通过分批补料添加碳源底物和碱来制备有机酸的方法-复审决定


发明创造名称:通过分批补料添加碳源底物和碱来制备有机酸的方法
外观设计名称:
决定号:190617
决定日:2019-09-23
委内编号:1F249395
优先权日:2012-05-23
申请(专利)号:201380039027.5
申请日:2013-05-21
复审请求人:SK新技术株式会社 SK能源株式会社
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:曹克浩
合议组组长:吴文英
参审员:孙俊荣
国际分类号:C12P7/40,C12N1/20,C12P7/52
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:对于本发明和现有技术均涉及使用产酸菌对碳源底物进行分批补料发酵生产相同有机酸的方法,当主要区别特征在于起始碳源底物和具体监测气体以及监控参数时,如果选择起始碳源底物属于常规手段,并且所述监测的气体属于已知的气体产物,同时本领域公知碳源底物、二氧化碳浓度和pH三者之间的相关性以及如何根据气体产物浓度来间接反馈控制补充碳源底物,那么本领域技术人员在面对解决所述技术问题时,有动机改进现有技术,并通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验可以得到的其他的步骤,从而获得要求保护的发明,因此该发明相对于现有技术不具有突出的实质性特点和显著的进步。
全文:
本复审请求涉及申请号为201380039027.5、名称为“通过分批补料添加碳源底物和碱来制备有机酸的方法”的发明专利申请。申请人为SK新技术株式会社、SK能源株式会社。
经实质审查,针对申请人依据专利合作条约第28条或者第41条提交的说明书摘要、说明书第1-5段;2015年01月22日提交的说明书第6-84段、说明书附图、摘要附图;2017年07月31日提交的权利要求第1-9项,国家知识产权局原审查部门于2017年12月11日以权利要求1-9不符合专利法第22条第3款规定为由驳回了本申请。
驳回决定认为:权利要求1要求保护一种通过分批补料培养生产有机酸的方法,对比文件1(US20110177567A1,公开日为2011年07月21日)公开了一种从木质纤维素生物质中生产有机酸作为发酵产物的方法,二者的区别在于:①权利要求1还包含制备包含碳源底物、产有机酸的菌株和菌株生长成分的培养基的步骤;②碱还可以选自碳酸氢铵或碳酸铵;③所述底物-碱混合物的添加速率取决于所述pH值的变化;④所述碳源底物是一种或多种选自葡萄糖、果糖、蔗糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖、甘蔗、糖蜜和淀粉水解物组成的组中的糖;保持所述底物在所述培养基中的恒定浓度。由该区别特征确定本申请实际要提供的是一种通过分批补料培养生产有机酸的方法。关于区别特征①-②,这些均是本领域技术人员常规技术手段或常规选择。关于区别特征③,对比文件1已经公开了通过加入碱预处理的木质纤维素生物质以及碱来平衡pH,也就是说加入培养基的碱性物质的量将会影响培养基的pH,本领域技术人员为了维持所需的pH,容易想到根据pH值的变化来调整所述底物-碱混合物的添加速率,并预期其所取得的技术效果。关于区别特征④,出于在发酵过程中保持碳源底物浓度的目的,本领域技术人员容易想到采用具体的糖类物质作为碳源物质,而具体的糖类物质的选择也仅是本领域技术人员的常规选择;由于对比文件1也是采用分批补料的方式加入碱-预处理的木质纤维素生物质,本领域技术人员也容易想到通过分批补料的方式来保持所述碳源底物在所述培养基中的恒定浓度,以抵抗发酵进行过程中碳源底物的浓度变化。因此,在对比文件1的基础上结合上述常规技术手段和常规选择以获得该权利要求所要求保护的技术方案,对所属技术领域的技术人员来说是显而易见的,因此权利要求1所要求保护的技术方案不具备突出的实质性特点和显著的进步,因而不具备创造性。基于相同或相似的理由,从属权利要求2-7、独立权利要求8及其从属权利要求9也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种通过分批补料培养生产有机酸的方法,包括:
