基于專利數(shù)據(jù)分析的國內(nèi)外緩控釋微丸技術(shù)現(xiàn)狀研究

劉云飛

（河南省知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)中心，河南 鄭州 450000）

藥劑學(xué)隨著新材料、新設(shè)備和新工藝的產(chǎn)生而不斷發(fā)展，制備出各種新劑型，如緩控釋制劑、靶向制劑、透皮制劑、脈沖式和自調(diào)式給藥制劑，其中以緩控釋制劑最為成熟、臨床應(yīng)用最廣泛［1］。緩控釋微丸是緩控釋制劑中最受青睞的劑型之一，它是指將藥物與阻滯劑混合制丸，或先制成普通丸芯后，包上緩控釋衣膜而制備的小型丸劑，直徑在0.5～1.5mm［2］。

1 緩控釋微丸的分類

根據(jù)緩控釋微丸組成結(jié)構(gòu)及釋藥機(jī)制的不同，可分為骨架微丸、膜控微丸和骨架與膜控雜化型微丸。

1.1 骨架型微丸

骨架型微丸一般由藥物、阻滯劑和致孔劑組成。阻滯劑可分為親水凝膠類、水不溶性高分子聚合物、蠟質(zhì)脂肪類。致孔劑旨在增加微丸內(nèi)部孔隙率以調(diào)節(jié)藥物的釋放速率。親水性凝膠骨架微丸與水形成黏稠的凝膠層，藥物通過該凝膠層擴(kuò)散釋放，其釋藥機(jī)制主要是骨架溶蝕和藥物擴(kuò)散。用蠟質(zhì)或水不溶性高分子聚合物為骨架的微丸進(jìn)入體內(nèi)后，先被胃腸液溶蝕，分散成小的顆粒，然后再釋放出藥物，其釋藥機(jī)制主要是溶蝕—分散—溶出。水溶性藥物的釋放速度取決于藥物通過凝膠層的擴(kuò)散速度，而水中溶解度小的藥物，釋放速度由凝膠層的逐步溶蝕速度所決定。

任君剛等［3］以聚乙二醇4000為載體材料，采用溶劑—熔融法制備了硝苯地平固體分散體，用乙基纖維素（Ethyl Cellulose，EC）骨架材料、微晶纖維素（Micro Crys?talline Cellulose，MCC）等賦形劑制備24h的硝苯地平骨架緩釋微丸。施路等［4］以聚丙烯酸樹脂RL30D和聚丙烯酸樹脂RS30D為包衣材料，制成了骨架型緩釋微丸。因?yàn)樵摪虏牧显谒胁蝗芙獾苊洠谝履ぶ行纬闪丝椎泪屗?。因此不需加致孔劑，只需調(diào)整兩種樹脂的配比和包覆量即可實(shí)現(xiàn)理想的釋藥效果。綜合文獻(xiàn)可知，骨架型微丸通常用來制備緩釋型的微丸效果較好，且制備工藝比較簡單。

1.2 膜控型微丸

膜控型微丸通常由丸芯和外層聚合物衣膜組成，可以利用衣膜材料的溶脹爆破特性或滲透壓原理設(shè)計(jì)出各種微丸衣層結(jié)構(gòu)，一般通過調(diào)節(jié)衣膜材料的種類、用量及在包衣材料中加入水溶性物質(zhì)來調(diào)節(jié)衣膜的組成，并以此來調(diào)節(jié)釋藥速率。

鄭昕等［5］用空白丸芯、MCC及藥物離心造粒制備含藥微丸，再分別用3種不同的包衣材料LE包衣劑、聚丙烯酸樹脂I_30D-55、聚丙烯酸樹脂L/S100對微丸進(jìn)行包衣，制備了在胃、十二指腸、空回腸中下段3個(gè)部位分步釋放的通栓救心pH梯度緩釋微丸。體外評價(jià)表明，緩釋微丸可逐步相應(yīng)在pH1.2、pH 5.5、pH 6.8這3種介質(zhì)中釋藥，微丸呈現(xiàn)出一種pH依賴型梯度釋藥特征。Mc con?nell等［6］比較了pH依賴型和酶控型兩種系統(tǒng)結(jié)腸靶向效果的優(yōu)劣。結(jié)果表明，與淀粉—EC包衣微丸相比，聚丙烯酸樹脂S包衣微丸的T max較短而C max較高，藥物在小腸部分即開始釋放。因此，認(rèn)為淀粉—EC微丸的靶向效果優(yōu)于pH依賴型的聚丙烯酸樹脂S包衣微丸。You?ness等［7］用摻雜EC的改良淀粉包衣制備了5—氨基水楊酸微丸，達(dá)到了結(jié)腸定位釋放給藥。膜控型微丸憑借其良好的釋放可調(diào)節(jié)性這一特點(diǎn)，可以達(dá)到定時(shí)、定位和定速釋藥目的，逐漸成為緩控釋微丸的主要研究方向。

