发明创造名称：一种茜草植物染料的提取及其染色的方法
外观设计名称：
决定号：200944
决定日：2020-01-15
委内编号：1F258437
优先权日：
申请（专利）号：201510646954.4
申请日：2015-10-08
复审请求人：嘉兴职业技术学院
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：袁营
合议组组长：周宇
参审员：曾晓清
国际分类号：C09B61/00;D06P1/34;D06P5/10;D06M11/57;D06M13/165
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点：如果发明与现有技术相比存在区别特征，则根据这些区别特征在发明中所起的作用确定发明实际解决的技术问题。如果现有技术中给出了采用该区别特征来解决所述技术问题的技术启示，则该发明不具备创造性。那些明显违背常理或本领域普通技术知识的作用或效果，不能作为创造性判断的事实基础。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510646954.4，名称为“一种茜草植物染料的提取及其染色的方法”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为嘉兴职业技术学院。本申请的申请日为2015年10月08日，公开日为2016年01月20日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年03月21日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-8不符合专利法第22条第3款的规定。驳回决定所依据的文本为申请人于申请日提交的说明书第1-69段和说明书摘要，于2017年11月17日提交的权利要求第1-8项（下称驳回文本）。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种茜草植物染料的提取方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
A、前处理：选取新鲜的茜草根茎进行粉碎成茜草根茎粉末，然后采用甲醇作为溶剂，再加入β-D-1，4内、外切木聚糖酶，β-D-1，4内切木聚糖酶：β-D-1，4外切木聚糖酶的用量比例为1：0.8，且所述茜草根茎粉末：甲醇按照料液比为1：1.1～1.3，调节体系的pH为5.0～5.5，然后控制温度在52℃～58℃的条件下搅拌进行预处理，所述预处理过程中还加入吐温80；
B、浸提：上述步骤A中预处理结束后，直接加入氯化镧溶液和水，使茜草根茎粉末与水的总质量比1：10～11，然后，将温度继续升温至90℃～95℃的条件下浸提30～50分钟，然后过滤收集浸提液；所述氯化镧溶液中氯化镧与茜草根茎粉末的质量比为0.02～0.03：1；
C、浓缩：将收集的浸提液在真空条件下并控制温度为55℃～60℃进行浓缩至有卡其色固体析出，然后进行冷却处理使固体析出完全，进行离心、干燥，得到相应的茜草植物卡其色染料。
2. 根据权利要求1所述茜草植物染料的提取方法，其特征在于，步骤A中所述前处理过程中还加入有纤维素酶，且所述纤维素酶的质量为茜草根茎粉末质量的0.2％～0.3％。
3. 一种利用茜草植物染料的染色方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
a、将选取的织物完全浸没在明矾水溶液中，再加入十二烷基聚乙二醇醚，然后升温至80℃～85℃进行前处理，前处理结束后，烘干，用于下一步处理；
b、将上述经过前处理的织物浸没在如权利要求1-2任意一项所述方法得到的茜草植物染料配制的染液中，浸染30分钟后，再加入经过热水融化的果胶，然后，控制温度在40℃～45℃处理15～20分钟，再升温至90℃～95℃进行保温处理40～60分钟；
