发明创造名称:基于电聚合OPD/OAP复合膜制备三唑类分子印迹电化学传感器的方法及其应用
外观设计名称:
决定号:181260
决定日:2019-06-18
委内编号:1F249812
优先权日:
申请(专利)号:201510088168.7
申请日:2015-02-26
复审请求人:河北科技大学
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:关元
合议组组长:刘畅
参审员:张鑫
国际分类号:G01N27/26
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点:如果一项发明专利请求保护的技术方案与最接近的对比文件之间存在区别技术特征,虽然该区别技术特征为另一份对比文件中披露的相关技术手段,但该技术手段在该对比文件中所起的作用与该区别特征在要求保护的发明中为解决重新确定的技术问题所起的作用不同,则不能认为现有技术整体上给出了将上述区别特征应用到该最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示。
全文:
本复审请求涉及申请号为201510088168.7,名称为“基于电聚合OPD/OAP复合膜制备三唑类分子印迹电化学传感器的方法及其应用”的发明专利申请(下称本申请),其申请日为2015年02月26日,公开日为2015年07月08日,申请人为河北科技大学。
国家知识产权局专利实质审查部门依法对本申请进行了实质审查,并于2018年01月05日以本申请的权利要求1-7不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定为理由作出驳回决定。驳回决定所依据的文本为:2017年08月22日提交的权利要求第1-7项,申请日提交的说明书摘要、说明书第1-48,50-54段、说明书附图1、3-10,2015年05月13日提交的说明书附图2、说明书第49段。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种基于电聚合OPD/OAP复合膜制备三唑类分子印迹电化学传感器的方法,其特征在于它按照如下的步骤顺序进行:
(1)玻碳电极预处理
将玻碳电极抛光并洗涤,然后将电极置于0.5mol/L的H2SO4溶液中,循环扫描;取出电极冲洗后,置于电活性探针溶液中循环扫描,直至得到稳定的循环伏安响应,得到具有活性的电极A;
(2)电聚合OPD/OAP复合膜
将A置于聚合液中,在-0.5~1.5V的电位区间、扫描速度为0.01~0.1V/s时,循环扫描得到嵌有三唑类模板分子的致密不导电的聚OPD/OAP复合膜印迹电极,氮气吹干,得B;
所述聚合液为含有功能单体和模板分子的磷酸盐缓冲溶液,其中,磷酸盐缓冲溶液的pH=6.5;所述的功能单体为等摩尔用量的邻苯二胺和邻氨基酚;模板分子为三唑类物质;模板分子与功能单体于聚合液中的摩尔浓度比为1:6;
(3)模板分子的洗脱
将B置于醋酸-甲醇溶液中洗脱后,得目标产品,即三唑类分子印迹电化学传感器;
所述的步骤(2)中,循环扫描的圈数为15~25圈;
所述的步骤(3)中,醋酸-甲醇溶液是由体积比为1:9的醋酸与甲醇配制而得,洗脱时间为10~20min。
2. 根据权利要求1所述的基于电聚合OPD/OAP复合膜制备三唑类分子印迹电化学传感器的方法,其特征在于:所述的步骤(1)中,电活性探针为铁氰化钾;电活性探针溶液是由2mmol/L铁氰化钾与1mol/L氯化钾等体积混合配制而得。
3. 根据权利要求1所述的基于电聚合OPD/OAP复合膜制备三唑类分子印迹电化学传感器的方法,其特征在于:所述的步骤(1)中,“将玻碳电极抛光”是指将玻碳电极依次用0.5μm、0.3μm、0.05μm的Al2O3粉抛光。
4. 根据权利要求1所述的基于电聚合OPD/OAP复合膜制备三唑类分子印迹电化学传感器的方法,其特征在于:所述的步骤(2)中,三唑类物质为腈菌唑、联苯三唑醇、烯唑醇、戊唑醇或三唑酮中的一种。
5. 根据权利要求1-4中任意一项所述的基于电聚合OPD/OAP复合膜制备三唑类分子印迹电化学传感器的方法,其特征在于:所述的步骤(1)中,在电活性探针溶液中循环扫描时的电位区间为-0.5~1.5V、扫描速度为0.01~0.1V/s。
6. 根据权利要求1-5中任意一项所述的基于电聚合OPD/OAP复合膜制备三唑类分子印迹电化学传感器的一种应用,其特征在于:它用于特异性吸附三唑类物质。
7. 根据权利要求6所述的基于电聚合OPD/OAP复合膜制备三唑类分子印迹电化学传感器的一种应用,其特征在于:它应用于农产品中三唑类农药残留的分析检测。”
驳回决定中使用了如下2篇对比文件进行评述:
对比文件1:“联苯三唑醇分子印迹电化学传感器的制备及识别性能研究”,高文惠 等, 现代食品科技,第31卷第1期,第89,96-100页,2014年12月05日;
对比文件2:“A novel voltammetric sensor for ascorbic acid based on molecularly imprinted poly(o-phenylenediamine-co-o-aminophenol)”, Yong Kong, et al. Analytica Chimica Acta,第809卷,第54-60页,2013年12月11日。
驳回决定中认为:权利要求1要求保护一种基于电聚合OPD/OAP复合膜制备三唑类分子印迹电化学传感器的方法,而对比文件1公开了联苯三唑醇分子印迹电化学传感器的制备(相当于制备三唑类分子印迹电化学传感器的方法),并公开了以OPD(邻苯二胺)为功能单体的具体制备步骤。权利要求1与对比文件1的区别为:聚合液中功能单体为等摩尔用量的邻苯二胺OPD和邻氨基酚OAP、pH为6.5,在-0.5~1.5V的电位区间聚合形成聚OPD/OAP复合膜印迹电极;洗脱剂选用体积比为1:9的醋酸-甲醇。对比文件2公开了用于检测抗坏血酸AA的基于邻苯二胺OPD和邻氨基酚OAP共聚物PoPDoAP的分子印迹传感器,以及通过使邻氨基苯酚与邻苯二胺形成共聚物拓宽共聚物的可用pH范围而提高印迹聚合物对模板分子的检测性能,因此对比文件2给出了使邻氨基苯酚与邻苯二胺一起作为聚合功能单体提高印迹聚合物检测性能的技术启示。并且,本领域技术人员通过有限的试验采用常用技术手段可选择确定邻苯二胺和邻氨基酚为等摩尔的用量,并在对比文件1的基础上适当调整聚合液的pH为6.5。聚合电位区间的选择设置是本领域技术人员由功能单体制备聚合物的基本试验技能。通过有限的试验采用常用技术手段在对比文件1提供的洗脱剂中进行选择考察是本领域技术人员容易想到和实现的。因此在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的惯用技术手段得出该权利要求1请求保护的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的,权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。在此基础上,权利要求2-5的附加技术特征或者被对比文件1公开,或者属于本领域的公知常识,因此同样不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求6要求保护根据权利要求1-5中任意一项所述的基于电聚合OPD/OAP复合膜制备三唑类分子印迹电化学传感器的一种应用,而对比文件1公开了联苯三唑醇印迹电化学传感器对联苯三唑醇具有良好的选择性响应,在权利要求1-5不具备创造性的情况下,权利要求6同样不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求7的附加技术特征被对比文件1公开,因此同样不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人河北科技大学 (下称复审请求人)不服上述驳回决定,于2018年04月10日向国家知识产权局提出了复审请求,未对权利要求进行修改。
复审请求人认为:现有技术中多采用单一功能单体聚合,官能团少、种类少,影响聚合膜的稳定性和选择性,对比文件1也存在这样的技术缺陷。本发明使用含-NH2、-OH的两种单体聚合液所形成的膜稳定性增强,具有多种识别位点以识别多种三唑类农药。对比文件2中的抗坏血酸与功能单体的非共价键结合力很强,而对比文件1的结合力较弱,本申请模板分子中仅含一个-OH或不含-OH以及三唑环中含带孤对电子的N、Cl,作用力强于对比文件1,但远弱于对比文件2,这影响后续洗脱以及成膜质量。在对比文件1未公开采用两种单体基础上,也未公开两单体比例、pH值及电位区间。洗脱剂的选择涉及对氢键的破坏,本发明作用力与对比文件1、2不同,无法得到启示。对比文件2与本发明属于不同领域,对比文件2研究对象是抗坏血酸、本发明研究对象是三唑类农药,研究对象不同无法给出技术启示。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年04月28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,对比文件2已经公开了使用OPD、OAP双功能单体的分子印迹聚合物,即给出了邻氨基酚对苯胺类聚合物的改善作用。虽然模板分子不一样作用力会不同,但在无具体数据支持的情况下,仅根据本申请、以及对比文件1、2的公开情况并不能直接地、毫无疑义地确定它们的作用力大小关系。对比文件1、2与本申请都涉及分子印迹聚合物技术,并不能认为研究对象不同就属于不同的技术领域,因而坚持原驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
本案合议组于2019年04月25日向复审请求人发出复审通知书,指出本申请权利要求1-7仍然不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
针对复审通知书,复审请求人于2019年05月16日提交了意见陈述书,除坚持请求书中的意见外还进一步指出:虽然对比文件2公开了采用邻苯二胺OPD和邻氨基酚OAP双功能单体制备分子印迹聚合物,但对比文件2的模板分子是抗坏血酸,为一种多羟基物质,而本申请的模板分子是三唑类农药,其主要结构特征为三唑环,由于二者的结构和官能团差异很大,使得其与复合功能单体的结合位点和作用方式有很大不同。并且,对比文件2中复合功能单体主要起到扩大pH使用范围的作用,而在本发明中复合功能单体的主要作用是强化与模板分子三唑类农药之间的作用力,且本发明已通过紫外光谱分析证明了复合功能单体与模板分子之间的作用力更强,因此对比文件2并未给出与对比文件1结合的技术启示。
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
1、审查文本的认定
复审请求人在复审程序中未对申请文件进行修改,因此本复审通知书所针对的文本为:2017年08月22日提交的权利要求第1-7项,申请日提交的说明书摘要、说明书第1-48,50-54段、说明书附图1、3-10,2015年05月13日提交的说明书附图2、说明书第49段。
2、关于专利法第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,该实用新型具有实质性特点和进步。
如果一项发明专利请求保护的技术方案与最接近的对比文件之间存在区别技术特征,虽然该区别技术特征为另一份对比文件中披露的相关技术手段,但该技术手段在该对比文件中所起的作用与该区别特征在要求保护的发明中为解决该重新确定的技术问题所起的作用不同,则不能认为现有技术整体上给出了将上述区别特征应用到该最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示。
权利要求1要求保护一种基于电聚合OPD/OAP复合膜制备三唑类分子印迹电化学传感器的方法;对比文件1公开了联苯三唑醇分子印迹电化学传感器的制备(相当于制备三唑类分子印迹电化学传感器的方法),包括如下步骤(参见第96-99页):
1.2 玻碳电极预处理
将玻碳电极依次用0.5 μm、0.3 μm、0.05 μm 的Al2O3 粉在麂皮上抛光成镜面,用超纯水冲洗后在无水乙醇和超纯水中分别超声洗涤1 min,除去表面的吸附物(相当于权利要求1中的将玻碳电极抛光并洗涤)。然后将电极置于0.5 mol/L 的H2SO4溶液中循环扫描10 圈,取出电极再次用超纯水冲洗(相当于权利要求1中的H2SO4溶液中循环扫描并冲洗),然后置于K3[Fe(CN)6]溶液中循环扫描,如果得不到准可逆的循环伏安峰(峰电流比为1:1,峰电位差小于90 mV),则重新处理电极(相当于权利要求1中的置于电活性探针溶液中循环扫描至得到稳定的循环伏安响应,得到具有活性的电极A)。
1.3 联苯三唑醇分子印迹电化学传感器的制备
将玻碳电极置于含1 mmol/L 的联苯三唑醇(相当于模板分子为三唑类物质)和4mmol/L OPD(邻苯二胺) 的PBS(pH=7.2)溶液中(相当于将A置于聚合液中,所述聚合液为含有功能单体和模板分子的磷酸盐缓冲溶液,功能单体为邻二苯胺),在扫描速度为50 mV/s(落入扫描速度为0.01~0.1V/s的数值范围)、电位范围为0~0.8 V 时,循环扫描聚合15 圈(公开了15~25圈的端点值15),得到嵌有联苯三唑醇模板分子的致密不导电聚合膜电极,氮气吹干。
将印迹电极置于0.5 mmol/L 硫酸:乙腈(1:9,V/V)(相当于洗脱剂组分体积比为1:9)溶液中浸泡13 min(落入洗脱时间为10~20min的数值范围)(参见第97页),以去除镶嵌在聚合膜内的联苯三唑醇模板分子(相当于模板分子的洗脱),即制得联苯三唑醇印迹的聚邻苯二胺分子印迹聚合物传感器。
模板分子与功能单体的比例还可以为1:6;
另外,用于考察的洗脱剂有醋酸-甲醇。
由此可知,权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1至少存在以下区别:聚合液中功能单体为等摩尔用量的邻苯二胺OPD和邻氨基酚OAP。基于该区别技术特征,权利要求1实际要解决的技术问题是:如何提高分子印迹聚合物对三唑类模板分子的特异性识别能力。
对比文件2公开了用于检测抗坏血酸AA的基于邻苯二胺OPD和邻氨基酚OAP共聚物PoPDoAP的分子印迹传感器,公开了基于邻苯二胺的共聚物不但保留了聚邻苯二胺的性质,而且还拥有来自于其它单体的性质,氨基苯酚与邻苯二胺的共聚物中氨基苯酚拓宽了共聚物的可用pH范围;可能由于共聚物的可用pH范围宽,分子印迹PoPDoAP传感器对AA具有高敏感性和选择性。
合议组认为,分子印迹聚合物(MIP)技术作为一种分子特异性识别技术是通过构建功能单体与模板分子之间的锁匙结构来进行识别的,而选用何种功能单体,首先要考虑的是其能否与待识别的模板分子的特定结构之间形成足够强的相互作用力,使得功能单体聚合后形成能够特异性识别该模板分子的空穴。因此,在考虑不同现有技术对比文件能否给出功能单体可以转用的技术启示时,首先应考虑其所针对的模板分子在所识别的结构区域上是否类似。本申请中双功能单体邻苯二胺OPD和邻氨基酚OAP所识别的是三唑类物质,其主要特征结构为三唑环,而对比文件2虽然也采用了OPD和OAP的双功能单体,但其识别的模板分子是抗坏血酸,其为一种多羟基物质。三唑类物质与复合功能单体的作用主要是三唑环的N上的孤对电子与复合功能单体中的-NH2和-OH的作用,而抗坏血酸与复合功能单体的作用主要是抗坏血酸中的-OH与复合功能单体中的-NH2和-OH的作用。可见,二者所针对的模板分子在所识别结构上有很大不同。其次,根据本申请说明书第[0030]-[0031]段的记载可知,通过紫外吸收光谱图能够证实,本申请采用OAP/OPD复合功能单体与三唑类模板分子间的相互作用力大于使用OPA或OPA单一功能单体与模板分子的相互作用力,因此本申请中采用OAP/OPD复合功能单体的作用是提高与三唑类模板分子间的相互作用力,这也是提高对模板分子特异性识别能力的最有效方式。而对比文件2中公开的采用OAP/OPD复合功能单体的作用是使共聚物的可用pH范围宽,可见二者的作用并不相同。由此可知,对比文件2虽然公开了采用OPD和OAP的双功能单体这一技术手段,但该技术手段在对比文件2中的扩大pH使用范围的作用与在该区别技术特征本申请中所起的提高与三唑类物质相互作用力的作用不同,因此并不能认为对比文件2给出了将OPD和OAP的双功能单体用于识别三唑类物质的技术启示。
同时,在没有相关证据支持的情况下,尚不能认为采用OAP/OPD复合功能单体用于识别三唑类物质属于本领域的公知常识。因此,本申请权利要求1相对于对比文件1、2具备创造性,符合专利法第22条第3款的规定。
在此基础上,从属权利要求2-5以及从属权利要求6-7同样具备创造性,符合专利法第22条第3款的规定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年01月05日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门在此复审决定所针对的文本的基础上对本发明专利申请继续进行审查。
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向北京知识产权法院起诉。
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