1.3 骨架膜控雜化型微丸

采用骨架與膜控技術(shù)相結(jié)合制成的微丸是在骨架微丸的基礎(chǔ)上進(jìn)一步包薄膜衣制備而成，可以從更多的角度來控制藥物釋放，獲得更好的緩控釋效果。首先，可以通過骨架材料的選擇控制藥物釋放。其次，可通過衣膜材料的選擇控制藥物的釋放。

張曉輝等［8］采用聚丙烯酸樹脂Ⅱ和MCC為骨架材料制備鹽酸地爾硫?緩釋微丸；然后采用雙層衣膜包衣方法制備脈沖微丸，內(nèi)層溶脹材料選用低取代羥丙基纖維素（Low-substitution Hydroxypropyl Cellulose，L—HPC），外層控釋材料選用EC水分散體（Surelease），將兩種微丸按預(yù)定比例混合，得到骨架膜控雜化型緩釋脈沖微丸。

2 全球?qū)＠暾堁芯?/h2>

2.1 全球?qū)＠暾堏厔菅芯?/h3>

1967年，GAUNT WILLIAM ERIC在英國申請了歷史上關(guān)于“緩控釋微丸”的第一篇專利“Process for the pro?duction of Pharmaceutical and like Beadlets”。1967—1978年，從檢索到的最早的專利申請（GB2098167）開始，一直到1978年，專利申請量一直維持較低水平。在這一時(shí)期，專利申請大多集中在英國、德國、日本等專利制度基本完善的發(fā)達(dá)國家。

自1979年起，全球“緩控釋微丸”專利申請量有了大幅度的提高，尤其是美國和歐洲各國，申請量急劇增長，說明有很多美國和歐洲的科研人員在這一階段加入到“緩控釋微丸”的研究中，并取得不少研究成果。其他國家在這一階段也相應(yīng)地加大了研究力度，申請量都有很大幅度的提升。

自1994年起，全球?qū)＠暾埩考眲∩仙?。這個(gè)階段，各國專利制度已經(jīng)很完善，科研人員的專利意識也更強(qiáng)。20世紀(jì)90年代后半期被稱為新藥開發(fā)的黃金時(shí)期。在這一階段占據(jù)主導(dǎo)地位的依然是美國（1 349件）、國際申請（1 116件）和歐洲（1 077件），此階段美國的申請量占全球總量的30%。目前大多上市的控釋微丸是20世紀(jì)90年代美國申請的專利，即將失效。

2.2 申請國/地區(qū)研究

專利申請的申請國/地區(qū)代表了申請人的所屬國，通過對申請國/地區(qū)的分析，可以了解哪些國家/地區(qū)掌握著微丸技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)專利申請。

歐洲是主要的申請國家/地區(qū)，由歐洲地區(qū)申請的專利共3 685件，占全球申請總量的38%。說明緩控釋微丸技術(shù)在歐洲得到了廣泛的研究。排名第2的是美國，申請量為3 285件，占全球申請總量的34%。排名第3的是中國，申請量為1 224件，說明這兩個(gè)國家也比較重視對緩控釋微丸技術(shù)的研究。

2.3 申請目標(biāo)國/地區(qū)研究

申請目標(biāo)國/地區(qū)代表的是申請人申請了專利的國家/地區(qū)。通過分析申請目標(biāo)國/地區(qū)，可以從一定程度上了解全球申請人對該國市場的重視程度以及該國的市場前景，尤其是對于具有廣泛應(yīng)用前景的緩控釋微丸技術(shù)而言，研究申請目標(biāo)國/地區(qū)專利申請情況尤為重要。

