中生菌素在我国发明专利的申请现状分析

刘庆虎

（国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心，江苏 苏州 215000）

中生菌素最早由中国医学科学院医药生物技术研究所于1986 年从中国海南岛土壤分离的淡紫灰链霉菌海南变种（Streptomyces lavendulue Var. Hainanensis）B-7 菌株发酵液中获得的，经由中国农业科学院生物防治研究所将其研究开发成为一种生物农药品种，并于1996 年获得农药临时登记。中生菌素的研制成功在生物农药防治细菌性病害方面填补了国内的空白，在应用方面达到了国际先进水平，并于1999 年获得农业部科技进步二等奖[1]，2006 年获得主要包括中生菌素、苏云金芽孢杆菌等品种的“微生物农药发酵新技术新工艺产品规模应用”成果获国家科技进步二等奖。

中生菌素属于链丝菌素族抗生素，由6 个有效成分组成的混合物，各成分之间依次递增一个β-赖氨酸，由一分子链里定、一分子古洛糖胺和一分子β-赖氨酸链组成，6 个有效成分是一个同系组合物，属于典型的碱性水溶性N-糖甙类抗生素类群，中生菌素熔点为173～190 ℃，100%溶于水、微溶于乙醇，在酸性介质中、低温条件下稳定[1-2]。

中生菌素的抗菌谱广，对多种细菌、真菌有效，对革兰氏阳性、阴性细菌、分枝杆菌、丝状真菌及酵母菌等病原菌都具有很好的触杀或渗透作用，如植物细菌病害白菜软腐病、水稻白叶枯病、黄瓜角斑病等病原菌，植物真菌病害小麦赤霉病、西瓜枯萎病、稻瘟病、人参锈病和油菜黑腐病等病原菌。中生菌素通过抑制细菌菌体蛋白质合成过程中肽键的形成，导致细菌死亡，且能够显著地引起病原真菌菌丝内原生质凝聚，对病原菌孢子的萌发具有强烈的抑制作用直至杀死，对孢子的形成具有较强的阻碍作用[3-4]。

截至2023 年5 月4 日，中生菌素在农业农村部农药检定所登记的有20 个生产企业、49 个登记证件，近几年，尤其是2016 年6 月停止农用链霉素登记以来，中生菌素均表现出较大幅度的市场需求，其也是防治植物细菌病害最有希望和最具竞争力的农用抗生素之一。

1 中生菌素的发明专利技术发展趋势分析

以CNABS、CNTXT、VEN、Himmpat 作为数据采集源，以关键词作为主要检索要素来获取与中生菌素相关的专利信息，为消除数据库更新速度不同造成的偏差，本文将专利文献公开的截止日期定为2023年5 月，仅对之前公开的发明专利申请予以统计分析。2021 年（部分月份）至2023 年5 月期间公开的申请量与实际申请量存在部分偏差，该期间数据仅供参考。

中生菌素在农业的应用最早由中国农科院生防所朱昌雄教授团队于1990 年报道，在此后的1996年获得临时登记，而关于中生菌素的首个发明专利（CN200310103250X）则是于2003 年11 月4 日申请的，从首次报道到第一个发明专利申请已经过了13年，在此期间该研发团队对产素菌株的选育、发酵条件、发酵效价和活性成分等进行全面优化。申请人为中国农业科学院生物防治研究所与苏州凯立生物制品有限公司，第一发明人为农科院的朱昌雄教授，联合发明人有苏州凯立生物制品有限公司的法人赵立平，并于2005 年9 月21 日获得授权，截至2023 年5月，该申请的专利权人因为机构改制或更名进行了2 次著录项变更，现在的专利权人为中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所与福建凯立生物制品有限公司，专利权将于2023 年11 月4 日到期。福建凯立生物制品有限公司是中生菌素原药的唯一批准登记的生产企业。

通过对检索到的专利文献分析发现，关于中生菌素的专利申请，更多的申请集中于农药企业，如广东中迅、深圳诺普信、福建凯立生物、陕西麦可罗和广西南宁益土等（如图1 所示）。中生菌素的核心专利人为中国农科院与福建（苏州）凯立生物制品有限公司，二者的专利申请量虽然不大，但是地位仍是不可撼动。

从中生菌素的申请时间来看（如图2 所示），在2013 年之前，申请量的年际变化波动相对不大，2003年中国农科院生防所向国家知识产权局提交了2 个关于中生菌素的发明专利申请：CN200310103250X案件涉及中生菌素的产素菌株、化学结构、中生菌素水剂制备方法及其在农作物细菌病害防治中的应用，CN2003101035137 案件涉及中生菌素可湿性粉剂的制备方法。此2 个案件均在2004 年下半年公开，并分别于2005 和2006 年被授权，2007 年之后部分的农药企业开始注意并试探性地集中申请与中生菌素的复配制剂。2013 年之后，申请量在逐步增多，在2018 年达到峰值，2022 年初开始陆续出现多个中生菌素母药制备工艺以及高产菌株筛选的专利申请，随着福建凯立生物的首个中生菌素专利申请在2023 年年底过保护期后，相关企业关于中生菌素的生产制备工艺、高产菌株筛选、制剂等的申请会有所增加。