c、步骤b结束后，加入硫酸镁和氯化钾的混合水溶液，然后进行固色处理，固色处理结束后，取出织物进行水洗，烘干，再进行皂洗定色，然后进行水洗和烘干处理，得到染色后的织物。
4. 根据权利要求3所述利用茜草植物染料的染色方法，其特征在于，步骤a中所述明矾水溶液的质量浓度为5％～10％；所述十二烷基聚乙二醇醚的加入量为茜草植物染料的质量的3％～6％。
5. 根据权利要求3或4所述利用茜草植物染料的染色方法，其特征在于，步骤b中染液的质量浓度为1％～5％，浴比为1：15～30，浸染的温度为40℃～45℃。
6. 根据权利要求3或4所述利用茜草植物染料的染色方法，其特征在于，步骤b中所述果胶的加入量为5g/L～8g/L。
7. 根据权利要求3或4所述利用茜草植物染料的染色方法，其特征在于，步骤c中所述硫酸镁和氯化钾的混合水溶液中硫酸镁的质量浓度为5～8g/L；所述氯化钾的质量浓度为10～15g/L。
8. 根据权利要求3或4所述利用茜草植物染料的染色方法，其特征在于，步骤c中所述固色处理的温度为90℃～100℃，且所述固色处理的时间为15～30分钟。”
驳回决定认为：
（1）权利要求1请求保护一种茜草植物染料的提取方法。对比文件1（CN1810889A，公开日为2006年08月02日）公开了一种以茜草为原料，经过清洗、粉碎、发酵、酒精萃取获得茜草色素的方法。权利要求1与其区别特征在于：1）权利要求1的前处理方法是酶解，并具体限定了酶的种类、用量以及酶解温度和pH值，而对比文件1的前处理方法是发酵；2）权利要求1浸提时使用了氯化镧，浸提的溶剂是甲醇和水混合溶液，并限定了氯化镧和溶剂的用量，以及温度和时间，且未重复提取，而对比文件1浸提溶剂是酒精，温度和时间不同，萃取两次；3）权利要求1预处理过程中加入了吐温80，而对比文件1未提及；4）权利要求1还包括浓缩、冷却、离心、干燥的后处理步骤，并限定了温度，而对比文件1未提及。本申请权利要求1实际解决的技术问题是提供一种改进的提取茜草染料的方法。对于区别特征1），对比文件1给出了采用酶解方式使色素苷键断裂的教导（参见说明书第1页最后一段至第2页第一段）。另一方面，本领域公知木聚糖是植物细胞壁的主要成分，细胞壁对色素的提取溶出具有阻碍作用，因此，在综合考虑茜草色素的木糖酐衍生物以及植物细胞壁所含的木聚糖均需要降解的基础上，容易想到选择对木糖酐和木聚糖具有降解作用的酶，而β-D-1,4-内切和外切木聚糖酶是本领域已知的切断木糖酐键的常用酶，因此有动机选择β-D-1,4-内切和外切木聚糖酶作为前处理所用的酶。进一步地，本领域技术人员可以根据酶解的效果等确定出合适的内切酶和外切酶用量比例。酶解温度和pH值可以根据木聚糖酶的活性特点、适宜应用的pH值范围以及酶解效果调节到合适的范围内。对于区别特征2），首先，甲醇和乙醇性质类似，均为本领域提取天然色素的常用溶剂，本领域技术人员可以出于安全考虑选择乙醇，也可以综合考虑成本、提取效果等因素选择甲醇。提取溶剂的用量以及提取温度和时间可以根据原料的量、提取效果、成本因素等确定在合适的范围内。对于浸提次数，出于简化工艺的目的而采取一次浸提，或出于充分提取的目的而重复浸提均为本领域的常用方法，其效果是可以预期的。其次，对比文件2（CN1837293A，公开日为2006年09月27日）给出了将茜草染料与氯化镧反应生成络合物可以改善染料染色效果的技术启示（参见说明书第1-2页），本领域技术人员有动机对对比文件1的技术方案进行改进，在浸提步骤加入氯化镧，从而改善茜草染料的性能。氯化镧的用量可以根据对染料颜色的要求进行调整。关于氯化镧对提取效率的影响，本申请实施例3-4在使用氯化镧的水溶液作为浸提溶剂后，保留了浸提液，对浸提液进行后处理并得到产物。然而，由公知常识性证据1-3（《中国传统植物染料现代研发与生态纺织技术》，周启澄等，东华大学出版社，2015年03月，第92、96页；《日用化工辞典》，孙宝国，化学工业出版社，2002年06月，第484页；《生态纺织品与环保染化助剂》，施亦东，中国纺织出版社，2014年02月，第105页）和现有技术证据1（“稀土茜素配合物的合成、表征及抗菌活性”，唐慧安等，《稀土》，2001年06月，第22卷，第3期，第15-17页）可知，茜草中的色素成分含量很低，且在本申请实施例所使用的甲醇水溶液中溶解性差，而其主要色素成分茜素与氯化镧形成的络合物在水中是沉淀，虽然本申请使用的是甲醇水溶液，然而其中甲醇：水（质量比）仅为1.1：(10或11)，即甲醇的浓度仅约为10%，本领域技术人员仍然难以确定茜素与氯化镧形成的络合物能够溶于甲醇水溶液，进而在实施例3-4的滤液中得到。