“协同作用”,即特征组合后的效果大于各特征单独效果之和(1+1>2),这一词汇无论在申请文本还是答复文本中均屡见不鲜。但是事实上,《专利法》、《专利实施细则》和《专利审查指南》中均无“协同作用”的记载,而这一词汇在《专利审查指南》中却有迹可循:
在非显而易见的组合里记载了“如果组合的各技术特征在功能上彼此支持,并取得了新的技术效果;或者说组合后的技术效果比每个技术特征效果的总和更优越,则这种组合具有突出的实质性特点和显著的进步,发明具备创造性”。
以上内容为其判断提供了依据。
笔者注意到,有关专利中“协同作用”的相关文章少之又少,而在这些文章中,不同作者对于“协同作用”的理解各不相同,甚至出现了截然相反的观点。笔者结合自己的理解进行了整理、总结,以供各位参考。
关键点1:协同作用不必然带来预料不到的技术效果
什么是预料不到的技术效果想必不用再多说,单纯从含义来看,即能够发现“预料不到的技术效果”和“协同作用”存在实质区别。
部分人认为能够证明协同作用就能够证明取得了预料不到的技术效果显然并不正确。
例如,我们证明了药物A和药物B之间具有协同作用,进而能够治疗疾病C,但若本领域技术人员依据现有技术能够预期得到该协同,显然其不算是预料不到的技术效果。
反之,若药物A和药物B相互组合之后产生了新的性能(即“质变”)或取得了超出预期的“量变”则可以认为其取得了预料不到的技术效果。
关键点2:协同作用不等同于非显而易见性
协同作用是证明创造性的重要依据,但不能替代非显而易见性的判断。在专利申请中,需通过以下步骤完成论证:
(1)证明协同作用:通过实验数据证明组合效果优于各部分之和;
(2)证明非显而易见性:通过现有技术检索和逻辑分析,证明该组合在申请时无法被本领域技术人员合理预期。
二者缺一不可,共同构成创造性判断的完整链条。
那么,如何来说明协同作用?
证明协同作用的方法1——简单实验设计
201310020400.4-家用碱性清洁剂中的具体实施例及对比例设置如下表所示:
(注:上表摘自文献:朱金虎,南楠."协同作用"在专利审查中的考量[J].中国发明与专利, 2014(10):101-105.)
该专利重点强调EDTA-四钠和二羧甲基丙氨酸三钠之间的协同作用,实验设计时,对比例1设置为仅含有EDTA-四钠,其总量与实施例1中EDTA-四钠和二羧甲基丙氨酸三钠的总量一致,同理,对比例2设置为仅含有二羧甲基丙氨酸三钠,其总量与实施例1中EDTA-四钠和二羧甲基丙氨酸三钠的总量一致。进而通过实施例1的去污率高于对比例1-2说明EDTA-四钠和二羧甲基丙氨酸三钠之间存在协同作用。
在一些情况下,上述实验设计对于证明协同作用已经足够,但部分审查员可能会认为实验设计不够严谨,或者存在增量能够合理预期的可能(证明协同,即证明1+1=2±X,但当X很小的情况下,可能会被认为仅是简单的叠加),此时,为了提高协同作用被接受的可能性,应当充分地说明1+1=2±X时,X的不可预期性。
而上述申请文本即可强调络合物对水的软化效果与用量之间呈线性关系,进而在用量不超过0.4公斤的前提下,去污率不会超过对比例1-2的结果,而实施例1其去污率在原料用量相同的情况下,出现了显著提升,从而证明出X的不可预期性,展示出EDTA-四钠和二羧甲基丙氨酸三钠之间的协同作用。
以上即是简单实验设计证明协同作用的方法,但在实验设计时需要注意以下几点:
第一,联合给药的给药量和给药方式缺失,具体如下所示:
组1:仅静脉注射药物A,给药剂量为1ml/kg,与对照组相比,对于疾病C的治疗在统计学上没有显著作用(p>0.05); 组2:仅口服药物B,给药剂量为1mg/kg,与对照组相比,对于疾病C的治疗在统计学上没有显著作用(p>0.05); 组3:同时给药A+B,与对照组相比,对于疾病C的治疗在统计学上具有显著作用(p<0.05); 组4:对照组。
在以上实验中,未明确记载同时给药A+B时的给药方式,是注射、口服还是其他方式,同时也没有记载给药量具体是多少,在此种情况下,本领域技术人员无法确定比较的基础,进而无法判断出效果优势究竟是协同带来的还是给药方式、给药剂量带来的。
第二,联合给药的给药剂量高于单独给药的给药剂量。
组1:仅口服药物A,给药剂量为1mg/kg,与对照组相比,对于疾病C的治疗在统计学上没有显著作用(p>0.05); 组2:仅口服药物B,给药剂量为1mg/kg,与对照组相比,对于疾病C的治疗在统计学上没有显著作用(p>0.05); 组3:同时口服药物A+药物B,药物A的给药剂量为1mg/kg,药物B的给药剂量为1mg/kg,与对照组相比,对于疾病C的治疗在统计学上具有显著作用(p<0.05); 组4:对照组。