图2 发明专利申请时间分布

2 中生菌素发明专利的技术主题分析

2.1 中生菌素原药的制备方法

CN200310103250X 提出，由自然分离的野生链霉菌经菌种选育到高产素菌株淡紫灰链霉菌海南变种CGMCC No.1026，将菌种通过发酵罐液体深层发酵，发酵液中含有一类糖甙类化合物，即为中生菌素。中生菌素水剂成品的制备工艺：将菌株置于摇瓶中进行种子培养，温度28 ℃、摇床转速为200 rpm、培养时间24 h，在LM 培养基的种子罐中培养24 h，种子罐转接发酵罐中发酵60 h 后进行板框或离心过滤、pH 调至4，真空度0.08 MPa 下浓缩得到中生菌素水剂成品。

CN202111532073 公开了紫灰链霉菌海南变种GDMCC No.61906，该菌株是CGMCC No.1026 菌株经诱变获得的且已应用于产业化发酵生产中生菌素的淡紫灰链霉菌海南变种的诱变菌株，中生菌素的发酵方法包括以下步骤：将所述的菌株接种到培养基后进行发酵培养，发酵条件满足发酵温度为26～35 ℃，空气通气量0.5～1.5 V/VM，发酵罐搅拌转速50～200 rpm，发酵培养周期为3～10 d。

CN202111614852 公开了中生菌素F 组分母药的制备方法，其选用陕西麦可罗生物科技有限公司生产的链霉菌ZS-Ⅱ-D190515 为生产菌株，采用深层液体发酵技术生产，主要包括：将链霉菌接入生产试管斜面培养基上进行培养，斜面培养基中长出单菌落时用接种针挑出单菌落接入种子培养基得到种子培养液，而后再接入发酵罐培养基进行发酵，将发酵液经过过滤、离子交换、洗脱、浓缩、脱色、降温及干燥步骤后得到中生菌素母药。

2.2 中生菌素制剂的制备工艺

CN2003101035137 公开了中生菌素可湿性粉剂，其由20～30 份生菌素原粉、60～71 份轻质碳酸钙、5～10份二辛基丁二酸酯磺酸钠组成，将中生菌素原粉与轻质碳酸钙、二辛基丁二酸酯磺酸钠混合即得到中生菌素可湿性粉剂产品。

CN2007101952948 公开了中生菌素水分散粒剂，包括中生菌素原药和润湿剂、分散剂、崩解剂、吸附剂、稳定剂、载体和黏结剂等助剂，将原药与载体等混匀进行超微粉碎、经摇摆式制粒机造粒、低温干燥即得中生菌素水分散粒剂。

CN2022113184455 公开了中生菌素干悬浮剂，制备工艺包括：将中生菌素、润湿剂十二烷基苯磺酸钠、分散剂木质素磺酸钠与苄基磺酸盐甲醛缩合物、崩解剂硫酸铵、黏结剂聚乙二醇、消泡剂有机硅氧烷、填料白炭黑投入反应釜的自来水中，通过高速裁剪机混合均匀以后制成浆液，过滤后将滤液泵入离心式喷雾干燥机中进行干燥造粒，得到中生菌素干悬浮剂。

2.3 中生菌素复配组合物及其应用

为了增效作用、扩大防治谱、延缓抗药性的发生、降低成本等方面考虑，将已有杀菌剂复配组合向来是各农药企业的申请热点，申请发明专利涉及的中生菌素复配组合物主要见表1。

表1 发明专利涉及的中生菌素复配组合物

3 问题与展望

中生菌素是国产抗生素农药的典范，中生菌素具有优异的杀细菌兼治真菌病害效果，得到了市场的认可。从问世之后也有大量的申请，但是在技术主题分布方面可知，申请人往往偏重于组合物申请，复配组合物可以扩大防治谱、提高药效、延缓抗药性及降低施药成本，越来越受企业重视，且复配组合物的开发成本较低，特别适合研发实力较弱的企业。随着新化合物的开发，与中生菌素复配的组合物专利申请仍然会不断增加，尤其是混配后具有增效作用的专利申请。其他方面比如剂型研发方面、工艺改进等相关申请数量则较少，由于中生菌素的水溶性、溶解性以及开发环保剂型的要求，其制剂专利仍然需要进一步的研究。此外，高产素菌株的筛选、培养、提高发酵效价等加工工艺改进也有待研究。