防治高血压:降血压肽显奇效

2017年11月16日13:39  来源:中国知识产权报
 
原标题:防治高血压:降血压肽显奇效

高血压被称为人类健康的“无形杀手”,是一种以动脉血压持续升高为主要症状的慢性疾病,常会引发人体心、脑、肾等重要器官病变。目前,我国高血压发病率已达到18.8%,全世界每年因高血压而死亡的人数高于其他任何一种疾病。可以说,防治高血压已成为医学界面临的一道难题。

降血压肽也称ACE抑制肽,是一种血管紧张素转化酶的抑制剂,是一种蛋白酶解产物,它通过抑制人体血管紧张素转化酶的活力,起到舒张血管、降低血压的作用。降血压肽来源于天然动植物及微生物,安全无毒,效果显著,如今已成为国内外研究的热点领域。本文中,笔者将从专利申请的角度分析国内降血压肽的技术发展情况,以期为读者提供参考。

专利申请较为活跃

笔者通过在中国专利文献数据库检索发现,截至目前,中国涉及降血压肽的专利申请共877件,按申请人国别排序依次是中国、美国、德国、韩国和日本等,特别是美国,提交的降血压肽专利申请量占我国在该领域提交专利申请总量的17.2%,并多年在全球的专利申请中稳居第一。可见,美国在该领域的技术发展和市场活跃度居于世界领先地位。从专利申请时间上看,全球最早关于降血压肽的专利申请出现在1964年,而中国降血压肽的专利申请最早出现在1997年,中国在该领域的研发起步相对较晚。

虽然起步晚,但我国在降血压肽方面的技术研究一直呈上升态势。从年度专利申请量分布来看,2003年以前,我国在该领域的研发处于初级发展阶段,相关的专利申请量呈缓慢发展趋势;2004年起该领域呈现稳步发展,专利申请量逐年增高;2009年我国在该领域进入快速发展期,2013年至2015年该领域年度专利申请量持续突破100件,2013年专利申请量为138件,达到历史最高值。

从申请人分布情况来看,截至目前,国内该领域共有571位申请人提交专利申请,平均每位申请人提交的专利申请量为1.53件,这说明我国申请人对该领域关注度逐渐升高,技术研发愈发活跃,但也反映出该领域尚存在技术集中度较低、专利申请人较为分散等问题。笔者通过进一步分析发现,该领域专利申请量排名靠前的申请人均来自高校或科研院所,排名前三位的申请人分别为江苏大学、陕西科技大学和中国科学院大连化学物理研究所。由此看出,高校和科研院所凭借其研发设备和人才等优势,在该领域取得了亮眼成绩。

技术类型相对集中

通过分析,笔者了解到,降血压肽的原料包括以鸡蛋、海洋生物等为主的动物蛋白和以大豆、花生、杏仁等为主的植物蛋白,以及微生物代谢产物。可见,降血压肽多来源于食源性原料,其与化学合成的降血压药物相比,不仅安全性高,且无毒副作用。

笔者通过分析专利文献发现,该领域技术类型主要集中在以下两方面:

第一类是涉及降血压肽的提取制备的技术。降血压肽的制备方法包括酶解法、发酵法、自溶法、基因工程法。酶解法是将天然蛋白在蛋白酶的作用下,释放出肽类物质。如公开号为CN105063145A的专利申请,公开了利用碱性蛋白酶从鲶鱼骨中提取制备降血压肽的方法;公开号为CN104694604A的专利申请,公开了利用胰蛋白酶、碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶从海马中制备降血压肽的方法。发酵法是利用微生物代谢过程中产生的酶,水解掉原料中的蛋白质获得降血压肽的方法。自溶法是指使原料细胞的溶酶体膜破裂释放到细胞中,酶解自身蛋白质后产生肽类物质。如公开号为CN104593466A的专利申请,公开了利用紫外线照射使蓝蛤自溶产生内源性蛋白酶后,在不需添加外源蛋白酶的情况下,利用内源性蛋白酶酶解获得降血压肽的方法。从以上几种方法可以看出,发酵法、自溶法仍是利用蛋白酶实现对原料的酶解获得肽类物质的方法,其与酶解法本质是一样的。而基因工程法是先设计出具有降血压功能的肽段,并将其转录到微生物体进行表达,从而获得高产量的肽类物质。该方法可以克服酶法制备中成分复杂、工序繁杂等缺点。

第二类是涉及降血压肽的氨基酸序列测定技术类型。降血压肽为小分子肽类物质,由氨基酸组成,氨基酸的排列顺序决定了肽类物质的高级结构和功能,测定氨基酸序列是肽类物质结构研究不可缺少的部分,对研究其构造关系及进行基因重组具有重要意义。在我国专利申请中,能够提供降血压肽氨基酸序列的比例仅为12.14%,这反映出我国在该领域的基础性研究尚不充足。在已确定的降血压肽氨基酸序列专利申请中,属于2个至10个氨基酸构成的寡肽占比86.58%,属于10个氨基酸以上构成的多肽占比13.41%。可见,专利技术中确定的降血压肽以寡肽为主,其中又以2个或3个氨基酸组成的二肽和三肽居多,如公开号为CN101906135A的专利申请,确定了从螺旋藻中提取降血压肽为异亮氨酸-谷氨酰胺-脯氨酸氨基酸序列的三肽。

积极拓宽研发方向

据了解,降血压肽的获取方向较多,其可从食源性原料中获取。我国是一个资源大国,食品原料十分丰富。从公开的专利申请中可看出,目前降血压肽的原料多是从大豆、酪蛋白、牛乳、牡蛎、虾、花生、杏仁等食材中制备而成,今后研发人员可扩大食品原料的选取范围,尝试从新原料中发现和获得降血压肽的成分。

笔者通过分析发现,要想获得活性高、疗效好的降血压肽,分离纯化步骤是关键,这也是当前制约降血压肽产业化生产的技术难题。常用的肽类分离纯化技术包括超滤、膜过滤、凝胶柱层析、高效液相色谱等方法,但这几类技术常存在效果不够理想的问题。因此,寻找到高度纯化的技术手段或多种分离纯化方法结合使用的技术可作为今后研究的另一重要方向。

目前国内创新主体提交的专利申请不少涉及将降血压肽作为功能性因子,以单一或与其他功能成分复配的形式使用于食品、保健品或药品中,因此,技术路线较为单一。虽然这种创新形式的研发难度和试验成本较低,但难以构建核心技术并形成有效的专利保护网。与之相比,国外申请人则更加注重降血压肽结构的基础性研究,并以此扩展到核心组分衍生物的制备及复配组合物等方面,在形成核心专利的同时,也可形成有效的专利防护网。因此,如何从基础性研究中走出一条属于自己的创新之路,还需相关企业加以探索研究。(王静)

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