美國是主要的申請目標(biāo)國，申請總量為3 254件，占全球申請總量的33%；其次是歐洲和中國，申請總量分別為1 880件和1 286件，各占全球申請總量的19%和13%。

2.4 全球申請人研究

圖1為緩控釋微丸全球范圍排名前10位的申請人情況，其中EURO公司申請量為263件位居第1。ELAN公司申請量為126件，位居第2。

在全球排名前10位的企業(yè)/學(xué)校中，美國占據(jù)了5家（雅培、輝瑞、普渡、阿爾科姆斯、EURO），德國、法國、日本、瑞士、愛爾蘭各占據(jù)1家。

圖1 全球申請人排名圖

圖2顯示了4個(gè)階段申請量排名前10位的申請人的專利申請情況。從圖2中還可以看出，ELAN、EURO、諾華在3個(gè)階段都位居前10名，結(jié)合之前總排名可以看出，ELAN公司、EURO公司、諾華公司在緩控釋微丸技術(shù)領(lǐng)域處于絕對領(lǐng)先地位。此外，武田藥品株式會社在兩個(gè)階段都位居前10名，可以看出，這家公司在緩控釋微丸技術(shù)領(lǐng)域也處于較為領(lǐng)先的地位。而在前3個(gè)階段都沒有中國申請人，直到第4階段，貴陽云巖西創(chuàng)藥物科技、中國藥科大學(xué)開始進(jìn)入緩控釋微丸技術(shù)專利申請的前列。

2.5 全球重要申請人對比研究

根據(jù)緩控釋微丸技術(shù)全球?qū)＠暾埩颗琶闆r，以及結(jié)合企業(yè)發(fā)明人數(shù)、市場影響力、是否有相關(guān)產(chǎn)品等因素，選取了6個(gè)主要申請人，從研發(fā)力、研發(fā)效率、研發(fā)持續(xù)時(shí)間等幾個(gè)方面進(jìn)行對比研究。以分析各個(gè)重要申請人的研發(fā)實(shí)力和專利申請策略，為中國公司的緩控釋微丸技術(shù)研發(fā)提供參考和借鑒。

2.5.1 研發(fā)力度。這里所述的研發(fā)力度主要指申請人在一定時(shí)間內(nèi)在技術(shù)研發(fā)方面投入的人力、物力和產(chǎn)出的結(jié)果，其一定程度上可以反映申請人的研發(fā)實(shí)力。通過表1可以發(fā)現(xiàn)，EURO公司221位發(fā)明人共申請263件專利，其申請專利數(shù)量和發(fā)明人數(shù)都是最多的，表明該公司在緩控釋微丸技術(shù)領(lǐng)域研發(fā)投入力度最大。ELAN公司155位發(fā)明人共申請126件專利，其申請專利數(shù)量和發(fā)明人數(shù)都位居第2，說明該公司在緩控釋微丸技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)力度也較大。

2.5.2 研發(fā)效率。研發(fā)效率是指單位發(fā)明人所產(chǎn)生的專利申請數(shù)量，表明了申請人的研發(fā)人力資源投入產(chǎn)出比（研發(fā)產(chǎn)能）。也就是說，用申請量/發(fā)明人數(shù)可以得到其研發(fā)效率?？梢钥闯觯哂休^高研發(fā)效率的公司為EURO公司、愛的發(fā)公司、ELAN公司，其研發(fā)效率分別達(dá)到1.19、1.09、0.81，幾乎是平均一人一項(xiàng)專利，由此可以看出，這3家公司內(nèi)部研發(fā)人員的研發(fā)產(chǎn)能較高。

2.5.3 研發(fā)持續(xù)時(shí)間。從表1可以看出，在申請持續(xù)時(shí)間方面，諾華公司從1977年就開始了專利的申請，屬于最早進(jìn)入該領(lǐng)域的企業(yè)之一。并且近3年內(nèi)保持一定量的專利申請（4件）。EURO公司、ELAN公司開始申請專利的時(shí)間也較早，分別從1983年、1984年開始，并且近3年也有專利產(chǎn)出。

