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基于专利检索的橡胶草研究现状分析



全 文 :书第 5 卷 第 12 期 黑龙江科学 Vol. 5 No. 12
2014 年 12 月 HEILONGJIANG SCIENCE December 2014
基于专利检索的橡胶草研究现状分析
王书瑞1,沈 光2,张 兴1,曾祥俊1
(1.黑龙江省科学院,哈尔滨 150001;
2.黑龙江省科学院自然与生态研究所,哈尔滨 150040)
摘要:采用专利数据库 Derwent Innovations Index(DII)、Thomson Innovation(TI)、中科院专利分析平台作为数据源,对
特种经济植物橡胶草现有专利进行全面检索,建立数据库,对橡胶草的专利发展态势、技术布局、技术研发热点等方面进行
多维分析,从而为橡胶草相关产业开展创新活动提供参考。
关键词:橡胶草;专利检索;专利分析
中图分类号:S452 文献标志码:A 文章编号:1674—8646(2014)12—0006—04
Research status of Taraxacum kok-saghyz Rodin
based on patent search
WANG Shu-rui1,SHEN Guang2,ZHANG Xing1,ZENG Xiang-jun1
(1. Heilongjiang Academy of Sciences,Harbin 150001,China;
2. Institute of Natural Resources,Heilongjiang Academy of Sciences,Harbin 150040,China)
Abstract:In this article use the patent database Derwent Innovations Index (DII) ,Thomson Innovation(TI) ,Chinese
Academy of Sciences patent analysis platform as the data source for the special economic plants Taraxacum kok-saghyz Rodin
comprehensive search of existing patents,the establishment of a database,Taraxacum kok-saghyz Rodin patent development trend,
multidimensional analysis techniques layout,technology development and research,etc.,so as to provide a reference for the rubber
grass innovative activities related industries.
Key words:Taraxacum kok-saghyz Rodin;patent search;patent analysis
橡胶草(Taraxacum kok-saghyz Rodin)是菊科蒲公英属
多年生草本植物,其根中天然橡胶含量平均为 22. 4 %
(Gordon Whaley and John Bown,1947;罗士苇,1951;杜春晏
等,1951)。有实验报告称橡胶草橡胶制成的轮胎弹性与巴
西橡胶树橡胶轮胎相同(Buranov and Elmuradov,2010) ,而
且其根中菊糖含量在 25 % ~ 40 %(Polhamus,1962) ,主要
分布在我国新疆(伊宁) ,哈萨克斯坦及欧洲也有(中国植
物志编辑委员会,1999)。同时橡胶草也是研究调控橡胶合
成与贮藏分子过程的理想模式植物(Van Beilen et al.,
2006;梁素钰等,2008;Thomas Schmidt et al.,2010) ,被公
认为是有发展潜力的优良天然橡胶植物之一(Van Beilen et
al.,2006;Jan van Beilen and Yves Poirier,2007;Venkat-
achalam et al.,2013)。
橡胶草是苏联于 1931 年发现的,目的是为了解决其国
内二战时期橡胶产量供应严重不足的问题,到了 1941 年橡
胶草生产的橡胶产量已经占到国内消耗的 30%。到了
1950 年以后由于二战的结束和其本身生产技术成本等原
因,橡胶草的研究逐渐衰落。到了 2005 年,由于对橡胶的
大量需求和石化能源价格的上涨,橡胶草的研究又逐渐兴
起。
本文对橡胶草的专利现状进行了检索和分析,以期为
橡胶草的研究与开发提供参考和指导。
收稿日期:2014—12—02
基金项目:黑龙江省科学院科学研究基金项目“特种经济植物产业技术情报分析”;黑龙江省科学院“特种经济植物研发团队提升专项”
