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阿拉伯糖专利技术发展新动向
阿拉伯糖专利技术发展新动向
* 来源 : * 作者 : admin * 发表时间 : 2012-12-01 * 浏览 : 141

行业发展新动向

  阿拉伯糖又称果胶糖,常与其他单糖结合,以杂多糖的形式存在于植物果浆、胶体、半纤维素、果胶酸,松柏科树木心材,细菌多糖,以及某些糖苷中。阿拉伯糖有八种异构体,如β-D-阿拉伯糖、β-L-阿拉伯糖等。阿拉伯糖工业产品主要有两种:D-阿拉伯糖可通过降解D-葡萄糖获得,自然界较为少见,主要出现在某些细菌多糖中。天然L-阿拉伯糖可由D-木糖被尿苷二磷酸衍生物经酶促异构化反应获得,也可从玉米皮半纤维素里的阿拉伯木糖中提取。

  长期以来,日本在阿拉伯糖的研究、应用方面居全球领先地位。但是,由于主打产品L-阿拉伯糖产量较低,日本阿拉伯糖的应用尚不普及,大部分潜在市场尚未能获得开发。在欧美地区,L-阿拉伯糖价格也相当昂贵,但是由于产量较低,其应用也不普及。相比之下,在欧美地区,D-阿拉伯糖的应用较多。它是一种重要的医药中间体和食品添加剂,主要用于阿糖胞苷、阿糖腺苷、D-核糖、L-核糖、去氧核糖、L-阿拉伯糖,以及新型高档食品甜味剂——阿拉伯糖醇等的合成原料或中间体。但是,由于工艺不过关,产量小,D-阿拉伯糖的应用规模也不大。

  随着我国中科院、厦门大学、江南大学、南京师范大学、天津大学、第二军医大学等研究机构广泛开展阿拉伯糖技术的研究,我国阿拉伯糖技术实力大为增强。有些科研单位还取得了巨大技术突破,为大规模生产优质D-阿拉伯糖、L-阿拉伯糖等奠定了雄厚的技术基础。2007年,我国高新技术企业正式进军阿拉伯糖行业,其凭借自主知识产权和优质产品,将在短期内迅速占领全球市场。届时,全球阿拉伯糖的大规模普及工作将全面展开。

  国外专利部署新动向

  随着技术研发、商业应用的快速发展,阿拉伯糖领域的专利文献也大量增加。目前,阿拉伯糖专利技术已经覆盖基因工程、微生物发酵、蛋白质工程、医药组合物、酿酒、饮料、食品加工等各个技术领域。

  PCT专利申请情况

  全球阿拉伯糖PCT专利申请已经出现上百篇,主要来自日本、韩国、美国、欧洲等地区。例如,WO2005052195号文献涉及一种L-阿拉伯糖的制备方法。WO2005047510号文献涉及一种耐热的L-阿拉伯糖异构酶。WO9000554号文献涉及一种从分离阿拉伯糖的方法。WO8907591号文献涉及一种把HCN加入阿拉伯糖的产品选择控制技术。WO0029417号文献涉及一种用L-阿拉伯糖制备的高纯度L-核糖产物。WO2007046417号文献涉及一种把L-阿拉伯糖转变为一种特定酶的方法,以及编码这种酶的基因和包含该基因的基因重组微生物。

  日本的情况

  日本特许厅在阿拉伯糖领域公开的专利文献最多,总量超过900篇,有些专利涉及基础发明,也有很多专利涉及阿拉伯糖应用的下游技术领域,其技术含量参差不齐。例如,JP2002153245号文献涉及一种包含L-阿拉伯糖的饮料。JP2002136278号文献涉及一种包含阿拉伯糖的水果和蔬菜汁,以及这种汁的制造方法。JP59159791号文献涉及一种降解阿拉伯糖的技术。JP2004261039号文献涉及一种包含晶糖组合物的L-阿拉伯糖,以及它的制备方法。JP2005204537号文献涉及一种包含L-阿拉伯糖的糖浆。JP58192897号文献涉及一种D-阿拉伯糖氨基唑啉的制备方法。JP2002262899号文献涉及一种分离L-阿拉伯糖的方法。JP2002045194号文献涉及一种从果浆等原料制备阿拉伯糖等产品的方法。JP2006050996 号文献涉及一种制取L-阿拉伯糖的方法。JP2004033002号文献、JP2002095491号文献、JP2001286294号文献涉及一种制造L-阿拉伯糖的方法,以及用包含L-阿拉伯糖的酶制备产品的方法。JP2002209597号文献涉及一种纯化L-阿拉伯糖的方法。

