基于德溫特數據庫的納米載藥技術發展態勢分析

姜菁菁，任富忠

(銅仁學院材料與化學工程學院， 貴州 銅仁 554300)

納米載藥是納米科學、生物學和醫學的交叉學科，具有保護藥物、緩釋、控釋和靶向給藥等優點。在疾病治療和醫學造影方面有著巨大的潛力和發展空間，在世界范圍內引起了廣泛關注[1]。2011年，全球納米醫藥產業達到728億美元，據估計，該產業市場將以12.5 %的年均增長率繼續增長，到2016年將達到1309億美元。納米醫藥在普通市場和軍用領域都有極大的潛力，各國政府都投入了大筆資金：美國為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科學文獻發表和專利申請，但是非特異性吸收和人體安全性等問題使得納米載藥的應用遠落后于科學研究。到目前為止，僅有少數產品進入臨床應用。

納米載藥是納米科學、生物學和醫學的交叉學科，通過將藥物溶解、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，解決藥物在輸運過程中存在的溶解度低、穩定性差和吸附受限等問題，增加藥物的溶出速率和吸收速率，提高藥物的穩定性和生物利用度，或將藥物特異性的導入靶器官、靶組織或靶細胞，降低藥物毒副作用，提高療效[2]。

1 數據來源與分析方法

采用文獻計量學的方法，對納米載藥領域國際科學技術前沿發展及趨勢進行定量分析。首先利用Derwent Innovation Index數據庫對大數據主題論文和專利進行文獻檢索，然后采用數學、統計學等計量方法，利用TDA分析工具，對檢索結果進行數據挖掘和可視化分析。

2 統計結果與分析

據統計，世界上的新技術新發明90%以上都體現在專利文獻上，專利數據能直接反映科技活動和技術應用的水平。本研究利用Derwent Innovations Index數據庫對納米載藥專利進行了檢索，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。

2.1 納米載藥專利的總體概況

從專利權類型看，科研院所/政府申請的專利占總量的60%，公司企業專利權人占22%，個人專利權人占18%?？蒲性核?政府作為專利申請的主體表明納米載藥領域的技術還處在基礎研究階段，應用還處于起步階段。

圖1 專利權類型

通過分析圖2的專利申請數量隨年度變化曲線發現，2001～2013年，納米載藥專利數量呈逐年增加趨勢，經過了2001～2005年的起步期，從2006年開始，專利數量迅速增加，現在納米載藥技術研究正處于成長期，研發步伐不斷加快。需要注意的是，由于Derwent Innovations Index數據庫收集和錄入專利文獻的延遲以及專利申請的周期性緣故，2012年和2013年的專利數量不能代表實際情況，僅供參考。

圖2 2001-2013年納米載藥專利申請年度分布

2.2 納米載藥專利的地域分析

迄今為止，納米載藥領域的163件專利共在15個國家申請了優先權。其中，在美國(UN)申請的專利 (46%)最多，其后依次為中國 (CN, 37%)、加拿大 (CA, 12%)和韓國 (KR, 5%)。見圖3。

圖3 納米載藥專利優先權國家/地區分布

從各優先權國家專利數量的年度變化可以看出 (表1)，美國在該領域的技術研究起步較早，中國、加拿大和韓國起步較晚，但發展迅速。日本和德國受理專利數量極少，分別只有1件。

表2列出了美國、中國、加拿大和韓國四個主要專利優先權國在各國的專利布局。美國、加拿大和韓國都很重視專利權保護，加拿大是專利布局最全面的國家，而中國并沒有在其他國家展開專利布局。此外，從各國專利保護展開的數量看，美國比較重視歐洲、加拿大和日本的市場，加拿大重視美國、歐洲和日本市場，而韓國重視美國、加拿大、歐洲、中國和日本市場。圖4和圖5分析了納米載藥技術領域國際合作和競爭關系。美國、加拿大和韓國是國際合作專利最多的三個國家，而中國主要依靠本國的科研力量開展納米載藥研究，沒有同其他國家開展合作。就競爭關系而言，美國、歐洲、韓國和加拿大的研究方向類似，歐洲和韓國是美國最大的兩個競爭對手，中國在該領域有自己獨立的研究方向，與其他國家幾乎不存在競爭。

表1 各優先權國/地區專利受理數量的年度分布

表1(續)

表2 美國、中國、加拿大和韓國的原創專利布局

表2(續)

圖4 各專利優先權國家間的合作關系。點的大小代表該國專利數量，點之間的連線表示合作關系的緊密程度

圖5各專利優先權國家的競爭關系。點的大小代表該國文獻數量，點之間的線粗線代表兩國研究的相近程度

2.3 納米載藥專利的技術領域分布

通過德溫特手工代碼將納米載藥專利分成不同的技術領域，排名前20的技術領域包括化學表面修飾、納米技術、抗癌、抗菌等 (圖6)，覆蓋了化學、材料、臨床醫學等諸多方面。相應的德溫特手工代碼對應的主題含義如表3所示。

圖6 納米載藥專利的主要技術領域

表3 德溫特手工代碼的技術領域

表3(續)

從表4主要專利申請國的技術領域分布來看，美國、中國、加拿大和韓國在應用領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，中國沒有在B04-C03 (Polymers [General])、B14-A02 (Antiviral [General])、B14-A01 ( Antibacterial [General])、B14-A04 (Antifungal General And Other)技術領域申請專利。

表4 納米載藥專利數量Top4國家的技術領域分布

3 加強我國納米載藥領域研究的建議

納米載藥領域是一個蓬勃發展的嶄新領域，我國在這一領域的起步雖然稍晚于美國和歐洲等發達國家，但發展迅速，在國際上有很大的影響力。我國應該在鞏固現有研究優勢的基礎上，采取更合理的政策和布局，抓住這一新興研究領域的產業機會。

從目前我國納米生物醫藥工作整體部署和具體實施狀況看，有些研究方向存在分散重復現象，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，缺乏真正開放的高水平公共技術平臺。盡管專利申請量位居前列，但缺乏重大的原創性成果，應用開發和工程化研究成果不夠豐富。在專利申請上，我國納米載藥領域的原創專利都沒有在國外申請專利保護，表明我國目前的研究技術人員嚴重缺乏知識產權意識，需要加強專利法的科普宣傳。

納米載藥是一個多學科交叉的研究領域，需要國際間的交流合作。我國的研究方向和應用領域與世界主流方向存在較大差距，局限于本國范圍。因此，在今后的國家科技項目中，要鼓勵和優先支持國際合作項目。

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

[2] 余家會.納米生物醫藥[M].上海：華東理工大學出版社,2011：69.