制备包含碳源底物、产有机酸的菌株和菌株生长成分的培养基,其中所述碳源底物是一种或多种选自葡萄糖、果糖、蔗糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖、甘蔗、糖蜜和淀粉水解物组成的组中的糖;
发酵所述碳源底物,同时以分批补料方式添加底物-碱混合物至所述培养基中,以使所述培养基具有所述产有机酸的菌株生长的最适pH值并且同时保持所述碳源底物在所述培养基中的恒定浓度,以抵抗发酵进行过程中pH值和所述碳源底物的浓度的变化,其中所述底物-碱混合物由所述碳源底物和至少一种选自碳酸氢铵、碳酸铵和包含碱金属的弱碱中的碱组成;和
从所述培养基中回收所述有机酸,所述有机酸是通过发酵所述碳源底物生产的,
其中所述培养基的pH值和碳酸底物浓度在发酵期间随着有机酸的产生而改变,并且所述底物-碱混合物以一定速率添加,该速率取决于所述pH值的变化。
2. 如权利要求1所述的方法,其中所述包含碱金属的弱碱是碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸钾或它们的组合。
3. 如权利要求1所述的方法,其中所述有机酸是至少一种选自由丁酸、乳酸、乙酸、甲酸、柠檬酸、己二酸、琥珀酸、富马酸、苹果酸、3-羟基丙酸、谷氨酸、戊二酸、葡糖二酸、衣康酸、丙烯酸、和己二烯二酸组成的组中的有机酸。
4. 如权利要求1所述的方法,其中所述产有机酸的菌株选自梭状芽孢杆菌属、假单胞菌属、根霉属、曲霉属、棒状杆菌属、放线菌属、酵母、假丝酵母属、毕赤酵母属、大肠杆菌、和乳酸菌。
5. 如权利要求1所述的方法,其中所述发酵是在安装有pH控制传感器或气量计、或者同时安装有这两者的发酵罐中进行的。
6. 如权利要求1所述的方法,其中,所述底物-碱混合物添加完成后,氨水、碱金属氢氧化物溶液、碱土金属氢氧化物溶液、或它们的组合被添加到发酵罐,以使上述培养基具有所述产有机酸的菌株生长的最适pH值,直至所述碳源底物发酵完全。
7. 如权利要求1所述的方法,其中所述生长成分为选自由氮源、维生素、矿物质和碳源分解酶组成的组中的至少一者。
8. 一种通过分批补料培养生产丁酸的方法,包括:
制备含有碳源底物、产丁酸的菌株、和所述菌株的生长成分的培养基,其中所述碳源底物是一种或多种选自葡萄糖、果糖、蔗糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖、甘蔗、糖蜜和淀粉水解物组成的组中的糖;
发酵所述碳源底物,同时以分批补料方式添加底物-碱混合物至所述培养基中,以使所述培养基具有4.5-7的pH值并且同时保持所述碳源底物在所述培养基中的恒定浓度,以抵抗发酵进行过程中pH值和所述碳源底物的浓度的变化,其中所述底物-碱混合物由所述碳源底物和至少一种选自碳酸氢铵、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸铵、碳酸钠、碳酸钾及其混合物组成的组中的碱组成;和
从所述培养基中回收丁酸,所述丁酸是通过所述碳源底物的发酵产生的,
其中所述培养基的pH值以及碳源底物浓度在发酵期间随着有机酸的产生而改变,并且所述底物-碱混合物以一定速率添加,该速率取决于所述pH值的变化。
9. 如权利要求8所述方法,其中所述产丁酸的菌株是梭状芽孢杆菌属微生物。”
申请人SK新技术株式会社、SK能源株式会社(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年03月26日向国家知识产权局提出了复审请求,并提交修改的权利要求书,其中仅将“气体生成速率的变化”限入独立权利要求1、8。
修改后的权利要求1、8如下:
“1. 一种通过分批补料培养生产有机酸的方法,包括:
制备包含碳源底物、产有机酸的菌株和菌株生长成分的培养基,其中所述碳源底物是一种或多种选自葡萄糖、果糖、蔗糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖、甘蔗、糖蜜和淀粉水解物组成的组中的糖;
发酵所述碳源底物,同时以分批补料方式添加底物-碱混合物至所述培养基中,以使所述培养基具有所述产有机酸的菌株生长的最适pH值并且同时保持所述碳源底物在所述培养基中的恒定浓度,以抵抗发酵进行过程中pH值和所述碳源底物的浓度的变化,其中所述底物-碱混合物由所述碳源底物和至少一种选自碳酸氢铵、碳酸铵和包含碱金属的弱碱中的碱组成;和
从所述培养基中回收所述有机酸,所述有机酸是通过发酵所述碳源底物生产的,