(2014ST06)
作者简介:王书瑞(1981—) ,女,黑龙江哈尔滨人,硕士,从事情报分析研究。
通讯作者:张兴(1968—) ,男,黑龙江哈尔滨人,博士,研究员,从事园林植物学研究。
6
责任编辑: 姜洋 1320493872@ qq. com
1 专利宏观分析
检索策略: TS = ( russian dandelion) OR TS = ( taraxa-
cum kok saghyz ) OR TS = ( kok saghyz ) OR TS = ( kok
saghyz) OR TS = ( kok saghyza) OR TS = ( Taraxacum brevi-
corniculatum) OR TS = ( T Brevicorniculatum)
检索数据库: DII、TI
检索结果: 26 条记录
检索日期: 2014 年 5 月 8 日
20142013201220112010200920072004200319981985198219801949
年份
0
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4
5
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8
专利项数
专利权人数




图 1 橡胶草专利申请趋势图
Fig. 1 Patent applicationtrend of Taraxacum kok-saghyz Rodin
由图 1 可知,橡胶草专利在 2004 年处于平稳发展阶
段,除 1985 年申请两项专利外,其余每年只有一项专利。
2005 年专利项数有所增加,到 2009 年达到顶峰后又有所
回落。2012 年橡胶草领域专利申请工作开始呈现明显上
升趋势,目前橡胶草专利研究正处于快速发展阶段。
图 2 橡胶草专利国家 /地区分布图
Fig. 2 Distribution of Taraxacum kok-saghyz Rodin
in different countries and regions
由图 2 可知,目前橡胶草专利主要申请国为美国、日本
和法国。欧美地区国家不只在本国申请专利,通常还向
WO(世界知识产权局)和 EP(欧盟) 提交专利申请,注重在
全球保 护 知 识 产 权,形 成 防 护 壁 垒,我 国 的 专 利
CN103333902 - A只在本国申请。
表 1 橡胶草专利权人分布
Tab. 1 Distribution of Taraxacum kok-saghyz Rodin patents
序号 专利权人 国家 专利市场国或地区(件数) 公开年份 专利项数
1 普利司通 日本 美国( 1)、日本( 2)、WO( 2) 1985、2013 5
2 欧莱雅 法国 法国( 3) 2010 3
3 住友橡胶工业有限公司 日本 日本( 2)、WO( 1) 2013 3
4 Yulex公司 美国
美国( 3)、澳大利亚( 2)、欧专局( 2)、印度( 2)、墨西哥( 2)、南非( 1)、
新加坡( 1)、中国( 1)、加拿大( 1)、日本( 1)、WO( 2)
2007、2009 2
5 BURANOV A U 俄罗斯 美国( 2) 2007 1
6 NASA 美国 美国( 1) 1982 1
7 WADE J、SWIGER D 美国 美国( 1)、WO( 2) 2011 1
8 北京化工大学 中国 中国( 1) 2013 1
9 杜邦 美国 澳大利亚( 2)、美国( 3)、WO( 2) 2004 1
10 弗劳恩霍夫研究所 德国 德国( 1)、欧专局( 2) 2009 1
11 德州理工大学 美国 美国( 1) 2014 1
12 美国农业部 美国 美国( 1) 1980 1
13 明斯特大学 德国 WO( 1) 2009 1
14 雀巢 瑞士
澳大利亚( 2)、韩国( 1)、日本( 4)、美国( 1)、中国( 2)、印度( 1)、德国( 1)、
新加坡( 1)、墨西哥( 1)、巴西( 1)、挪威( 1)、南非( 1)、俄罗斯( 1)、西班牙( 1)、
以色列( 1)、菲律宾( 1)、马来西亚( 1)、欧专局( 3)、WO( 2)
2003 1
15 雅芳产品公司 美国
美国( 1)、台湾( 1)、加拿大( 1)、墨西哥( 1)、
中国( 1)、欧专局( 1)、日本( 1)、香港( 1)、WO( 1)
2012 1
16 山东玲珑轮胎公司 中国 中国( 1) 2013 1
17 中国热带农业科学院 中国 中国( 1) 2013 1
18 山口大学 日本 日本( 1) 2013 1
19 RAMP RUSSELL M 美国 1949 1
由表 1 可知,美国的 RAMP RUSSELL M公司早在 1946
年就开始申请橡胶草收割方面的专利。日本普利司通公司