实施例3-4所记载的效果与本领域的公知常识相违背，说明书也未给出合理的说明，因此实施例3-4的技术效果不能用于证明氯化镧具有提高茜素提取效率的作用。对于区别特征3），公知常识性证据4（《微生物工程（第二版）》，曹军卫等，科学出版社，第39页，2007年3月）公开了吐温80可以将脂类从细胞壁中溶解出来，使细胞壁疏松，通透性增加（参见第39页第2段），虽然该方法是针对微生物细胞壁，但微生物细胞壁与植物细胞壁具有类似的特点，例如均以纤维素为主要成分，同时含有其他成分，例如脂类。因此本领域技术人员容易想到在对比文件1的提取方法中使用吐温80对原料进行预处理，从而增加茜草植物的细胞壁的通透性，从而提高茜素的提取效率。对于区别特征4），将提取液真空浓缩、冷却、离心和干燥是本领域对天然染料进行后处理的常用方法。综上，权利要求1不具备创造性。
（2）权利要求2限定前处理步骤还加入纤维素酶。在对比文件1基础上，本领域技术人员可以根据茜草染料结构中含有的糖苷键类型选择合适种类的酶，例如纤维素酶，其用量可以根据酶解效果进行调整。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的基础上，权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（3）权利要求3请求保护一种利用茜草植物染料的染色方法。对比文件1实施例3也公开了类似的染色方法，权利要求3与其相比区别特征在于：（1）权利要求3中染料提取方法与对比文件1存在差别；（2）权利要求3步骤a使用明矾、十二烷基聚乙二醇醚，包括烘干步骤，而对比文件1媒染部分使用硫酸铝，染色部分使用聚乙二醇醚，媒染后未烘干；（3）权利要求3步骤b限定使用果胶的处理步骤并限定温度和时间，而对比文件1未使用果胶；（4）权利要求3还包括步骤c的固色、水洗、烘干、皂洗等步骤，而对比文件1未提及。对于技术效果，本申请实施例记载了色牢度、耐摩擦色牢度，对比文件1未记载染色的效果数据，因此无法进行有效的比较。本申请的对比试验数据仅能证明本申请的技术方案通过使用果胶使得染色效果优于对比文件1。权利要求3实际解决的技术问题是提供一种具有更好染色效果的染色方法。对区别特征（1）的评述理由参见对权利要求1-2的评述部分。对于区别特征（2），明矾和硫酸铝均为本领域常用的媒染剂，二者对染色的颜色有影响，本领域技术人员可以根据对颜色的不同需要选择合适的媒染剂。对比文件1使用了聚乙二醇醚，而十二烷基聚乙二醇醚与其结构类似，作用接近，本领域技术人员出于扩大试剂选择范围的目的，有动机用十二烷基聚乙二醇醚替换对比文件1的聚乙二醇醚。并且，在媒染阶段使用该助剂或在染色阶段使用该助剂均为本领域的常用方法。媒染后是否烘干可以根据工艺特点进行选择，其效果是可以预期的。对于区别特征（3），对比文件3（《染整助剂及其应用》，夏建明主编，中国纺织出版社，第144-145页，公开日为2013年09月30日）给出了在染浴中使用果胶可以改善染色效果的技术启示（参见第144-145页），本领域技术人员有动机对对比文件1的技术方案进行改进，在染色步骤中加入融化的果胶并保温处理一段时间，上述温度和时间可以根据染色效果调整到合适的范围内。对于区别特征（4），固色、皂洗、水洗、烘干均为本领域染色后的常规后处理步骤，本领域技术人员可以根据本领域常规的后处理过程对对比文件1中经过染色的织物进行后处理操作。综上，权利要求3不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（4）权利要求4-8对各步骤的试剂浓度及用量、温度、时间等作进一步限定。