逐年上升趋势,目前临床上主要用化学药物进行抗肿瘤治疗,但由于多数抗肿瘤化学药物缺乏选择性,肿瘤患者接受放、化疗杀伤肿瘤细胞时,正常机体也受到相当大的损伤。而中药作为天然产物,具有不良反应少、遗传毒性低的优势[6],疗效显著,并且能达到带瘤生存、全身治疗、改善症状、提高生活质量的效果。

3 结语与启示

本文以国家知识产权局专利数据库中1985—2012年发生运营的中药授权发明专利数据作为样本,将专利分类号视为表征技术领域或技术主题的指标,采用共现网络分析法对我国中药产业专利运营的技术领域进行分析和探测,识别核心和关键的技术领域,发现不同技术领域之间的关联关系。

(1) 中药专利运营的技术领域之间存在广泛的关联关系,不仅同一类下的技术领域之间有较多和较强的关联,而且不同类之间的技术领域之间也存在相互关联,形成了一个复杂的网络结构,尤以A61K和A61P下的技术主题为主,中药专利运营还是以医用和药用为主。同时发现中药除用于医疗用途外,还可以广泛应用于食品、饮料、保健品、化妆品等众多领域,是中药的优势所在,此类技术主题下中药技术开发具有广阔的前景。

(2) A61K36大组覆盖的关于植物来源的相关技术领域最为活跃,显然在中药领域处于主导性地位,以此为基础产生诸多的技术领域之间的共生,该领域始终是中药产业的核心技术领域。同时也发现,虽然动物和矿物来源的中药技术创新相较于植物来源在一定程度上受原料等的限制,使该领域的运营专利与A61K36相比较少,但其仍是中药产业的另一核心领域,着重于研究动物药和矿物药的企业在技术创新中受到的阻力不如植物药的企业大,从而更容易做出突破性创新,并且在专利运营中也更受青睐。

(3) 从专利技术共现分析中,也发现根据不同疾病的不同性质,有针对性地研究开发疗效最好、给药最方便,并且适应疾病特点的合适的剂型,是中药企业提高竞争力,促进专利运营,提高专利技术成果转化的另一途径。

(4) 与治疗活性相关的技术领域在中药运营专利技术共现网络中占据了相当重要的位置,并通过进一步对该些领域的统计分析发现,治疗心血管系统疾病的药物,非中枢性止痛剂、退热药或抗炎剂,与治疗消化道或消化系统疾病的药物,抗肿瘤药是中药专利运营中技术创新的热点。

参考文献
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