其中所述培养基的pH值和碳酸底物浓度在发酵期间随着有机酸的产生而改变,并且所述底物-碱混合物以一定速率添加,该速率取决于所述pH值和气体生成速率的变化。
8. 一种通过分批补料培养生产丁酸的方法,包括:
制备含有碳源底物、产丁酸的菌株、和所述菌株的生长成分的培养基,其中所述碳源底物是一种或多种选自葡萄糖、果糖、蔗糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖、甘蔗、糖蜜和淀粉水解物组成的组中的糖;
发酵所述碳源底物,同时以分批补料方式添加底物-碱混合物至所述培养基中,以使所述培养基具有4.5-7的pH值并且同时保持所述碳源底物在所述培养基中的恒定浓度,以抵抗发酵进行过程中pH值和所述碳源底物的浓度的变化,其中所述底物-碱混合物由所述碳源底物和至少一种选自碳酸氢铵、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸铵、碳酸钠、碳酸钾及其混合物组成的组中的碱组成;和
从所述培养基中回收丁酸,所述丁酸是通过所述碳源底物的发酵产生的,
其中所述培养基的pH值以及碳源底物浓度在发酵期间随着有机酸的产生而改变,并且所述底物-碱混合物以一定速率添加,该速率取决于所述pH值和气体生成速率的变化。”
复审请求人认为:
(1)对比文件1的发明目的是解决使用木质纤维素生物质作为碳源底物所遇到的问题,因此暗示了木质纤维素生物质是不可改变的且不可省略的。而为了获得本发明的碳源底物,还需要额外的添加酶制剂进行水解糖化。由于这种额外的水解过程,导致对比文件1不能在发酵中保持恒定的碳源底物浓度,以同时抵抗pH和碳源底物浓度变化。即使将碱处理的纤维素生物质以分批补料的方式添加到培养基中,糖的浓度也是不可控制的。而本发明限定碳源底物为特定糖成分,不需要额外的微生物糖化过程,并能更好地控制底物浓度。
(2)相比于对比文件1,本发明还采用了根据pH值和气体生成速率的变化添加碳源底物和碱,以监测发酵菌株活性,从而提供了关于碳源底物适当添加时机的信息,使得发酵可以进行至碳源底物完全消耗,并获得最大的有机酸产量(参见说明书实施例1-2页)。对此,对比文件1仅仅教导了根据pH的改变来提供发酵混合物,缺乏根据碳源底物和气体生成速率的监测手段,因此不能维持碳源底物的恒定浓度和抵抗pH变化,也不能达到完全消耗碳源底物的效果。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年04月26日依法受理了该复审请求,并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为,直接采用糖类物质来生产有机酸仅是本领域的一般选择;本领域技术知晓在发酵过程中碳源底物如糖,气体如排气CO2以及pH值三者之间具备相关性,是发酵工艺生产中用于补料控制的参数,因此本领域技术人员容易想到根据pH值和气体生成速率来控制补充底物的速率;并可以预期通过保持碳源浓度恒定来提高发酵产物如有机酸的产量。故坚持驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理,并于2019年04月22日发出复审通知书,指出:
权利要求1与对比文件1的区别特征在于:①权利要求1预先制备包含碳源底物的培养基,其中碳源底物选自葡萄糖、果糖等糖成分混合物,而对比文件1中纤维素生物质糖化后作为发酵菌株的碳源;②权利要求1使用的弱碱选自碳酸氢铵、碳酸铵和包含碱金属的弱碱中的碱,对比文件1使用的弱碱选自氨、碳酸钠(即包含碱金属的弱碱);③权利要求1还限定同时根据气体生成速率的变化确定分批补料方式添加底物-弱碱混合物的速率。基于此本申请实际解决的技术问题是:根据发酵过程中的参数变化,提供一种反馈调节生产有机酸的分批补料方法。然而,对于区别特征①,本领域公知对比文件1将纤维素进行糖化处理,其产物为葡萄糖、寡糖或多元糖,其与权利要求1所述的糖成分没有实质性区别。并且本领域技术人员可以根据生产的需要可以进行常规选择,并且能够预料到这种选择后所带来的技术效果。至于区别特征②,对比文件1的氨、碳酸钠是公知的弱碱试剂,其与权利要求1所用的弱碱试剂具有相同的作用,属于本领域的常规选择。