然而，本领域技术人员有能力在对比文件1-3的基础上，根据染色效果和对织物颜色、性能的不同需要对染色方法中包括试剂浓度及用量、温度、时间等各种条件或步骤进行适当调节并确定在合适的范围内。因此，在其所引用的权利要求不具备创造性的基础上，权利要求4-8也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人嘉兴职业技术学院（下称请求人）对上述驳回决定不服，于2018年07月04日向国家知识产权局提出了复审请求，同时提交了权利要求书的全文修改替换页（共8项），其中相对于驳回文本，请求人将权利要求1中“将温度继续升温至90-95℃的条件下浸提30-50分钟”修改为“将温度继续升温至90-95℃的条件下一次浸提30-50分钟”。
请求人认为：(1)修改后的权利要求1与对比文件1至少具有以下区别技术特征：1）步骤A的预处理过程中还加入了吐温80；2）步骤A中先调节体系的pH 为5.0 ～ 5.5，且步骤B的浸提过程中加入氯化镧溶液，所述氯化镧溶液中氯化镧与茜草根茎粉末的质量比为0.02～0.03：1，升温至90℃～95℃的条件下一次浸提30～50分钟。本申请的技术方案实际要解决的技术问题是提供一种如何实现一次浸提达到茜草色素的高提取率。（2）微生物细胞壁根据不同种类的微生物其细胞壁的主要成分并不相同，细菌等其细胞壁的主要成分是肽聚糖，在微生物细胞壁中即使有少量脂类的存在均不是以主要成分存在的。茜草植物的细胞壁是以纤维素为主要成分；此外本申请针对是茜草植物的细胞膜，细胞膜与细胞壁的主要成分完全不同，茜草植物细胞膜的主要成分也并非脂类。证据4公开的吐温80作用是溶解细胞壁中的脂类，其仅是为了使细胞壁达到疏松的状态，并非将其处理成其它状态。本申请是茜草植物的细胞膜，加入吐温80的实质作用是与细胞膜产生作用，使有利于细胞膜溶解来释放茜草色素。因此，本领域的技术人员在证据4的基础上没有动机会想到在对茜草预处理过程中加入吐温80的任何技术启示。（3）对比文件2是针对染料本身的作用效果，其实质作用是为了提高染料的染色效果，而本申请氯化镧的加入是针对浸提过程中茜草中茜草色素的提取率的影响，实现一次性浸提就能够达到高提取率的效果。公知技术中茜草色素与氯化镧形成的络合物在水中是紫红色沉淀，但本申请是在偏弱酸性条件下加入的氯化镧溶剂的偏酸性体系，预处理后直接加入水和氯化镧，即使在预处理时调pH值，也并不影响在浸提时溶剂体系呈偏酸性的事实。金属活泼性的顺序来说，酸性体系中存在的H的活性比镧的活性高，提供了H离子能够优先于镧离子的基础，从本申请的实施例中也说明可以有效提取到相应的茜草色素。（4）本申请的目的在于提高提取率，并非是增加其茜草中有效成分的含量。与公知技术中茜草中茜草色素含量低不矛盾。另外，本申请是在90℃～95℃的条件下浸提，加热条件下茜草色素是可以溶解在热甲醇中，至于茜草色素在热甲醇或热醇中溶解也是本领域的公知技术（详见百度百科“茜草色素”），并不存在不溶解的可能性；同时，虽然本申请的甲醇加入量与水的质量比在1.1：10-11，但是，甲醇的加入量实际上与茜草根茎的质量是按照1.1～1.3：1的比例添加，甲醇的加入量对于茜草色素来说是足量的，同样也是能够保证茜草色素的溶解。（5）就达到的技术效果来说，通过吐温80、氯化镧的加入以及结合在高温条件下浸提的整体技术方案，使能够有效实现提高茜草色素提取率的效果，且只需要一次浸提就能够实现如此高的总提取率，大大提高了生产效率。同时，在具体实施例也给出在浸提过程中是否加入氯化镧溶液对总提率的影响，从没有加入氯化镧溶液的实施例1和2（分别的总提率为24.3%和23.6%）与加入了氯化镧溶液的实施例3和4（分别的总提率为33.6%和34.2%）总提率可以看出，总提率提高了将近10点百分点，说明加入氯化镧溶液对整体的浸提效率的提高是明显的。且其总提取率的提高与公知技术中茜草中茜草色素含量少的理论基础并不存在矛盾。也能够实现预料不到的技术效果，同样，具有显著的进步。因此，权利要求1及其他权利要求2-8均具备创造性。
复审请求时提交的权利要求1如下：
