基于专利文献计量学的陇药专利信息研究

吴雪，赵信科，卢维杰，柏婷燕，李应东

1.甘肃中医药大学中西医结合学院，甘肃 兰州 730030；2.兰州大学第二医院，甘肃 兰州 730030；3.甘肃省中医药防治慢性疾病重点实验室，甘肃 兰州 730030；4.兰州大学第二临床医学院，甘肃 兰州 730030；5.甘肃中医药大学附属医院，甘肃 兰州 730030

甘肃多样化的地理环境和气候利于多种药材的生长[1-2]，药材种植面积在3 000 hm2以上[3]，产量位居全国前列[4]。“陇药”名称来源相对较早，首见于1985年《西北地区经济战略开发对策的探讨》[5]，正式使用在2005年文献中[6]，之后高惠琴等[7]将甘草、黄芪、当归、大黄、党参、黄芩、枸杞、柴胡、板蓝根、黄芩10种甘肃道地中药称为“十大陇药”，其相关研究持续增多，为治疗疾病提供了理论依据。近年来，在国家相关部委和各级政府有关政策的支持和“一带一路”背景下，陇药的发展迎来了重要时机和广阔的前景[8]。新颖性、创造性和价值性是专利的优势，可真实体现科技创新的整体技术水平和前沿动向[9]，是反映国家或区域科学技术创新发展和进步的关键因素。目前陇药专利综述研究国内外鲜见，故对陇药专利进行综述分析具有重要意义。

本研究拟采用专利计量学方法，以近年陇药相关专利为研究对象，进行文献检索、梳理、可视化分析，帮助研究者了解目前陇药研究现状、研究中的技术核心及焦点，可为陇药研究者、研发机构和医药企业技术创新与发展，以及制定研发战略及专利布局提供参考。

1 资料与方法

1.1 数据来源及检索策略

数据来源于专利之星数据库（https://cprs.patentstar.com.cn/）、中国知网（https://www.cnki.net/）。专利之星数据库由国家知识产权局中国专利信息中心主办，数据库数据相对完整、更新及时，收录了近100个国家和地区的专利文献及相关信息，超过八千万条数据，是目前国内外专利数据收录较完整的系统之一[10]，可较好保证数据的权威性、全面性、准确性、实时性。

本研究以“当归”“党参”“黄芪”“大黄”“甘草”“黄芩”“板蓝根”“款冬花”“枸杞”“柴胡”为标题检索字段，英文以“Angelica inensis”“Codonopsis pilosula” “Astragalus embranaceus” “rhubarb”“glycyrrhiza”“scutelaria baicalensis”“Banlangen ”“coltsfoot flower”“lycium chinensis”“Bupleuri Radix”为检索字段，检索陇药国内外专利。检索时间范围2012年1月1日－2022年12月31日。检索日期为2022年12月31日。

1.2 数据分析

采用VOSviewer2022和Origin2021软件对纳入专利数据的申请时间、区域分布、申请人、技术热点等方面进行分析并进行可视化展示。

2 基本研究信息统计分析

2.1 申请数量

分析陇药专利在全球不同国家、地区中专利申请量的发展趋势，通过分析了解陇药专利技术在不同国家或地区发展情况，对比技术活跃度，以便预测未来的发展趋势。通过检索数据库发现：国际专利中涉及陇药的有195 件（2012－2022年分别为14、18、21、14、25、25、22、23、26、6、1件）；全国陇药专利共16 417 件，其中发明专利11 559 件，实用新型2 857件，外观2 001件；甘肃省陇药专利1 743件。在此基础上得到2012－2022年全国及甘肃省陇药专利申请量年度分布趋势图，见图1。

图1 2012－2022年陇药专利申请量时间分布

全国、全省及国际的申请趋势大致相同，可分3个阶段，自2012－2015年总体趋势缓慢上升，到2016－2018年达到高峰期，2019－2021年陇药专利申请趋势开始下降，但数据相对平稳。2016－2018年陇药专利研究较活跃。近年来，研究热度逐渐下降。由于相关文件规定，专利自申请日至公开周期约1年半，截至本研究检索日期，2021－2022年提交的部分专利申请文件尚未公开，可能影响2021－2022年专利申请数据的统计，导致数据不够完整。

2.2 法律状态构成

在国内的16 417件陇药专利中，仅4 788件有效，8 833件为无权或失效专利，余为其他状态。其中有效专利占比仅为29.16%，失效专利占比高达53.80%。甘肃省陇药相关专利1 743 件，其中有效535 件、失效996件，余为其他状态，失效专利超半数（57.14%）。对失效专利进一步分析可知，失效原因多为保护期限届满、未续缴年费等。专利具有一定的新颖性、创造性和实用性，专利授权较客观地反映了中药材研发趋势和成果，应关注其法律状态，更好地挖掘利用。