对于区别特征③,在对比文件1已经公开了为了维持发酵适宜的pH,可以通过加入碱预处理的木质纤维素生物质(即发酵底物)以及碱来平衡的情况下,至于结合气体生成速率的变化来选择具体的调控参数,本领域公知可以通过流加操作控制系统选择已知的检测参数作为控制指标(参见公知常识工具书1:《发酵工艺学》,白秀峰主编,中国医药科技出版社,2003年8月出版,第七章“发酵过程的控制”第十节“补料分批发酵”正文第146-148页),例如利用pH、排气中CO2含量及代谢产物浓度作为补料反馈控制参数。综上所述,本领域技术人员根据对比文件1公开的内容并结合本领域公知常识,通过简单摸索实验即可获得权利要求1的技术方案,效果也是可以预料的,因此其不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
从属权利要求2-7的附加技术特征或是被对比文件1公开(如对比文件1权利要求16和18公开了所述有机酸、产酸菌),或是本领域常规选择的弱碱试剂,或是本领域公知的流加操作控制系统(参见工具书1正文第147-148页)。因此,在所引用的权利要求不具备创造性的情况下,上述从属权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求8-9保护一种通过分批补料培养生产丁酸的方法,其相对于对比文件1除了上述区别特征之外,还包括区别特征④:权利要求8-9限定需要维持培养基pH为4.5-7。如前所述,在对比文件1公开了上述内容的基础上,对比文件1还明确公开了“产生有机酸会降低pH,这可以通过加入碱预处理的木质纤维素生物质以及碱来平衡,从而使pH低于约8.0,和/或维持pH在低于8.0,从而允许加入的微生物和/或酶处于最佳活性”。因此,本领域技术人员在对比文件1的教导下,可以根据采用的产丁酸菌株的合适培养条件调整相应的pH值。因此,基于权利要求1-4相对于对比文件1和公知常识不具备创造性的相似理由,权利要求8-9也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
针对复审通知书,复审请求人于2019年06月10日提交了意见陈述书,并提交修改的权利要求书,其中对独立权利要求1和8进一步限定了监测的发酵气体及其生成速率等特征。
修改的权利要求1和8如下:
“1. 一种通过分批补料培养生产有机酸的方法,包括:
制备包含碳源底物、产有机酸的菌株和菌株生长成分的培养基,其中所述碳源底物是一种或多种选自葡萄糖、果糖、蔗糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖、甘蔗、糖蜜和淀粉水解物组成的组中的糖;
发酵所述碳源底物,同时以分批补料方式添加底物-碱混合物至所述培养基中,以使所述培养基具有所述产有机酸的菌株生长的最适pH值并且同时保持所述碳源底物在所述培养基中的恒定浓度,以抵抗发酵进行过程中pH值和所述碳源底物的浓度的变化,其中所述底物-碱混合物由所述碳源底物和至少一种选自碳酸氢铵、碳酸铵和包含碱金属的弱碱中的碱组成;其中所述培养基的pH值和碳酸底物浓度在发酵期间随着有机酸的产生而改变,所述底物-碱混合物以一定速率添加,该速率取决于所述pH值和气体的生成速率的变化,并且其中所述气体为CO2和H2,
当所述气体的生成速率经监测达到1.5-2.5 L/L发酵罐/小时的时候,终止添加所述底物-碱混合物,以便发酵进行直至将此前所添加的碳源底物完全耗尽,以及
从所述培养基中回收所述有机酸,所述有机酸是通过发酵所述碳源底物生产的。
8. 一种通过分批补料培养生产丁酸的方法,包括:
制备含有碳源底物、产丁酸的菌株、和所述菌株的生长成分的培养基,其中所述碳源底物是一种或多种选自葡萄糖、果糖、蔗糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖、甘蔗、糖蜜和淀粉水解物组成的组中的糖;
发酵所述碳源底物,同时以分批补料方式添加底物-碱混合物至所述培养基中,以使所述培养基具有4.5-7的pH值并且同时保持所述碳源底物在所述培养基中的恒定浓度,以抵抗发酵进行过程中pH值和所述碳源底物的浓度的变化,其中所述底物-碱混合物由所述碳源底物和至少一种选自碳酸氢铵、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸铵、碳酸钠、碳酸钾及其混合物组成的组中的碱组成;其中所述培养基的pH值和碳酸底物浓度在发酵期间随着有机酸的产生而改变,所述底物-碱混合物以一定速率添加,该速率取决于所述pH值和气体的生成速率的变化,并且其中所述气体为CO2和H2,