  美国的情况

  美国专利商标局公开的相关文献数量仅次于日本特许厅,总量约470篇,但是绝大部分为核心技术发明,延及下游产品和应用的专利不多。但是,美国专利的权利要求较多,很多下游产品和应用没有成为单独的专利申请,但是也纷纷在权利要求书中作为从属权利要求出现。例如,US20030186402号文献涉及一种开发利用L-阿拉伯糖的工程菌。US6506897号文献涉及一种用甜菜浆制备L-阿拉伯糖的方法。US4950366号文献涉及一种制备D-阿拉伯糖的方法。US20050142648号文献、US20060270008号文献涉及一种消耗L-阿拉伯糖的新酵母US5015296号文献、US5015296号文献、US4778531号文献涉及一种糖在特定D-阿拉伯糖到D-核糖中的连续差向立体异构技术。US4745185号文献涉及一种盐以及用它治疗糖尿病的方法。US20050255497号文献涉及一种编码耐热L-阿拉伯糖异构酶的基因,以及该基因的制备方法。CA529860号文献涉及一种D-阿拉伯糖衍生物及其制备方法。

  其他地区的情况

  欧洲专利局,以及加拿大、俄罗斯、英国、德国等地区的专利局也出现了不少阿拉伯糖专利申请。例如,EP1828407号文献、IE20040848号文献涉及一种自由D-半乳糖和/或L-阿拉伯糖的检定技术。EP1841873号文献涉及一种L-阿拉伯糖异构酶。EP0153095号文献涉及一种L-阿拉伯糖的制备方法。RU2054008号文献涉及一种D-阿拉伯糖的差向立体异构方法。NZ303970号文献涉及一种谷类阿拉伯木聚糖曲霉菌水解酶。SU1521739号文献涉及一种阿拉伯糖中间产物。ZA200408440号文献涉及一种消耗L-阿拉伯糖的新型酵母。GB1291656号文献涉及一种阿拉伯糖衍生物。

  再如,SU1017337号文献涉及一种阿拉伯糖生产方法。DE10216426号文献涉及一种从L-阿拉伯糖制备的用作抗病毒介质的胸腺嘧啶脱氧核苷。AU5429486号文献涉及一种把L-阿拉伯糖转化为左旋糖、甘露糖、右旋糖的技术。ES8707966号文献涉及一种把L-阿拉伯糖转化为L-右旋糖、L-甘露糖的技术。AU2002233382B号文献涉及一种开发利用L-阿拉伯糖的工程菌。SK102796号文献涉及一种制造L-阿拉伯糖的方法。KR20060120197号文献涉及一种耐热的L-阿拉伯糖异构酶。GB1182099号文献涉及一种L-阿拉伯糖的制备方法。

  我国的专利部署情况

  我国港台地区出现了一些阿拉伯糖专利申请,例如,TW230734B号文献涉及一种用L-阿拉伯糖控制T7表达机理的技术。但是,我国绝大部分阿拉伯糖专利申请和核心技术出现在大陆地区。大陆地区的专利文献已经覆盖阿拉伯糖应用的各个技术领域:

  药物发明。例如,99108908.1号文献涉及一种阿拉伯糖腺嘌呤衍生物。这种化合物可以作为单纯疱疹病毒、带状疱疹病毒、巨细胞病毒、腺病毒、肝炎病毒、牛痘病毒等DNA病毒感染的治疗药或预防药。200510059923.5号文献涉及一种化合物及其应用,该化合物可用于制备治疗、预防急慢性HBV、EBV、HCV感染疾病的药物。02136740.X号文献涉及一种具有降血糖活性的白术糖复合物,及其生产方法和用途。该复合物的单糖组成是:中性糖有葡萄糖、半乳糖、甘露糖、阿拉伯糖和鼠李糖,另外含有葡萄糖醛酸和半乳糖醛酸。该复合物无毒副作用,可明显降血糖。03116232.0号文献涉及一种融合蛋白。该融合蛋白保持了原抗原的结合能力,还具有IFN-α的生物活性,可用于HBV感染的预防和治疗,还可用于HBsAg阳性的肝癌患者。