是该领域的首要专利权人,共有 5 项专利。其次是法国欧
莱雅公司、日本住友橡胶工业有限公司和美国 Yulex公司。
7
从表中专利权人性质及其行业分布可以看出,目前橡胶草
专利权中,企业数量与科研机构数量均为 7 家(不包括个
人) ,企业以橡胶草应用或橡胶产业下游为主,轮胎企业和
橡胶企业为其中典型代表,其次是化工企业,例如杜邦等。
科研机构以化工类高校和农业或植物院系为主。专利权人
中,日本普利司通公司继 1985 年开始橡胶草研究后,2013
年公开了 3 项专利。而美国农业部和美国 NASA 在 1980
年左右展开过相关研究后,就再没进行橡胶草的研究工作。
其他专利权人基本上都是在最近几年才开始进行橡胶草的
研究。
2 专利内容分析
从检索的 26 条专利公开年、专利名称(DII /DWPI)、主
题、专利件数、专利权人、专利权人国家分析得出,橡胶草多
数专利是最近几年申请的,其中 6 项专利于 2013 年公开,表
明目前专利申请工作处于快速增长阶段。近几年橡胶草专
利申请较多的为日本的普利司通和住友橡胶工业有限公司。
中国在 DII数据库收录的专利件数为 1 件,在中国上
海知识产权(专利信息)公共服务平台检索系统中以“橡胶
草”、“俄罗斯蒲公英”、“俄国蒲公英”和“青胶蒲公英”为
检索词,共得到 5 条记录,详见下表。
表 2 国内橡胶草相关专利
Tab. 2 Taraxacum kok-saghyz Rodin patents in China
序号 公开号 专利名称 申请人 发明人 公开年
1 CN103435720
一种从蒲公英橡胶草中连续高效循环
提取蒲公英橡胶和菊糖的方法
北京化工大学;山东玲珑轮胎股份
有限公司;中国热带农业科学院湛江实验站
张立群;张继川;孙树泉;
王锋;刘实忠
2013
2 CN103333902 一种提高橡胶草花青素含量的方法
中国热带农业科学院橡胶研究所;
山东玲珑轮胎股份有限公司;北京化工大学;
中国热带农业科学院湛江实验站
仇键;王锋;张立群;刘实忠;
罗世巧;校现周
2013
3 CN203034408 一种防护设施 山东科技大学 韦九洲 2013
4 CN202148529 新型橡胶草皮护坡装置 陈丕虎;孙明利 陈丕虎;孙明利 2012
5 CN2331391 组合式跳远沙坑(垫) 王尔 王尔 1999
由表 2 可知,国内橡胶草相关专利共 5 项,其中 3 项是
橡胶草应用装置,2 项为橡胶提取与提高橡胶草花青素含
量的方法。从申请人来看,我国目前从事橡胶草专利研究
并走在全国前列的主要机构是中国热带农业科学院橡胶研
究所、山东玲珑轮胎股份有限公司、北京化工大学和中国热
带农业科学院湛江实验站。
3 国内外专利研究进展
Pioneer Hi Bred International Inc 的 Hallahan,David L
等从橡胶草乳胶中分离出一个顺异戊烯转移酶的核酸片
段。BRIDGESTONE CORP (BRID)的 Hayashi Y 通 过
RNAi方法降低了橡胶草和银胶菊中脂肪酸去饱和酶的表
达,从而降低了乳胶中不饱和脂肪酸的含量,得到高品质
的橡胶。BRIDGESTONE CORP (BRID)的 Huang Y 等发
明了有机溶剂处理法可以增加橡胶草等非树产胶植物的
橡胶恢复。 SUMITOMO RUBBER IND LTD (SUMR) ;
UNIV YAMAGUCHI (UYAM)的 FUJITANI N 等人开发了
一种利用抗生素、肾上腺皮质素、类固醇、消炎药、降胆固
醇药剂和高血压药做增产剂培养产胶植物愈伤组织的方
法来生产天然橡胶,这些药剂可以降低 IPP 异构酶的表
达,增强 HMG - CoA 还原酶的表达量,促进乳胶合成。
SUMITOMO RUBBER IND LTD (SUMR)的 FUJITANI YO-
SHIYUKI等发明了给产胶植物施加抗生素来增加橡胶产
量的方法。WADE J (WADE-Individual)和 SWIGER D
(SWIG - Individual)发明了一种同时从蒲公英属植物中提
取和恢复商业用橡胶的方法。UNIV MUENSTER WEST-
FAELISCHE WILHELMS的 PRUEFER D 构建顺异戊二烯
转移酶或 SRPP启动子基因的载体,建立了转基因体系,
并获得转基因植株,有利于提高橡胶产量。发明了用尼罗
红染色通过检测激发光 330 ~ 450 nm、发射光 460 ~ 480
nm荧光强度测定产胶植物乳汁细胞的方法。FRAUN-
HOFER GES FOERDERUNG ANGEWANDTEN EV
(FRAU)的 FISCHER R等通过遗传改良的方法降低多酚
氧化酶活性使橡胶草产胶量增加。YULEX CORP (YULE
- Non - standard)的 CORNISH K 等发明了扩展剂提取生
物高聚物的方法提取橡胶。BURANOV A U 发明了一种