当所述气体的生成速率经监测达到1.5-2.5 L/L发酵罐/小时的时候,终止添加所述底物-碱混合物,以便发酵进行直至将此前所添加的碳源底物完全耗尽,以及
从所述培养基中回收所述有机酸,所述有机酸是通过发酵所述碳源底物生产的。”
复审请求人认为:
(1)首先,对比文件1清楚地教导了有机酸由木质纤维素生物质产生并旨在解决使用木质纤维素生物质作为碳源底物所遇到的问题,因此暗示了木质纤维素生物质是不可改变的且不可省略的。如果本领域技术人员直接用糖取代木质纤维素生物质,其实质修改了对比文件1的原理和概念。
(2)修改的权利要求1和8相对于对比文件1,区别特征还包括:⑤权利要求1和8限定发酵生成的气体是CO2和H2,并监测其生成速率,以便在达成特定速率的时候,终止添加底物-碱混合物。由于新权利要求1所限定的保持碳源底物的恒定浓度,其不仅与作为碳源底物的糖-碱混合物相关,还依赖与上述新区别特征。然而,根据对比文件1图3a显示,对比文件1既没有使用糖-碱混合物,也没有根据气体生成速率来供给碳源底物,因此无法通过所谓常规替代自然地实现控制碳源底物浓度恒定的技术效果。
(3)对比文件1既没有公开监测CO2和H2的特定生成速率来作为供给碳源底物的终止指标,同时所述工具书仅仅教导了CO2作为分压的反馈控制参数来控制细菌体的生长速率和细菌浓度,并没有教导利用H2的产生以及CO2和H2的特定生成速率来作为供给碳源底物的终止指标。相反,本申请的方法不仅可监测pH的变化,而且可通过监测CO2和H2的特定生成速率及其指标,以保持碳源底物处于最适发酵的浓度,使得碳源底物被完全消耗,提高了有机酸的产率。
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。
二、决定的理由
(一)审查文本的认定
复审请求人在答复复审通知书时提交了修改的权利要求书,经审查,该修改符合专利法第33条和实施细则第61条第1款的规定。因此,本复审决定所针对的文本为:复审请求人依据专利合作条约第28条或者第41条提交的说明书第1-5段、说明书摘要,2015年01月22日提交的说明书第6-84段、说明书附图、摘要附图;以及于2019年06月10日提交的权利要求1-9。
(二)专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定,创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步。
对于本发明和现有技术均涉及使用产酸菌对碳源底物进行分批补料发酵生产相同有机酸的方法,当主要区别特征在于起始碳源底物和具体监测气体以及监控参数时,如果选择起始碳源底物属于常规手段,并且所述监测的气体属于已知的气体产物,同时本领域公知碳源底物、二氧化碳浓度和pH三者之间的相关性以及如何根据气体产物浓度来间接反馈控制补充碳源底物,那么本领域技术人员在面对解决所述技术问题时,有动机改进现有技术,并通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验可以得到的其他的步骤,从而获得要求保护的发明,因此该发明相对于现有技术不具有突出的实质性特点和显著的进步。
本案中,本案中,权利要求1要求保护一种通过分批补料培养生产有机酸的方法,其主要步骤包括:制备包含特定糖类作为碳源底物的发酵培养基;利用产酸菌进行发酵,并按照pH值和CO2和H2的生成速率的变化通过分批补料方式添加底物-碱混合物,从而维持最适pH值和所述碳源底物的浓度,其中所述底物-碱混合物由所述碳源底物和至少一种选自碳酸氢铵、碳酸铵和包含碱金属的弱碱中的碱组成;并且当CO2和H2生成速率经监测达到1.5-2.5 L/L发酵罐/小时时终止发酵,和回收有机酸。根据本申请说明书第0006-0008段、0014段、0047段的记载,为了克服发酵生产有机酸的传统分批补料培养方法中存在的pH不断降低抑制发酵菌株和碳源底物过剩浪费的缺陷,权利要求1的主要技术构思在于“根据pH值和CO2和H2生成速率的变化通过分批补料方式添加底物-弱碱混合物,其中弱碱中和并维持恒定的pH以保护发酵菌株,和适当添加碳源底物以保持碳源在培养基中的恒定浓度”。