2.5.4 專利目標(biāo)國/地區(qū)分析。表1還給出了各重要申請人的專利分布情況（此表只列出了部分申請量較多的目的國/地區(qū)）?？梢钥闯觯總€(gè)公司都不是只在本國本地區(qū)申請專利，都比較注重專利的全球布局。其中，美國和歐洲地區(qū)是這幾家公司布局最多的目標(biāo)國/地區(qū)。

3 在華專利申請研究

3.1 在華專利申請及對比研究

圖2 專利申請量排名前10的專利申請人

在緩控釋微丸領(lǐng)域，在華專利申請共1 286件，其中由中國人申請的專利共1 185件，國外來華申請共101件。

在華專利申請最早出現(xiàn)在1985年，由德國的比克古爾頓勞姆貝爾格化學(xué)公司提出，中國第1件專利申請是由國家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥研究院提出的。1985—2001年，申請量都比較少。2002—2005年，申請量迅速增長，平均年增長率為149%。2006年之后，申請量有一定的波動，但是基本維持在每年100件左右。

2001年之前都是國外申請量大于本土申請量，2001年之后，中國本土申請量迅速增長，并且自此以后一直領(lǐng)先于國外申請量。關(guān)于緩控釋微丸技術(shù)，國外并沒有把中國當(dāng)成緩控釋微丸技術(shù)主要的專利布局的目標(biāo)國。

來華申請專利的國家有16個(gè)，美國申請的專利最多，占國外申請人在華申請總量的24%，主要申請人有惠氏公司、斯瑪特藥物系統(tǒng)公司等。其次是德國，占國外申請人在華申請總量的21%，主要申請人有格呂倫塔爾有限公司、贏創(chuàng)羅姆有限公司等。

3.2 在華專利申請人排名及對比研究

3.2.1 申請人為企業(yè)、大學(xué)、個(gè)人、研究院所的申請量排名。貴陽云巖西創(chuàng)藥物科技有限公司申請量最多，總申請量為48件，其次為沈陽藥科大學(xué)，申請量為33件。在排名前10位的申請人中，大學(xué)有2家，研究所有2家，公司/企業(yè)有6家。

貴陽云巖西創(chuàng)藥物科技有限公司雖然申請總量排名第一，但是此公司的所有專利都是在2004—2006年3年內(nèi)提出的，之后就再也沒有提出過關(guān)于緩控釋微丸的專利申請。沈陽藥科大學(xué)是申請專利最早的申請人，從1997年開始。截止到2014年，每年都有緩控釋微丸的專利申請。中國藥科大學(xué)起步比沈陽藥科大學(xué)晚，但是和沈陽藥科大學(xué)相似的是截止到2015年，每年都有緩控釋微丸的專利申請。另外，北京科信必成醫(yī)藥科技發(fā)展有限公司、北京潤德康醫(yī)藥技術(shù)有限公司申請緩控釋微丸相關(guān)專利的持續(xù)時(shí)間也較長。可以看出，沈陽藥科大學(xué)、中國藥科大學(xué)、北京科信必成醫(yī)藥科技發(fā)展有限公司、北京潤德康醫(yī)藥技術(shù)有限公司一直致力于緩控釋微丸的研究。

表1 主要專利申請人情況表

3.2.2 申請人為企業(yè)的申請量排名。為了更清楚地了解國內(nèi)企業(yè)的排名，找到在緩控釋微丸領(lǐng)域的重點(diǎn)企業(yè)，針對申請人為企業(yè)進(jìn)行了排名分析。

貴陽云巖西創(chuàng)藥物科技有限公司申請量和授權(quán)量均排名第一，說明該公司在緩控釋微丸領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。哈爾濱圣吉藥業(yè)有限公司和北京科信必成醫(yī)藥科技公司的專利授權(quán)量雖然不多（0件和3件），但是審查未決專利的數(shù)量較多（16件和11件），這些專利是有可能授權(quán)的專利，說明這兩家公司的研發(fā)實(shí)力也是名列前茅的。另外青島正大海爾制藥公司雖然專利申請數(shù)量只有12件，但是授權(quán)專利數(shù)量為10件，與貴陽云巖西創(chuàng)藥物科技有限公司在授權(quán)量排名中并列第一，并且還有2件專利的法律狀態(tài)是審查未決，還有授權(quán)的可能，該公司在緩控釋微丸技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)實(shí)力不容小覷。

3.2.3 國內(nèi)重要申請人分析。①貴州西創(chuàng)制藥。貴州西創(chuàng)制藥有限公司成立于2004年，原名貴州聯(lián)合西創(chuàng)藥物有限公司，主要從事化學(xué)藥原料、制劑、中成藥制劑的生產(chǎn)經(jīng)營以及新藥的研發(fā)。公司現(xiàn)有納洛酮注射劑、樂脈丸、金雞丸3個(gè)產(chǎn)品，主要覆蓋神經(jīng)科、婦科等領(lǐng)域。

檢索到該公司的微丸相關(guān)專利48件，申請時(shí)間在2004—2006年。授權(quán)專利有11件（包括授權(quán)后因費(fèi)用終止的發(fā)明專利1件），授權(quán)率為23%，2件駁回，還有35件視撤。另外，該公司所有專利都是在國內(nèi)提出，并沒有在國外提出該領(lǐng)域的專利申請。

在這48件專利中，所有專利都涉及了藥物制劑，其中60%的專利涉及中藥類的制劑。另外，該公司的專利中，涉及治療消化道或消化系統(tǒng)疾病的藥物的專利有14件，涉及治療心血管系統(tǒng)疾病的藥物的專利有14件，涉及治療呼吸系統(tǒng)疾病的藥物的專利有11件，治療生殖或性疾病的藥物專利有11件。

微丸的成型方法有多種，可通過擠壓成型機(jī)、球狀成型機(jī)直接制成球狀微丸；用包衣鍋、旋轉(zhuǎn)式制粒機(jī)通過滾動聚集、旋轉(zhuǎn)制粒制成微丸；噴霧干燥劑、沸騰床干燥系統(tǒng)等通過噴霧聚結(jié)形式制備微丸；在液體介質(zhì)中高速攪拌旋轉(zhuǎn)制作微丸；借助振動噴嘴以微成型技術(shù)制作微丸等。微丸的包衣既可以在包衣鍋、高效包衣鍋中進(jìn)行，也可以利用空氣懸浮流化床包衣法在離心造粒機(jī)、流化床中進(jìn)行，還可以在包衣液中蘸浸包衣等。通過對該公司的專利進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該公司的制備微丸方法比較單一，骨架型微丸一般采用擠出—滾圓造粒機(jī)，膜控型一般采用包衣鍋進(jìn)行包衣。

②沈陽藥科大學(xué)。檢索到沈陽藥科大學(xué)的微丸技術(shù)領(lǐng)域的專利共33件，申請時(shí)間是1997—2004年。其中授權(quán)的有13件（包括授權(quán)后因費(fèi)用終止的發(fā)明專利4件），授權(quán)率39%，處于實(shí)審階段的1件，視撤8件，駁回7件。另外，這33件專利都是在國內(nèi)提出的申請，該大學(xué)并沒有在國外申請相關(guān)領(lǐng)域?qū)＠?/p>

該大學(xué)的所有專利都涉及藥物制劑。與貴陽西創(chuàng)不同的是沈陽藥科大學(xué)涉及的藥物大都是西藥而不是中藥。另外，該大學(xué)的專利中涉及治療心血管系統(tǒng)疾病的藥物有12件，涉及治療消化道或消化系統(tǒng)疾病的藥物有7件，涉及抗感染藥即抗生素、抗菌劑、化療劑的有4件，涉及治療血液或細(xì)胞外液疾病的藥物的專利有4件。在該大學(xué)所有微丸專利中，涉及膜控型微丸的專利有24件，骨架型微丸的專利13件，混合型微丸的專利6件。

申請?zhí)枮镃N97106126.2，名稱為液相中制備速釋和緩釋固體分散體微丸的方法的專利，涉及的是將在水中幾乎不溶的藥物在液相中制備成固體分散體的速釋微丸或固體分散體的緩釋微丸的新方法。它是將藥物及適宜高分子溶解在良溶劑和液體架橋劑的混合溶劑中，再把分散劑混懸在藥物——高分子溶液中，把上述混懸液緩慢倒入在攪拌中的不良溶劑中時(shí)，以藥物——高分子溶液為內(nèi)相，以不良溶劑為外相形成亞穩(wěn)態(tài)的乳劑，隨著乳滴中良溶劑的不斷擴(kuò)散，在乳滴內(nèi)藥物與高分子同時(shí)析出并沉積在分散劑內(nèi)外表面，在液體架橋劑的架橋作用與攪拌作用下形成球形顆粒。