  再如,01811855.0号文献涉及一种由黄芪,尤其黄芪的根制备的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物,其中阿拉伯糖与半乳糖的比例小于3.51或小于酸改性前阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物中阿拉伯糖与半乳糖比例的80%,它可用于重建一种静脉注射用水剂;它以静脉注射方式施用于哺乳动物时有利于刺激造血,诱导巨核细胞的增殖或成熟,治疗嗜中性白细胞减少症、贫血症、或血小板减少症,促进暴露于细胞毒性剂或辐射照射之后的个体复原,治疗恶病质、呕吐、撤药综合征,也可改善生物反应性,保护乙型肝炎患者的肝脏细胞。90108284.8号文献涉及一种新α-葡糖苷酶抑制剂,及其制备方法。该抑制剂对α-葡糖苷酶的抑制活性可以用于治疗糖尿病、肥胖症,以及与逆转录病毒,特别是HIV病毒相关的疾病。01114603.6号文献涉及一种海藻多糖制品及其制备方法和用途。该多糖从海洋植物中的褐藻门网管藻目萱藻科毛孢藻属的常见海藻中分离提取,分子量为5000~20000道尔顿之间,固态呈棕色或棕黑色,其单糖组成主要为:90%~95%的鼠李糖和岩藻糖,10%~5%的阿拉伯糖和葡萄糖。它可用于制备抗心律失常药物。

  制药方法和用途发明。例如,200510017123.7号文献涉及一种治疗肝癌的虎眼万年青多糖药物制备方法。它含有阿拉伯糖、半乳糖成分。它的主要制备步骤是:以虎眼万年青为原料,采用水提醇沉方法使虎眼万年青多糖含量以葡萄糖计达50%~60%;以虎眼万年青多糖为活性成分,不加任何辅料制成治疗肝癌药物。200710048947.X号文献涉及一种松节总多糖及其制备方法和用途。其单糖组成主要是D-半乳糖和L-阿拉伯糖。该松节总多糖可增强机体免疫功能,可抗肿瘤,对环磷酰胺等抗肿瘤药物具有增效作用。200610096531.0号文献涉及一种包含阿拉伯糖的青蒿多糖及其制备方法和制药用途。该青蒿多糖从青蒿中提取,多糖含量不低于50%,多糖分子量为5000~50000,含鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、半乳糖及葡萄糖等六种单糖残基。它可用于制备抗肿瘤药或治疗免疫性疾病。

  再如,200480003711.9号文献涉及一种包含多个具有限定粒径的颗粒或附聚物的组合物制备方法。它包含多糖组分,该多糖组分包含木糖和阿拉伯糖,其重量比例至少约31,并且多糖颗粒具有约0.001微米至约150微米的平均粒径分布。该组合物可用于治疗肠胃疾病等。200480003720.8号文献涉及一种包含多糖组分和一个或多个涂层的组合物制备方法。该多糖组分包含多个附聚物,该附聚物包含木糖和阿拉伯糖组分,木糖和阿拉伯糖的重量比例至少为31;该组合物还包含如下涂层:围绕附聚物的第一围绕层,第一围绕层为疏水层;围绕附聚物的第二围绕层,第二围绕层为亲水层。

  食品发明。例如,01800804.6号文献涉及一种 L-阿拉伯糖的制备方法以及含有L-阿拉伯糖的酶处理物、减肥食品、糖尿病用食品、水果、蔬菜汁,以及它们的制造方法。其中,L-阿拉伯糖的制造方法是:选择含有阿拉伯聚糖、阿拉伯-木聚糖或阿拉伯半乳聚糖的天然物,将游离L-阿拉伯糖活性的酶作用于含有阿拉伯聚糖、阿拉伯-木聚糖、阿拉伯半乳聚糖的天然物得到L-阿拉伯糖时,不从前述天然物中分离萃取阿拉伯聚糖、阿拉伯-木聚糖或阿拉伯半乳聚糖,直接用前述酶作用获取L-阿拉伯糖。其减肥食品和糖尿病用食品的制造方法是:选择含有阿拉伯聚糖、阿拉伯-木聚糖或阿拉伯半乳聚糖的天然物,将食物纤维原料用阿拉伯聚糖、阿拉伯-木聚糖或阿拉伯半乳聚糖分解酶处理,生成含有L-阿拉伯糖和食物纤维的酶处理物,将酶处理物混合到食品中。其含有L-阿拉伯糖的果汁或蔬菜汁的制造方法是:对含有阿拉伯聚糖、阿拉伯-木聚糖,阿拉伯半乳聚糖的果实或蔬菜的榨汁残渣用酶进行作用,将含有L-阿拉伯糖的成分加入到汁中。

  再如,93100003.38号文献涉及一种水溶性多糖及其制备方法。该多糖是由鼠李糖、岩藻糖、阿拉伯糖、木糖、半乳糖、葡萄糖及糖醛酸组成的水溶性多糖,其糖醛酸的酯化度不高于50%。该多糖可用作蛋白质稳定剂。该发明还包括制备该多糖及含有该多糖食品的方法。01818856.7号文献涉及一种糖尿病治疗药物。它含有L-阿拉伯糖和蔗糖,除了制药,还可用于制备适合糖尿病病人食用的食品、饮料。01821471.1号文献涉及一种具有健康促进作用的含有寡糖的营养组合物。它含有不可消化的寡糖,寡糖至少一个末端含有阿拉伯糖单元,每日剂量为0.3g~10g。该营养组合物还可包含0.5g~10g选自果寡糖、半乳寡糖、木寡糖和甘露寡糖的其他不可消化的寡糖。其中,阿拉伯寡糖可以通过天然植物中包含阿拉伯糖的多糖经受控水解获得。

  保健品、酒类、饮料与化妆品发明。例如,00117464.9号文献涉及一种核酸多糖功能营养品及其制造方法。它以核酸为主要原料,乳糖、阿拉伯糖协同作用,同时添加多种矿物质和微量元素。它能够促进基因表达和修复、加强机体营养、增强免疫力、调节生理机能,还具有健肌美容、延缓衰老、消除疲劳、改善记忆等功效,对癌症、糖尿病、高血压、高血脂等病症有辅助治疗功效。01133353.7号文献涉及一种保健酒。它将野生的中草药玉竹经水煎煮得到的煎煮液与白酒均匀混合配制。它含有玉竹对人体具营养保健作用的多种甙类,如铃兰甙、铃兰苦甙、葡萄糖甙、阿拉伯糖甙等。00117464.9号文献涉及一种核酸多糖功能营养品及其制造方法。它以核酸为主要原料,乳糖、阿拉伯糖协同作用,同时添加多种矿物质和微量元素。它能够促进基因表达和修复、加强机体营养、增强免疫力、调节生理机能,还具有健肌美容、延缓衰老、消除疲劳、改善记忆等功效,对癌症、糖尿病、高血压、高血脂等病症有辅助治疗功效。03822620.0号文献涉及一种以白头翁提取物作为主要成分并具有增白效果的化妆品组合物。  

  阿拉伯糖醇工艺发明。例如,00122728.9号文献涉及一种用于生产D-阿拉伯糖醇、D-木酮糖和木糖醇的方法,其步骤如下:在需氧条件下在含有糖作为主要碳源的培养基中培养属于梅奇酵母属并具有D-阿拉伯糖醇产生能力的微生物,如美极梅奇酵母、鲁考弗氏梅奇酵母、二尖梅奇酵母、佐贝列氏梅奇酵母等,在该培养基中产生D-阿拉伯糖醇,向该培养基中接种能够由D-阿拉伯糖醇产生D-木酮糖的微生物,在培养基中培养该微生物以产生D-木酮糖,然后使能够将D-木酮糖转化为木糖醇的微生物作用于含有D-木酮糖的培养基,最后收集产生的木糖醇等。99119504.3号文献涉及一种酵母细胞转化葡萄糖制备阿拉伯糖醇的方法。首先,它培养酵母细胞,再用酵母细胞转化D-葡萄糖制备D-阿拉伯糖醇,它对葡萄糖的转化率可达55%~60%。

  L-阿拉伯糖工艺发明。例如,99805686.3号文献涉及一种通过酸水解生产L-阿拉伯糖的方法。首先,它使植物纤维与一种酸进行接触,在使包含于植物纤维中的L-阿拉伯糖进行选择性生产的条件下进行酸解,获得L-阿拉伯糖。02116353.7号文献涉及一种两柱法从阿拉伯胶提取L-阿拉伯糖的方法.。它以阿拉伯胶为原料,用无机酸水解,碱中和,醇萃取,最后过滤所得残余物,经酸溶解去除不溶物,得到粗L-阿拉伯糖的混合物,混合物经第一个柱分离纯鼠李糖、L-阿拉伯糖和半乳糖的混合物,后者经第二个柱分离纯L-阿拉伯糖。其中,醇萃取液浓缩后,残余物的热溶解用乙酸,溶解温度为60℃~90℃,乙酸体积用量为阿拉伯胶重量的1-4倍。第一、第二柱内填充纤维素、氧化铝、淀粉、硅胶,第一柱所用的展开剂为:正丁醇、乙酸乙酯、异丙醇、乙酸、水之比为35100603530;第二柱所用的展开剂为:乙酸乙酯、异丙醇、水之比为652211。

  其他衍生物、中间体等的制备工艺发明。例如,03129165.1号文献涉及一种化合物合成方法。它以β-D-吡喃葡萄糖基薯蓣皂甙为原料,经过葡萄糖基的选择性保护与鼠李糖基给体进行糖苷化反应,再与阿拉伯糖基给体进行糖苷化反应,随后脱去保护基,即得一重楼皂甙。200710072063.8号文献涉及一种复方阿拉伯半乳聚糖薄膜衣片的制备方法。它以阿拉伯半乳聚糖、黄芪、茯苓为原料,制成薄膜衣片的药物剂型。其中,阿拉伯半乳聚糖由兴安落叶松提取。200610010479.2号文献涉及一种阿拉伯半乳聚糖硫酸酯的制备方法。200710111314.9号文献涉及一种甜叶菊甜菊苷类和黄酮类提取物及其制备方法。200610113275.1号文献、

  再如,200610113274.7号文献涉及一种植物纤维生物酶降解剂,其制备方法与用途。它采用简单酶和复合酶相结合的配方,制备一种具有如下优点的降解剂:可降解多菌种、多酶系对象,降解周期短,降解植物纤维完全。200610097633.4号文献涉及一种利用玉米皮制备的水解液及其制备方法和应用。该水解液含有葡萄糖、木糖、阿拉伯糖、半乳糖和甘露糖,单糖总含量占玉米皮干重的54%~71.9%。该水解液可用于配制培养基,替代葡萄糖等作为发酵糖源,降低了发酵成本。
生物技术发明。例如,02155709.8号文献涉及一种以左旋阿拉伯糖诱导T7表达系统的控制方法。它用左旋阿拉伯糖为诱导物,并用二阶段碳源和区段式进料发酵方法,使菌种能够大量生产重组蛋白质。02800324.1号文献涉及一种利用L-阿拉伯糖的工程真菌。它通过遗传工程方法改造了真菌微生物。200610096304.8号文献涉及一种新型阿拉伯糖苷酶基因的表达及优化方法。它通过热激诱导表达,获得重组阿拉伯糖苷酶。这种重组酶稳定性高,能降解高度聚合的木聚糖酶的阿拉伯糖侧枝,对环境因子具有较强的抗性,催化活性适应较宽的温度和pH条件。01134805.4号文献涉及一种含阿拉伯糖、半乳糖的红平红球菌及其脱除含硫化合物中硫元素的应用。200410093595.6号文献涉及一种重组链激酶的生产方法,包括如下步骤:在适合的表达条件下,培养大肠杆菌工程菌,该工程细胞携带选自下组的表达载体:含阿拉伯糖诱导的启动子的表达载体和既含有阿拉伯糖诱导的启动子又有能把目的蛋白引导到细胞间质的功能的表达载体,且在所述表达载体中插入链激酶的编码序列;分离纯化出上述步骤中表达的酶。

  检测技术发明。例如,93112199.X号文献涉及一种快速检测弧菌数量的方法及检测剂。它在TCBS培养液中加0.5%~100%重量的阿拉伯糖作检测剂,使用时接入水样,在15℃~37℃下培养,记录其由蓝色变到黄色所经历的时间,再由弧菌量、温度、时间对照表查出该水样中弧菌的数量。

  值得关注的是,虽然我国在核心菌种、制备方法上取得了重大技术突破,但是我国阿拉伯糖行业的崛起可能面临不少产品专利、用途专利,甚至方法专利的阻碍。国外专利权人,尤其日本企业在我国部署的阿拉伯糖专利申请保护范围过于宽泛,凭借高超的专利文献撰写能力,这类文献规避专利审查、公众监督的能力很强。如何通过专利权利的配置,来平衡国内外发明人的利益,促进公平竞争,这将是我国未来几年阿拉伯糖专利工作的重点内容之一。

  另一方面,通过跟踪专利部署情况,国外竞争对手完全能够获悉我国核心菌种的发明人、控制人,乃至各个流通环节。如何加强菌种的管理、保密工作,杜绝技术扩散,这也是我国企业开展国内外专利部署的过程中必不可少的一个配套任务。(叶东蕾)