从植物材料中回收橡胶的方法:研磨植物材料形成橡胶丝
和磨碎的根组织,通过干振网筛和吹气法把橡胶丝与根组
织碎片分离开。DU PONT DE NEMOURS & CO E I (DU-
PO)的 HALLAHAN D L 和 KEIPER - HRYNKO N M 分离
出一个编码顺异戊二烯转移酶的核酸分子,转染产胶植物
细胞可以提高产胶量。BRIDGESTONE TIRE KK (BRID)
开发了一种培养产胶植物的组织活细胞来生产天然橡胶
的方法,再从培养基中将橡胶分离出来。NAT AERO &
SPACE ADMIN (USAS)的 DASTOOR M N 等开发了通过
向培养基中加入 substd. Tri:alkylamine刺激产胶植物的离
体繁殖方法。US SEC OF AGRIC (USDA)的 YOKOYAMA
H等发现施加 2 -(naphthoxy or substd. phenoxy)- tri:ethyl-
amine可以提高乳胶在产胶植物中的积累量。
8
表 3 橡胶草专利 IPC分类图谱
Tab. 3 Taraxacum kok-saghyz Rodin patent IPC of classification petrum
IPC小组 含义 专利权人
A01G -007 /06 对生长中植物或树木的处理,例如防止木材腐烂、花卉或木材的着色、延长植物的生命 住友橡胶工业有限公司
A01H -004 /00 通过组织培养技术的植物再生 NASA
A01N -039 /00
含有芳氧基_或芳硫基_脂族的或环脂族化合物,即含有 ArOCn……Y或 ArSCn……Y基因的化合物的
杀生剂、害虫趋避剂或引诱剂,或植物生长调节剂,例如苯氧基乙胺、苯硫基乙腈、苯氧基丙酮
美国农业部
A23K -001 /14 动物饲料 -从植物材料,例如薯类或非青贮的块根植物 雀巢
A41G -005 /02 人造睫毛、人造眉毛 雅芳
A45D -029 /00 修手指甲或脚趾甲工具 欧莱雅
A61K -008 /02 化妆品或类似的梳妆用配制品 -以特殊的物理形状为特征 欧莱雅
C08B -037 /00 多糖类的制备 SWIGER D
C08C -001 /00 橡胶胶乳的处理 普利司通
C08C -001 /04 橡胶胶乳的处理 -精制,脱去蛋白 普利司通
C08G -083 /00 在 C08G2 /00 到 C08G81 /00 组中不包含的高分子化合物 BURANOV A UYulex公司
C12N -009 /10 转移酶 杜邦
C12N -015 /113 调节基因表达的非编码核酸 普利司通德州理工大学
C12N -015 /29 编码植物蛋白质 北京化工大学
C12N -015 /82
突变或遗传工程,遗传工程涉及的 DNA、RNA,载体(如质粒)
或其分离或纯化 -用于植物细胞
明斯特大学弗劳恩霍夫研究所
C12P -005 /02 无环烃的制备 住友橡胶工业有限公司普利司通
G01N -021 /78 利用光学手段,即利用红外光、可见光或紫外光来测试或分析材料 -产生颜色变化 普利司通
通过对橡胶草专利的多维分析,从技术角度主要概括
为以下几方面:
第一,橡胶细胞及基因研究:橡胶作物乳管细胞监测、
克隆橡胶草橡胶基因提高橡胶草花青素含量、用反义法和
RNA干扰法降低不饱和脂肪酸在乳胶中的含量、橡胶草橡
胶生物合成启动因子作为转基因植物或其细胞、异戊二烯
转移酶 DNA分离与核苷酸序列改变研究、通过基因调节与
生物合成提高花青素促进植物生长与发育等。
第二,橡胶提取与分离技术:用纯化和溶剂法进行固体
胶提取、有机溶剂萃取、从橡胶草中提取与回收橡胶与碳水
化合物、溶剂萃取法提取橡胶作物生物聚合物、用干燥振动
筛和吹气法分离乳胶胶丝、从橡胶作物中生产橡胶等。
第三,橡胶培育技术:用抗生素或肾上腺皮质激素或高
血压药作为生长剂进行橡胶作物植株培育、橡胶作物组织
培养、采用三烷基胺作为添加剂提高聚异戊二烯增殖、采用
2 -(萘氧基或苯氧基)三乙胺作为添加剂提高橡胶作物橡
胶聚积、添加抗生素进行聚异戊二烯制造方法的研究、大戟
科与桑科与菊科与夹竹桃科以及山榄科等橡胶作物组织的
培养。
第四,橡胶应用技术:假睫毛黏结、轮胎及汽车零部件、
指甲油与化妆指甲或假指甲或指甲护理所需柔性物品、防
鸡蛋受精装置或安全套及医疗设备(如药剂容器)、骨质保
健或骨病治疗与预防的食用保健品。
4 结论
天然橡胶是产胶植物体内类异戊二烯物质代谢的终产
物之一,随着分子生物学的发展,人们已经掌握了影响天然
橡胶含量的部分基因,并进行克隆研究。由于控胶质量和
产量的基因有很多,如何更有效地确定哪些基因与产胶相
关,从而应用于橡胶草研究工作,提高橡胶草根生物量及橡
胶含量,是橡胶草未来研究的重要方向。
(上接第 12 页)
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