申請?zhí)枮镃N97106126.2，名稱為高速攪拌熔融法制備含藥微丸的專利，涉及一種高速攪拌熔融法制備含藥微丸的方法，它具有生產(chǎn)效率高和不使用有機(jī)溶煤的特點(diǎn)。它是采用高速攪拌設(shè)備，選擇室溫下呈固體、加熱狀態(tài)下可熔融或軟化物質(zhì)為黏合劑兼做骨架材料，將藥物和其他添加劑混合后，熔融附著在藥物及其他添加劑粉末上，同時(shí)經(jīng)攪槳的高速旋轉(zhuǎn)，捏合和剪切作用下，使其呈近球形狀的微丸。本發(fā)明與現(xiàn)有濕滾制法制微丸的工藝相比更簡練且經(jīng)濟(jì)，并且不存在起火和爆炸的危險(xiǎn)。其他有關(guān)微丸制備方法的專利大都是擠出—滾圓法，或者利用離心式包衣造粒機(jī)、高速攪拌制粒機(jī)、流化床包衣制粒機(jī)、無孔或有孔高效薄膜包衣鍋等制備微丸。

申請?zhí)枮镃N200910187307.6，名稱為長春西汀口服自微乳化微丸及其制備和應(yīng)用東方專利，涉及的是長春西汀口服自微乳化微丸制劑。將長春西汀自微乳化濃縮液與常規(guī)輔料混勻后制備軟材并進(jìn)一步制備成微丸，可以使所制備的固體制劑中難溶性藥物迅速溶出至完全，其中長春西汀自微乳化濃縮液包括長春西汀、油相、乳化劑和助乳化劑。這項(xiàng)發(fā)明創(chuàng)造涉及自微乳技術(shù)和微丸技術(shù)的結(jié)合。

3.3 緩控釋微丸技術(shù)分類研究

緩控釋微丸按照處方組成及結(jié)構(gòu)不同，一般分為骨架型、膜控型、骨架膜控混合型3類。骨架型微丸是由藥物與阻滯劑混合而制成的微丸；膜控型微丸是先制成丸芯后，再在丸芯外包裹控釋衣。骨架膜控混合型微丸是在骨架微丸的基礎(chǔ)上進(jìn)一步包衣制成的，從而獲得更好的緩控釋效果。

緩控釋微丸的專利中，膜控型微丸所占比重較大，占緩控釋微丸相關(guān)專利申請總量的81%。由此可以看出，研究者對膜控型微丸的研究力度較大，產(chǎn)生的研究成果也比較多。

4 結(jié)語

結(jié)合上述對國內(nèi)外緩控釋微丸技術(shù)當(dāng)前研究進(jìn)展的闡述，針對企業(yè)提出以下建議。

4.1 提高現(xiàn)有信息利用度，開拓研發(fā)思路

在緩控釋微丸領(lǐng)域進(jìn)行科學(xué)研究時(shí)，要多參考國內(nèi)本領(lǐng)域的重要申請人的專利文獻(xiàn)，例如雅培、輝瑞、諾華、貴陽云巖西創(chuàng)藥物科技有限公司、沈陽藥科大學(xué)、中國藥科大學(xué)、北京科信必成醫(yī)藥科技發(fā)展有限公司、北京潤德康醫(yī)藥技術(shù)有限公司等的相關(guān)專利，從中找到有利于企業(yè)研究的專利信息，開拓研發(fā)思路，找到新的研發(fā)方向。

4.2 調(diào)整研究重心，產(chǎn)業(yè)均衡發(fā)展

微丸的成型方法有多種，建議企業(yè)多關(guān)注微丸常規(guī)制備新改進(jìn)的方法以及一些較新的制備方法，如擠出滾圓法、熱熔擠出法、液體介質(zhì)中制丸工藝的球形結(jié)聚法和冷凝制粒法以及球形化制丸工藝中的凍干制粒法。