2.3 申请区域

区域分析有助于比较国内外各地区在陇药方面的研究进展与实力，展示专利在不同区域的技术创新程度，找到重要市场。我国为陇药专利申请的主体。除我国外，有关陇药的国际专利申请共195件。韩国申请量最高（114件），占国际申请量的58.46%，日本和美国均为15件，分别占7.69%。此外，澳大利亚（4件）、俄罗斯、德国、法国、意大利等国家也有部分相关专利，但申请量均小于5件。

进一步对我国专利申请量进行分析，申请量前10位省份见图2。宁夏回族自治区、甘肃省、江苏省、安徽省、广东省、山东省、青海省、浙江省、广西壮族自治区及河南省等省份申请较多。

图2 2012－2022年全国陇药专利主要申请省份（前10位）

对2012－2022年不同省份陇药专利申请量情况进行可视化展示，见图3。近10年来，宁夏回族自治区申请量排名首位（1 966件），自2012年起申请热度逐年上升，2021年达高峰（336件）。由于专利的延迟性，2022年申请量尚无法确定，但横向比较可以看出，宁夏回族自治区现有公开的专利数已超过其他省份，申请量可能还将增加。甘肃省申请量次之，从时间跨度上与宁夏回族自治区相比，呈现“中间大、两头小”的形态，2017年申请量达高峰，随后几年缓慢下降，但热度下降趋于平稳。江苏省、安徽省、广东省、山东省等情况类似，2015－2016年达高峰期，近年申请量明显下降，多在35件以下。甘肃申请量虽排第2位，但近年专利总数仅1 743件，可见各省份陇药专利申请能力仍待提高。

图3 2012－2022年全国陇药专利区域时间分布

2.4 申请人

2.4.1 区域分布

陇药领域研发技术的区域情况可以从申请人的区域分布情况得出。为研发及合作提供重要参考依据。全国及甘肃省专利申请量排名及分布情况见表1。

表1 2012－2022年全国/甘肃陇药专利主要申请人（前10位）

由表1可知，排名前10位的申请单位是3个研究所和7所大学，这10个单位的专利申请总量仅占全国专利申请量的4.3%。说明陇药专利申请单位分布比较分散。10个单位中，研究所均地处西北，大学除山西大学和中国药科大学外，也均地处西北的。可以看出，陇药研发的技术力量全国分散，相对高产的地区也是具有地域特色的西北。

进一步分析甘肃省内申请单位可知，排名靠前的依旧是大学和研究所，企业仅有4家，且各自申请量不超过20件。其中，宕昌县福江源药业科技有限责任公司申请的专利涉及药物、保健品、药材的种植、外观等方面；瓜州鑫诺甘草生态种植加工有限责任公司申请的专利多涉及外观、包装、种植及干燥装置等方面。由此可知，甘肃甚至国内陇药相关的研发力量主要集中在高校和科研院所，医药企业研发能力相对薄弱。

2.4.2 共现网络

获取全国陇药专利信息的12 426位申请人（包括合作者），频次≥9的有226位。绘制申请人共现聚类图谱，见图4。通过节点大小、连线粗细和颜色展示申请者的合作情况。图谱中节点较大、较多的曹有龙，石志刚团队。说明其专利数最多，与其合作最紧密的是李晓莺等。因陇药的研究领域可涵盖农业、医疗、药学、轻工业等多方面的知识，且可涉及农学、医学、药学、工学等多方面的专业知识，需要提高综合能力。在图谱中能够看到申请人双方的协作情况，在今后的科技研发中可以依据该图谱寻找适合的合作伙伴，开展发明与创造。

图4 2012－2022年全国陇药专利申请人共现网络

3 陇药专利关键技术及热点分析

3.1 IPC分类号分布

陇药专利技术分布见图5。可见IPC分类号主要集中在A部：人类生活必需。其中主要为A61（医学、兽医学及卫生学）和A23（其他类不包含的食品或食料的处理）。进一步细分为：A23L（食品、食料或非酒精饮料的制备或处理）；A23F（咖啡、茶及其代用品的制造、配制）；A61K（医学或动物医学；卫生学）；A61P（化合物或药物制剂的特定治疗活性）；A01C（播种、种植、施肥方法）；A01G（园艺、栽培、林业、浇水）。可见陇药专利集中在人类生活必需，涉及医药、食品、农林等方面，体现了陇药对人民生活的重要性。