对比文件1从木质纤维素生物质中生产有机酸作为发酵产物的方法,包括下述步骤: a) 用碱试剂预处理木质纤维素生物质以获得在8.0-14.0之间的pH;(b)在发酵罐中进行步骤a)的碱预处理的木质纤维素生物质的同时糖化和发酵,其中产生有机酸会降低pH(即所述培养基的pH值在发酵期间改变),这可以通过加入碱预处理的木质纤维素生物质以及碱来平衡(相当于权利要求1的根据pH值的变化通过分批补料方式添加底物-弱碱混合物),从而使pH低于约8.0,和/或维持pH在低于8.0,从而允许加入的微生物和/或酶处于最佳活性;和(c)任选地回收发酵产物(参见对比文件1权利要求1)。其中所述碱-预处理的木质纤维素生物质是以分批补料的方式加入步骤b)的SSF(参见对比文件1权利要求4)。并且,对比文件1公开了在步骤(a)中所用的碱试剂选自:氢氧化钙、氧化钙、氨、氢氧化钠、碳酸钠(即包含碱金属的弱碱)、氢氧化钾、尿素及其组合(参见对比文件1权利要求14)。也就是说,对比文件1的主要技术构思在于通过“预先将纤维素生物质进行水解生成碳源底物糖(即糖化),通过分批补料方式添加底物-弱碱混合物,其中弱碱中和并维持恒定的pH以保护发酵菌株和/或酶活”。
权利要求1与对比文件1的区别特征在于:①权利要求1预先制备包含碳源底物的培养基,其中碳源底物选自葡萄糖、果糖等糖成分混合物,而对比文件1中纤维素生物质糖化后作为发酵菌株的碳源;②权利要求1使用的弱碱选自碳酸氢铵、碳酸铵和包含碱金属的弱碱中的碱,对比文件1使用的弱碱选自氨、碳酸钠(即包含碱金属的弱碱)。③权利要求1还限定同时根据CO2和H2气体生成速率的变化确定分批补料方式添加底物-弱碱混合物的速率。④权利要求1限定当CO2和H2生成速率经监测达到1.5-2.5 L/L发酵罐/小时时终止发酵。
基于以上区别特征结合本申请的发明目的,本申请实际解决的技术问题是:根据发酵过程中的参数(pH和气体生成速率)变化,提供一种反馈调节补充碳源底物以生产有机酸的分批补料方法。
然而,对于区别特征①,本领域公知对比文件1将纤维素进行糖化处理,其产物为葡萄糖、寡糖或多元糖,其与权利要求1所述的糖成分没有实质性区别。并且本领域技术人员可以根据生产的需要可以进行常规选择,并且能够预料到这种选择后所带来的技术效果,例如为了降低成本而选择将成本低廉的纤维素进行水解以制备糖成分的碳源底物,而为了节约时间和精细化管理而直接选择糖成分作为碳源底物,这也是显而易见的。至于区别特征②,对比文件1公开的氨、碳酸钠是公知的弱碱试剂,其与权利要求1所用的弱碱试剂具有相同的作用,属于本领域的常规选择。
对于区别特征③,在对比文件1已经公开了为了维持发酵适宜的pH,可以通过加入碱预处理的木质纤维素生物质(即发酵底物)以及碱来平衡的情况下,本领域公知补料发酵的生产工艺中,溶解的二氧化碳和代谢产生的有机酸使得培养液pH下降,导致补糖、二氧化碳浓度和pH三者之间存在相关性(参见公知常识工具书1:第七章“发酵过程的控制”正文第146页第2段),因此,本领域易于想到结合气体生成速率的变化来选择具体的调控参数作为控制指标(参见公知常识工具书1:第七章第十节“补料分批发酵”正文第146-148页),例如利用pH、排气中CO2含量及代谢产物浓度作为补料反馈控制参数。此外,本领域公知“丁酸发酵是典型的厌氧过程,可产生二氧化碳和氢气”,因此在实际发酵生产丁酸过程中,直接监测二氧化碳和氢气的总生成速率,明显优于单独监测二氧化碳的生成速率,这也是显而易见的。
对于区别特征④,如上所述,在本领域公知需要在补料发酵生产中需要考虑补糖、二氧化碳浓度和pH三者之间的相关性以及氢气属于发酵生产丁酸的气体产物之一的情况下,本领域还公知对于检测发酵的各种技术手段,如物理检测指标(温度、气体流速等)、化学检测指标(pH、气体二氧化碳等),以及各种常规检测系统(如气体流量仪)以及用于分批发酵过程检测系统(参见公知常识工具书1:第九章“发酵过程检测与自控”正文第188-191页,表9-1,图9-1),以及各种常见的检测仪器(参见公知常识工具书1:第九章“发酵过程检测与自控”正文第191-204页,如发酵传感器和其他检测仪器等),因此出于完全消耗碳源底物和提高有机酸产率的目的,本领域技术人员可以根据各种常规技术手段,以完全消耗碳源底物为终点通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验即可确定所述气体的生成速率终点数值。