在以上实验中,尽管记载了给药方式和给药剂量,但联合给药的给药剂量是单独给药的剂量之和,也即,实际上给药量是单独给药量的2倍,由于效果优势可能仅仅是由于剂量的增加而带来,因此,仍无法证明协同作用。
第三,缺失效果优劣的实质性数据。
此外还需要注意,以上两个案例中,效果优劣均展示了与对照组之间的显著性差异情况,p值仅反映两组差别有无统计学意义,并不代表差别大小,如与对照组相比,药物A的p<0.01,药物B的p<0.05,并不意味着药物A的效果优于药物B。
证明协同作用的方法2——业界较为认可的方法
(1)相互作用指数分析法:
该方法的公式为:γ=a/A+b/B;
其中a、b分别为联合使用药物A和药物B时,达到一定效应时的剂量,A、B分别为单独使用药物A或药物B时,达到相同效应的剂量。
若γ<1:证明存在协同作用(联合效应强于预期相加);
若γ=1:为单纯相加作用(联合效应等于预期相加);
若γ>1:为拮抗作用(联合效应弱于预期相加)。
【示例】假设研究药物A和B对肿瘤细胞的抑制作用:
单独作用时:A的EC₅₀为10μM(即A=10),B的EC₅₀为20μM(B=20);
联合作用时:当A用2μM、B用4μM时,即可达到50%抑制率(即a=2,b=4);
计算γ:γ=(2/10)+(4/20)=0.2+0.2=0.4<1,进而证明A和B联合存在协同作用。
(2)Bliss独立模型法:
该方法的公式为:EAB(理论)=EA+EB-EA×EB;
若EAB(实际)>EAB(理论):证明存在协同作用;
若EAB(实际)=EAB(理论):证明存在相加作用;
若EAB(实际)<EAB(理论):证明存在拮抗作用;
【示例】假设研究两种杀虫剂A和B对某害虫的杀灭效果,单独使用时的死亡率如下:
杀虫剂A单独使用:死亡率EA=0.6(即60%的害虫被杀死);
杀虫剂B单独使用:死亡率EB=0.5(即50%的害虫被杀死);
杀虫剂A和B联合使用:死亡率EAB(实际)=0.9(即90%的害虫被杀死);
代入计算:EAB(理论)=0.6+0.5-(0.6×0.5)=0.6+0.5-0.3=0.8;
则比较EAB(实际)>EAB(理论),证明出协同作用。
(3)金氏法:
在Bliss独立模型法的基础上,引入CI=EAB(实际)/EAB(理论);
0.85≤CI≤1.15:单纯相加;1.15<CI≤20:增强(协同);CI>20:显著增强;0.55≤CI<0.85:拮抗;CI<0.55:明显拮抗。
【示例】实验设计及计算同前文提到的Bliss独立模型法;
需要进一步计算CI=0.9/0.8=1.125,进而判断出其属于单纯相加(从这里也可以看出Bliss独立模型法和金氏法不同的适用范围,前者适用于作用机制无交叉的联合效应,当作用机制出现交叉时,该预测会偏离实际,而后者则适用于机制不明确的情景)。
(4)FIC指数法:
公式为:FIC指数=MIC(A组联合)/MIC(A组单用)+MIC(B组联合)/MIC(B组单用);
若FIC≤0.5,证明存在协同作用;
若0.5<FIC≤1,证明存在相加作用;
若1<FIC<2,证明存在不相关作用;
若FIC≥2,证明存在拮抗作用。
但需要注意由于MIC涉及最小抑菌浓度,因此该方法仅局限于抗菌药物,应用领域较为狭窄。
(5)等效坐标图分析法:
第一步:测定单独用药的ED50(半数有效剂量)
单独用药物A:通过剂量-效应曲线计算,达到50%疼痛缓解的剂量为ED50A=20mg;
单独用药物B:同理,达到50%疼痛缓解的剂量为ED50B=30mg。
第二步:绘制等效坐标图的“相加线”
坐标设定:
横轴(X轴):药物A的剂量(mg);
纵轴(Y轴):药物B的剂量(mg)。
相加线(AB 线):连接两点——A(20,0)和B(0,30),这条直线代表“单纯相加作用”的理论剂量组合(即两药联合效应仅为单独效应的简单叠加)。
第三步:测定联合用药的实际ED50组合
固定“联合使用时总效应为50%疼痛缓解”,测定此时两药的实际剂量:
假设实验测得:联合用药时,药物A用10mg,药物B用10mg,即可达到50%效应,即联合ED50组合为(10mg,10mg),在坐标图上标记为点C。
第四步:判断相互作用类型
点C(10,10)位于相加线AB的左侧→提示药物A与药物B联合使用时产生协同作用(即低于相加线理论剂量的组合即可达到等效效应)。
此外,还有Bürgi公式法、Chou-Talalay联合指数法等各类证明协同作用的方法,此处不再一一举例,但需注意不同方法存在其特有的适用范围、局限性,在实验设计前务必关注这一点再进行后续试验,避免做无用功。
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