图5 2012－2022年全国陇药专利主要技术IPC分类号分布

全国申请量前10 位单位主要技术IPC 分类号见图6。研究主要集中在A部和外观类。每个单位外观类专利数占本单位专利总数的1/3～1/2。A部小类主要分布趋势同前，包括A23F、A23L、A61K等。进一步按IPC的小组级别再分类，发现集中在茶代用品、副食品等加工、处理；植物提取物，及其人工复制品或其衍生物；枸杞属及抗肿瘤药等方面。图6中不同颜色代表不同的分类号，从各单位的不同颜色占比可以看出分类号占比水平接近，提示各单位技术领域及研发能力水平相近，尚无突出特色技术领域。

图6 2012－2022年全国陇药专利申请单位IPC分类号（前10位）

3.2 专利热点主题

为了解全国陇药的创新技术发展，在专利数据库中用关键词进行检索，通过计算创新词云分析，可了解该技术领域内热门技术主题，专利量较多的技术主题通常反映该技术领域的最新热点，见图7。陇药专利技术领域关键技术主要集中于：①活性成分、混合物、含量测定等药学方面；②溶剂、水溶液等化学方面；③冷冻干燥、预处理、提取等制备方面；④葡萄糖、氨基酸等分子、生物方面。可见，“十大陇药”研究较多的为黄芪、枸杞、黄芩、板蓝根，提示其为陇药专利的热点主题。

图7 2012－2022年全国陇药专利热点主题词云

4 讨论

陇药资源是甘肃省特有的医药资源，陇药种植历史悠久，种植面积及产量庞大，发展前景广阔，蕴含着甘肃省丰富的文化资源，对于甘肃省的中医药发展具有重大影响[11]。通过分析近年陇药的专利信息，可反映陇药产业技术创新的现状，了解目前陇药开发利用的优势及不足，为陇药研究的发展方向提供参考。

本研究表明，陇药专利存在以下值得关注的问题：①陇药专利申请能力与陇药资源储备极不匹配。甘肃本地的中药材种类庞杂，产量逐年递增，2020年甘肃全省中药材种植面积达460万亩、产量达130万吨[6]。但陇药专利数量仅占全国总申请量的1/10，且技术分布过于单一，并未以陇药为基础开展多样化研发。②陇药专利的利用及保护不足。全国陇药申请专利的失效率达53.80%，甘肃省申请专利的失效率达57.14%。可见失效专利超半数。③目前陇药的专利技术主要集中在陇药的栽培、种植、培育及干燥、提纯装置等方面，在医疗方面的研发相对较少。④陇药专利的申请力量主要集中在研究所和高校。⑤陇药企业的专利申请及授权情况并不乐观，专利申请量少且对已有专利的利用度低，未能很好地进行成果转化。⑥陇药产品仍停留在初级供应市场，未能根据国内外形势及时地对产品进行升级，把握市场动态。

针对以上问题提出建议：①提高专利申请的质量，建立奖励政策，以此激励研究者及研发部门提高专利申请积极度，提高专利的申请质量。同时，鼓励申请人及企业对已授权专利进行维护。研究者和企业还可利用失效专利的品种、工艺、方法、设备等进行生产制造；也可再行研发，另行申请专利。通过有效及失效专利信息进行延伸挖掘和研发利用，研发出更多的成果。②加大政策及资金支持，鼓励加快中药材种子、种苗集中繁育基地和中药材标准化基地建设，确保道地药材质量，从而提升道地药材的知名度和影响力。③由于甘肃省陇药企业的研发实力与国内大型制药企业相比还有一定差距，应充分利用高校、科研院所的技术力量，“产、学、研”联合，以提升陇药产品的研发能力及技术创新，增加市场的竞争力。同时增加资金投入来促进科技研发，增加陇药的技术含量及产值，促进陇药产业发展。④陇药的研发能力相对薄弱，虽在种植、栽培等农、工业方面研究较多，但其物质基础、有效成分及其药用价值方面研究较少。⑤从专利技术热点分布中寻找研发点。如陇药的活性成分、分子生物学等基础研究。此外，除黄芪、枸杞、板蓝根为近年专利热点主题外，当归、甘草、大黄等陇药的药用价值需要进一步研发。医药企业及科研单位可由此入手，寻找新的突破点。积极完善陇药的基础研究，利用科学技术和各种研究手段使陇药研发获得充足的理论和数据支持，为其药用价值提供新的研究证据，进一步提升陇药影响力、国内外认可度，从而提升行业竞争力。