“1. 一种茜草植物染料的提取方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
A、前处理：选取新鲜的茜草根茎进行粉碎成茜草根茎粉末，然后采用甲醇作为溶剂，再加入β-D-1，4内、外切木聚糖酶，β-D-1，4内切木聚糖酶：β-D-1，4外切木聚糖酶的用量比例为1：0.8，且所述茜草根茎粉末：甲醇按照料液比为1：1.1～1.3，调节体系的pH为5.0～5.5，然后控制温度在52℃～58℃的条件下搅拌进行预处理，所述预处理过程中还加入吐温80；
B、浸提：上述步骤A中预处理结束后，直接加入氯化镧溶液和水，使茜草根茎粉末与水的总质量比1：10～11，然后，将温度继续升温至90℃～95℃的条件下一次浸提30～50分钟，然后过滤收集浸提液；所述氯化镧溶液中氯化镧与茜草根茎粉末的质量比为0.02～0.03：1；
C、浓缩：将收集的浸提液在真空条件下并控制温度为55℃～60℃进行浓缩至有卡其色固体析出，然后进行冷却处理使固体析出完全，进行离心、干燥，得到相应的茜草植物卡其色染料。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年08月20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：（1）虽然证据4是用吐温80通过溶解细胞壁中的脂类物质来提高细胞壁通透性，但本领域技术人员根据有机物的溶解原理能够认识到吐温80对脂类物质的溶解作用主要是基于极性的相似相容原理，虽然植物细胞壁和细胞膜与微生物细胞壁的成分存在差别，但它们都含有脂类物质，其中植物细胞膜更是以磷脂成分为主，即使具体结构可能存在差异，但脂类物质的极性是比较接近的，因此本领域技术人员容易想到吐温80对植物细胞壁和细胞膜中的脂类物质也具有较好的溶解性，从而具有提高植物细胞壁和细胞膜通透性的效果。（2）对比文件2给出了在茜草色素提取液中加入氯化镧的技术启示。本申请在预处理步骤反应开始前调节pH值为偏酸性，此后未控制pH值，预处理步骤使用酶对糖苷键进行水解，该反应会消耗部分氢离子；预处理步骤甲醇用量为1.1-1.3份，浸提步骤水的用量为10-11份，通过大量增加溶剂，溶液pH值会进一步接近中性，因此在浸提步骤，即使溶液存在氢离子，其酸性也是非常低的，且现有技术也未教导茜草色素与氯化镧形成的沉淀易溶于酸性溶液。其次，现有技术指出茜草中色素含量少，且茜草色素还易与氯化镧形成沉淀，从而可知本申请实施例3-4的提取液中难以得到茜草色素，证明实施例3-4的提取率数据与现有技术的教导相悖。第三，色素在溶剂中的溶解性主要受到溶剂极性的影响，即使浸提溶液中所含甲醇的绝对量是足够的，然而由于加入了大量的水，使得甲醇水溶液总体的极性与水更接近，而现有技术教导了茜草色素在沸水中溶解性差。综合上述原因可知实施例3-4所记载的效果与本领域的公知常识相违背，因此不能用于证明氯化镧具有提高茜素提取效率的作用。因而坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年08月23日向请求人发出复审通知书，指出：（1）本申请实施例3-4所记载的效果与本领域的公知常识相违背，说明书也未给出合理的说明，因此实施例3-4的技术效果非但不能用于证明氯化镧具有提高茜素提取效率的作用，且这两个实施例是否能够在滤液中获得茜草色素都存疑。继而，实施例3-4数据真实性存疑。本领域技术人员可以确认本申请浸提过程中未加入氯化镧的技术方案能够解决的技术问题是如何提高茜草色素提取效率且提高染色后的色牢度和耐摩擦色牢度，其所采用的关键技术手段是预处理过程中加入吐温80和纤维素酶促进色素释放，染色中加入十二烷基聚乙二醇醚和果胶。（2）对比文件1公开了茜草染料的提取方法及染色方法，权利要求1相对于对比文件1实际解决的技术问题是如何提高茜草色素的提取效率。对比文件1给出了使色素甙键断裂的教导，在此基础上，容易想到选择对木糖酐、纤维素和半纤维素例如木聚糖等具有降解作用的酶，而β-D-1,4-内切和外切木聚糖酶是本领域已知的切断木糖酐键的常用酶，因此有动机将其作为前处理所用的酶（参见宋丽雅，何聪芬编著，《化妆品植物功效添加剂的研究与开发》，中国轻工业出版社，2011年09月，酶的种类，第124页）。