综上所述,本领域技术人员根据对比文件1公开的内容并结合本领域公知常识,通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验可以得到的其他的步骤,效果也是可以预料的,因此其不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
从属权利要求2-7进一步限定所述弱碱试剂、有机酸、产酸菌、发酵罐上设置反馈控制系统(即pH控制传感器或气量计)、底物-碱混合物添加后的最终效果,然而这些附加技术特征或是被对比文件1公开(如对比文件1权利要求16和18公开了所述有机酸、产酸菌),或是本领域常规选择的弱碱试剂,或是本领域公知的流加操作控制系统(参见工具书1正文第147-148页)。因此,在所引用的权利要求不具备创造性的情况下,上述从属权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求8-9保护一种通过分批补料培养生产丁酸的方法,其相对于对比文件1除了上述区别特征之外,还包括区别特征⑤:权利要求8-9限定需要维持培养基pH为4.5-7。如前所述,在对比文件1公开了上述内容的基础上,对比文件1还明确公开了“产生有机酸会降低pH,这可以通过加入碱预处理的木质纤维素生物质以及碱来平衡,从而使pH低于约8.0,和/或维持pH在低于8.0,从而允许加入的微生物和/或酶处于最佳活性”。因此,本领域技术人员在对比文件1的教导下,可以根据采用的产丁酸菌株的合适培养条件调整相应的pH值。因此,基于权利要求1-4相对于对比文件1和公知常识不具备创造性的相似理由,权利要求8-9也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(三)关于复审请求人的意见
合议组认为:
(1)本发明和对比文件1均涉及使用相同的产酸菌对碳源底物进行分批补料发酵生产相同有机酸的方法,而直接选择以糖成分作为碳源底物,或选择纤维素生物质通过水解得到糖成分后再作为碳源底物,其最终得到碳源底物并没有实质性区别,即两种方式均是本领域常规选择,并非改变对比文件1的原理和概念。
(2)如前所述,对比文件1公开了与本发明相似的技术构思,即“通过分批补料方式添加底物-弱碱混合物,其中弱碱中和并维持恒定的pH以保护发酵菌株和/或酶活”,在此基础上,本领域技术人员易于根据补料发酵生产中需要考虑补糖、二氧化碳浓度和pH三者之间的相关性以及公知的流加操作控制系统选择已知的检测参数(例如pH、代谢产物二氧化碳浓度)作为监测手段,从而维持碳源底物的恒定浓度和抵抗pH变化,并达到完全消耗碳源底物的效果,这也是显而易见的。
(3)本领域公知“CO2是微生物在生长繁殖过程中的代谢产物,…发酵液中CO2浓度对微生物生长和合成代谢产物具有刺激或抑制作用,……,还对培养液的pH产生影响”,“CO2的产生还与补料工艺控制密切相关,如在青霉素发酵中,补糖会增加排气中的CO2浓度和降低培养液的pH,…因此,补糖、二氧化碳浓度和pH三者之间存在相关性,…,所以,根据CO2释放率控制补糖也是一种较好的控制方法” (参见公知常识工具书1:第七章发酵过程的控制第九节,正文第144-146页),因此,本领域将代谢产物(例如CO2)浓度或生成流速作为控制补糖的间接反馈控制参数,属于分批补料发酵工艺中的间接反馈控制补糖的常规流加操作控制技术(公知常识工具书1:第七章发酵过程的控制第十节第二点“补料的方式和控制”,正文第147-148页)。在这种情况下,本领域还公知“丁酸发酵是典型的厌氧过程,可产生二氧化碳和氢气”,因此在实际发酵生产丁酸过程中,直接监测二氧化碳和氢气的总生成速率,明显优于单独监测二氧化碳的生成速率,这也是显而易见的。
综合所述,复审请求人的意见不具备说服力。
根据以上事实和理由,本案合议组作出如下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2017年12月11日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,请求人自收到本决定之日起三个月内可以向北京知识产权法院起诉。


郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。

留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码: