摘要 瘦肉精是一类β-受体激动剂的药物,可以促进瘦肉生长,但被瘦肉精污染的食物容易导致人类中毒,许多国家包括中国禁止在食源性动物的生产中使用,也将其作为肉品类的必检项目之一。随着食品安全日益受重视,关于瘦肉精的专利申请量也在逐年增加。本文对国内瘦肉精的专利申请的发展状况进行了梳理与分析。
关键词 瘦肉精 免疫检测 专利
前言
瘦肉精是一类药物的统称,任何能够抑制动物脂肪生成,促进瘦肉生长的物质都可以称为“瘦肉精”。能够实现此类功能的物质主要是一类叫做β-受体激动剂(也称β-兴奋剂)的药物,其中较常见的有盐酸克仑特罗、沙丁胺醇、莱克多巴胺、硫酸沙丁胺醇、盐酸多巴胺、西马特罗和硫酸特布他林等[1]。
通常是指盐酸克伦特罗。这一类“瘦肉精”,进入牲畜体内后能够改变养分的代谢途径,促进动物肌肉生长,尤其是促进骨骼肌蛋白质的合成,加速脂肪的转化和分解,提高牲畜的瘦肉率。
近年来(2011年),因食用被“瘦肉精”污染的食物导致中毒事件屡有发生,且后果极其严重,引起了世界各国的高度重视。为了保证畜产品质量安全,保护人类健康,许多国家都禁止在食源性动物的生产中使用盐酸克伦特罗,美国食品与药品监督管理局(FDA)将肉品中的盐酸克伦特罗残留作为必检项目,欧盟也严禁在饲料中添加“瘦肉精”类药物。我国虽然于2000年提出禁止使用“瘦肉精”类药物,但在畜牧业生产中“瘦肉精”的使用仍屡禁不止。
目前,瘦肉精的主要检测方法有高效液相色谱法、生物传感器技术、在国内,气相色谱-质谱联用法、免疫检测法包括免疫层析检测、酶联免疫分析、毛细管电泳免疫分析-激光诱导荧光检测等。高效液相色谱仅作为瘦肉精的半定性方法,检测限为1~15ng/g,其优点是假阳性率底、检测精度高;缺点是需贵重仪器、费用昂贵、检测过程繁琐、难以操作、检测时间长。GC-MS的优点是重复性好、准确性、检测灵敏度高,但所需要的仪器设备非常昂贵,同时样品前处理的技术要求很高、检测过程繁琐、难于操作,要求检测人员专业性强且具有丰富的实际操作经验。免疫分析法都是采用固定的试剂盒,检测灵敏度高,检测结果容易把握,成本低,最低检测限能够达到 0.5 ng/mL,样品前处理简单,有些样品甚至不需要前处理,其缺点是假阳性高。生物传感器是采用生物活性物质作为敏感元件器,与其他同类物质交叉反应低,特异性强,缺点是灵敏度低,反应时间长[4]。本文主要针对国内瘦肉精免疫检测技术做简单的专利分析。
国内瘦肉精免疫检测技术专利概况分析
在incopat中以瘦肉精、抗体的各种中英文关键词结合IPC分类号G01N33+进行检索,并进行人工去噪,时间为2020年6月16日,下面对检索结果进行分析。
在2009年以前,国内就瘦肉精的免疫检测技术申请专利量较少,一方面可能是因为当时国内整体专利意识不够强,国内申请人还没有充分利用专利的手段保护自身的权益;自2010年后,瘦肉精的免疫检测技术申请专利量激增,到2012年达到顶峰,这可能与2009年广州发生了首例“瘦肉精”中毒事件后,社会各界开始关注瘦肉精残留的危害,2011年3月15日,央视曝光双汇子公司河南济源双汇食品有限公司连续多年收购“瘦肉精”猪肉,从而引发了社会各界的广泛关注,因此,迫切的需要研发瘦肉精的检测试剂,国内申请人为了保护自身的产品在市场中的竞争力,开始运用专利的手段维护自身的利益。另一方面,由于申请数量的统计范围是目前已公开的专利。一般发明专利在申请后3~18个月公开,实用新型专利和外观设计专利在申请后6个月左右公开。因此,专利申请量在2012年达到顶峰。随后几年,瘦肉精的免疫检测技术申请专利量一直保持在一个可观的数量上,这表明瘦肉精的免疫检测技术在平稳发展,一直在进步。
国内瘦肉精免疫检测技术的专利申请量排名前10的申请人,其中,排名第一的是北京勤帮生物技术有限公司,排名第二的是中国农业大学,排名第三的是北京维康维德生物技术有限公司,排名前10的申请人中企业占主体,为6家,这可能是在瘦肉精中毒事件后,被明确禁止添加至肉品生产过程中,市场上有对肉品进行瘦肉精的检测需求,故企业也在研发快速检测瘦肉精的免疫检测试剂上有一定的资金、人力、物力的支持。
国内瘦肉精免疫检测技术的专利申请量的地域分布,我们可以看出排名前三的是江苏、浙江、广东,这些均是经济大省,由此也可以看出,各省市地区的创新活跃程度与其经济发展有着密切的联系。
国内瘦肉精免疫检测技术的专利申请的有效性的分析,目前有37.79%的专利申请仍处于有效状态,而也有相当大的一部分(约49.42%)的专利申请处于失效状态,国内瘦肉精免疫检测技术的专利申请的有效性的分析,目前有37.79%的专利申请被授权,15.41%的专利申请的权利终止,18.31%的专利被撤回,15.7%的专利驳回。这些表明瘦肉精免疫检测技术的专利性较强,但是,也发现有部分的授权专利均处于无效状态,这也体现了相关单位对瘦肉精免疫检测技术的重视度不够,后续还有较大的发展空间。
国内瘦肉精免疫检测技术重点专利介绍
免疫层析检测技术
免疫层析(immunochromatography as say,ICA)是出现于20世纪80年代初期的一种新型的免疫分析方式,它是在免疫渗滤(immunofiltrationasay,IFA)的基础上建立的一种简单快速的免疫学检测技术,是目前可现场、快速诊断常用的一种技术手段。免疫层析法(immunochromatography)的原理是将特异的抗体先固定于层析膜如硝酸纤维素膜的某一区带,当该干燥的层析膜一端浸入样品(尿液或血清)后,由于毛细管作用,样品将沿着该膜向前移动,当移动至固定有抗体的区域时,样品中相应的抗原即与该抗体发生特异性结合,若用免疫胶体金或免疫酶染色或其他标记物可使该区域显示一定的颜色或其他检测信号,从而实现特异性的免疫诊断。
CN1508545A公开了一种典型的瘦肉精免疫层析试纸,包括不干胶、样品垫、结合垫、硝酸纤维素膜、吸水垫和PVC背衬,PVC 背衬一端依次粘附样品垫、结合垫、不干胶,中间粘附硝酸纤维素膜层,另一端依次粘附吸水垫和不干胶,其特点是结合垫 为由包被了单克隆抗体胶体金标记物的胶体金结合垫,硝酸纤 维素膜包为被了盐酸克伦特罗-BSA和羊抗鼠IgG的硝酸纤 维素膜。当然,免疫标记并不仅限于胶体金,还包括荧光微球(CN101435823A)、量子点(CN1945331A)、上转磷光颗粒(CN201429600Y)、磷光二氧化硅纳米颗粒(CN102866252A)、近红外荧光纳米微球(CN103197074A)、荧光金纳米簇(CN110873793A)、胶体硒(CN107167615A)、银纳米粒子(CN109100509A)等。
酶联免疫检测技术及其他免疫检测方法
酶联免疫吸附测定(enzyme linked immunosorbent assay,简写ELISA)指将可溶性的抗原或抗体结合到聚苯乙烯等固相载体上,利用抗原抗体特异性结合进行免疫反应的定性和定量检测方法。酶联免疫吸附测定(ELISA)为免疫学中的经典实验,很多其他免疫测定方法都是在ELISA法的基础上改进而来。CN1766617A公开了一种典型的检测瘦肉精的酶联免疫试剂盒,一种检测-兴奋剂类药物的酶联 免疫试剂盒,它包括:包被了β-兴奋剂类药物抗原的酶标板、 酶标抗抗体、克伦特罗的标准品溶液、底物显色液、β-兴奋剂类药物抗体工作液、浓缩洗涤液、终止液和浓缩复溶液。CN101413953A中提供了一种检测莱克多巴胺的化学发光免疫检测试剂盒, CN101858918A一种基于微间隙阵列电极的电化学免疫定量传感器及用于检测食品中莱克多巴胺的方法。传感器有:叉指式双电极组成的微间隙阵列电极,微间隙阵列电极表面固定有莱克多巴胺-BSA偶联物;碱性磷酸酯酶标记的莱克多巴胺单克隆抗体,它在检测时加到微间隙阵列电极上,同被检测样品中的莱克多巴胺及所述电极上的莱克多巴胺-BSA偶联物发生竞争免疫反应。该传感器特异性强,灵敏度高,可实现浓度为1ng/mL的动物源中莱克多巴胺的检测,4-40℃都可使用,10min以后便可观察结果,适合于单位或个人对动物源性食品样品中的莱克多巴胺进行快速检测。CN104459136A中以Au@Pt纳米颗粒作为酶模拟物标记的二抗,检测灵敏度达到0.1ng/ml。
结论
本文对国内瘦肉精免疫检测技术的专利状况进行了分析。目前瘦肉精的免疫测定技术处于一个平稳发展的时期,每年都有大量的专利申请提出,该技术的创新主体以企业为主,各大科研院所也对此有较大贡献。相信在未来随着专利保护意识的不断加强,瘦肉精的免疫测定技术的专利申请、专利布局与运营均会有较好的发展。
参考文献
[1] 肖肖 等 我国"瘦肉精"监管现状分析及对策建议[J]. 中国动物检疫, 2011, 28(4):4-6.