进一步地，本领域技术人员可以根据酶解的效果等确定出合适的内切酶和外切酶用量比例。酶解温度和pH值可以根据木聚糖酶的活性特点、适宜应用的pH值范围以及酶解效果调节到合适的范围内。此外，本领域公知，天然植物提取过程中，在应用浸提溶媒时还可加入浸提辅助剂（增加溶解度、增强制剂稳定性和去杂的物质），如表面活性剂（吐温-20或吐温-80）（参见田允波，周家容编著，《天然植物饲料添加剂》，中山大学出版社，2008年3月，常用的天然植物浸提技术，第84页）。因此本领域技术人员容易想到在对比文件1的提取方法中使用吐温80作为浸提辅助剂对原料进行预处理，以提高茜素的提取效率。对于溶剂的选择和后处理也是本领域的常用方法，因此，请求保护提取方法的权利要求1-2相对于对比文件1不具备创造性。（3）对于请求保护染色方法的权利要求3而言，其相对于对比文件1实际解决的技术问题是如何提高染色后的色牢度。对此，下述公知常识性证据：汤立军，崔建编著，《黄酮类发色体的合成与应用》，东北大学出版社，2011年06月，天然染料，第33页；刘付仁，张康虎编，《毛巾类家用纺织品的设计与生产》，中国纺织出版社，2008年11月，染色牢度，第169页；吴建华主编，《纤维素纤维织物的染整》，中国纺织出版社，2015年05月，染色后处理，第120页倒数第五段至121页第二段以及对比文件1和对比文件3分别给出了相应教导，因此，请求保护染色方法的权利要求3及其从属权利要求4-8均不具备创造性。（4）前文引用的多项证据表明，稀土通常用作茜草色素染料的媒染剂使用，二者之间通过发生络合反应生成沉淀形成染料或者在织物上染色。由此可见，在提取过程中加入氯化镧会发生络合反应生成沉淀，进而无法在滤液中得到；且请求人强调的本申请为微酸性环境所以不形成络合物也不成立，对比文件2同样是在微酸性环境中茜草色素与氯化镧发生了络合进而生成了染料沉淀析出；对比文件1中也是用乙醇水混合溶剂提取的茜草色素，之后直接与媒染剂发生络合反应进行的染色。因此，无论采用甲醇水混合溶剂体系还是微酸环境，都无法阻碍茜素与氯化镧发生络合反应生成沉淀，因此，实施例3-4的方案中滤液中是否含有茜草色素尚且存疑，更勿论提取效率的提高了。基于上述理由，请求人强调的通过加入氯化镧有效提高茜草色素提取率的效果，且只需要一次浸提就能够实现如此高的总提取率的主张不成立。
针对上述复审通知书，请求人于2019年09月30日提交了意见陈述书和权利要求书的全文修改替换页（共7项）。其中将权利要求1中“所述预处理过程中还加入吐温80”修改为“所述预处理过程中还加入吐温80和纤维素酶，所述茜草根茎粉末：甲醇：吐温80的质量比为1:1.1:0.5，所述纤维素酶的质量为茜草根粉末质量的0.3%”，并对权利要求1进行文字上的适应性修改，不再请求保护浸提过程中加入氯化镧的技术方案，删除权利要求2，并适应性修改引用关系。修改后的权利要求1如下：
“1. 一种茜草植物染料的提取方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
A、前处理：选取新鲜的茜草根茎进行粉碎成茜草根茎粉末，然后采用甲醇作为溶剂，再加入β-D-1，4内、外切木聚糖酶，β-D-1，4内切木聚糖酶：β-D-1，4外切木聚糖酶的用量比例为1：0.8，调节体系的pH为5.0～5.5，然后控制温度在52℃～58℃的条件下搅拌进行预处理，所述预处理过程中还加入吐温80和纤维素酶，所述茜草根茎粉末：甲醇：吐温80的质量比为1：1.1：0.5，所述纤维素酶的质量为茜草根茎粉末质量的0.3％；
B、浸提：上述步骤A中预处理结束后，直接加入水，使茜草根茎粉末与水的总质量比1：10～11，然后，将温度继续升温至90℃～95℃的条件下一次浸提30～50分钟，然后过滤收集浸提液；
C、浓缩：将收集的浸提液在真空条件下并控制温度为55℃～60℃进行浓缩至有卡其色固体析出，然后进行冷却处理使固体析出完全，进行离心、干燥，得到相应的茜草植物卡其色染料。”
请求人认为：（1）修改后的权利要求1与对比文件1的区别至少在于：1）加入两种木聚糖酶，并限定具体预处理工艺条件；2）预处理中还加入吐温80和纤维素酶，并限定具体用量。实际解决的技术问题是提供一种如何实现只需一次浸提，就能实现茜草色素的高提取率。（2）对比文件1虽然给出了使色素甙键断裂以提高染色效果的教导，但这些并非针对植物细胞壁，而是针对色素本身的原理说明，色素位于细胞内，细胞壁是外层，不存在必然的联系；在对比文件1的基础上，本领域技术人员只能获得以发酵的方式进行常规调整，不会想到以与甙键断裂无关的其他方式进行调整。虽然植物细胞壁破壁在于对组成成分的水解或降解或破坏是常用方式，但具体如何在茜草植物上使用且保证一次浸提的高效率并非常规手段；（3）复审通知书引用的公知常识性证据中虽然提及吐温80在溶媒中的添加，但其是作为提高溶媒的表面活性使用，且使用环境为浸提，并非细胞壁的预处理，本申请吐温80的加入是在前处理中添加，并非是浸提辅助剂，其实质作用在于细胞壁破壁后，能够使吐温80与细胞膜之间产生作用，有利于细胞膜溶解，提高色素的释放，实现较好的提取率。实施例5相比于未添加吐温80和纤维素酶的实施例1和2而言提取率有近4个百分比的提高，属于预料不到的技术效果。因此，权利要求1及其他权利要求2-7具备创造性。
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
审查文本的认定
在复审阶段，请求人于2019年09月30日答复复审通知书时提交了意见陈述书和权利要求书的全文修改替换页（共7项）。经核实，其中所做的修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定。本复审请求审查决定依据请求人于2019年09月30日提交的权利要求第1-7项、于申请日提交的说明书第1-69段和说明书摘要（下称决定文本）。
关于创造性
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。
如果发明与现有技术相比存在区别特征，则根据这些区别特征在发明中所起的作用确定发明实际解决的技术问题。如果现有技术中给出了采用该区别特征来解决所述技术问题的技术启示，则该发明不具备创造性。那些明显违背常理或本领域普通技术知识的作用或效果，不能作为创造性判断的事实基础。
就本申请而言，权利要求1请求保护一种茜草植物染料的提取方法（详见案由部分）。
根据说明书的记载，茜草本身含有色素，是一种很好的纯天然植物染料，目前的提取方法大多采用水浸渍提取法、乙醇提法或碱提取法，这些常规方法均能够提取相应的茜草色素，但相应的工艺要么过于复杂，要么提取效率太低，需要经过多次提取才能够得到较好的收率，不利于工业化生产的需要。本申请要解决的技术问题是如何提高提取效率和收率，且如何提高染色后的色牢度和耐摩擦色牢度的效果。提取过程通过预处理使得茜草细胞破壁，同时加入吐温80使得细胞膜溶解，更有利于色素的释放；浸提过程中加入氯化镧可以提高浸提的总收率，相比于碱性浸提，无需多次重复浸提。染色过程通过加入明矾前处理可提高染色后的色牢度；加入十二烷基聚乙二醇醚和果胶同样可提高染色后的色牢度。通过这些处理，使得染色具有高色牢度和耐摩擦色牢度的效果（参见本申请说明书第1-5页）。
合议组查明：实施例1-5记载了5个具体的提取过程，其中实施例1-2预处理未加入吐温80、纤维素酶，浸提过程未加入氯化镧，总提取率为24.3%或23.6%，实施例3-4预处理和浸提过程分别加入了吐温80、纤维素酶或氯化镧，总提取率为33.6%或34.2%；实施例5预处理加入吐温80、纤维素酶，浸提过程未加入氯化镧，总提取率为28.2%；实施例6-9具体记载了4个染色过程，比较例1和2除未加入十二烷基聚乙二醇醚或果胶外，其余染色过程和工艺条件与实施例6和7完全相同，结果表明，是否加入这两种物质对于色牢度和耐摩擦色牢度有一定影响，其中实施例6和7色牢度均能够达到5级，耐摩擦色牢度能够达到4级以上，而比较例1和2色牢度仅能够达到3或4级，摩擦色牢度能够达到3级。
对于本申请记载的提取率以及氯化镧对提取效率的影响，实施例3-4以茜草根茎粉末为原料，前处理步骤使用甲醇作为溶剂，浸提步骤直接在前处理液中加入氯化镧和水，所述茜草根茎粉末：氯化镧：甲醇：水（质量比）为1：(0.02或0.03)：1.1：(10或11)，浸提温度为92℃，浸提结束后过滤，收集滤液，去除废渣，滤液经后处理后得到茜草卡其色素植物染料，总提取率为33.6%或34.2%。由此可见，实施例3-4在使用氯化镧的水溶液作为浸提溶剂后，去除废渣保留了浸提液，对浸提液进行后处理并得到产物。
然而，公知常识性证据1（《中国传统植物染料现代研发与生态纺织技术》，周启澄等，东华大学出版社，2015年03月，第92、96页）公开了茜草的根和根茎作为传统的天然染料，其主要色素成分为茜素，茜草中茜素的含量很少，仅为0.6%左右，色素的总含量也仅为4.3%左右，茜草中色素的化学成分主要是多种羟基蒽醌结构的衍生物，例如茜草素、羟基茜草素等，通用的提取方法是将茜草加水发酵，之后使用10倍于茜草发酵液的食品级酒精（纯度95%），加热回流提取，滤液浓缩得到染料（参见第92页倒数第2段，第96页第1段），由此可知，本申请实施例3-4中原料中的茜草素染料化合物的含量是很低的，本申请并未说明如何计算总提取率，基于前述认知，实施例3-4是否能够实现超过30%的提取率存疑；公知常识性证据1还表明，茜草色素中含有羰基、羟基和醌环上的三个碳原子所构成的络合基团，由于媒染剂的桥梁作用，吸附在织物上的金属离子能与茜草中的色素成分形成稳定的络合物，从而可吸附更多的色素分子，提高上染率。以环境友好的稀土元素作为媒染剂，对毛织物进行染色，稀土作为中心离子，与作为配位体的染料形成络合，符合天然染料、天然媒染剂的理念。公知常识性证据3（《生态纺织品与环保染化助剂》，施亦东，中国纺织出版社，2014年02月，第105页）公开了在纺织品染色中，茜草素金属络合物是不溶性的（参见第105页第4段最后一行），现有技术证据1（“稀土茜素配合物的合成、表征及抗菌活性”，唐慧安等，稀土，2001年06月，第22卷，第3期，第15-17页）公开了茜素与氯化镧形成的络合物在水中是紫红色的沉淀（参见第15页右栏第1段）。由上述本领域的公知常识可以推知，茜草中的主要色素成分茜素与氯化镧形成的络合物在水中是沉淀，结合本领域已知茜草素金属络合物是不溶性的，即使本申请使用的是甲醇水溶液，然而其中甲醇：水（质量比）仅为1.1：(10或11)，即甲醇的浓度仅约为10%，本领域技术人员也难以确定茜素与氯化镧形成的络合物能够溶于甲醇水溶液，进而在实施例3-4的滤液中得到。本申请实施例3-4所记载的效果与本领域的公知常识相违背，说明书也未给出合理的说明，因此实施例3-4的技术效果非但不能用于证明氯化镧具有提高茜素提取效率的作用，且这两个实施例是否能够在滤液中获得茜草色素都存疑。继而，实施例3-4数据真实性存在问题，不能够作为创造性判断的事实基础。请求人在答复复审通知书时对此并未予以任何回应，且未针对这一点再进行陈述，权利要求1中也不再请求保护浸提过程中加入氯化镧的技术方案，由上述可以推知，请求人也认可实施例3-4数据的真实性存在问题。
综上，基于本申请的记载，本领域技术人员可以确认本申请能够解决的技术问题仅是如何提高茜草色素提取效率且提高染色后的色牢度和耐摩擦色牢度，其所采用的关键技术手段是预处理过程中加入吐温80和纤维素酶促进色素释放，染色中加入十二烷基聚乙二醇醚和果胶。
对比文件1公开了茜草染料的提取方法及染色方法，并具体公开了以下技术内容：“将茜草根茎洗净后，用中草药粉碎机将其粉碎，40℃发酵24h，采用酒精90%，水10%混合溶剂萃取茜草色素，固液比为1:15，加热，萃取温度为80℃，并采用冷凝管将蒸发的气体冷凝回流，每次连续萃取1小时，萃取两次”（参见说明书第7页实施例1）。
由上述内容可知，对比文件1公开了一种以茜草为原料，经过清洗、粉碎、发酵、酒精萃取获得茜草色素的方法。本申请权利要求1的提取方法与对比文件1相比，区别特征在于：（1）权利要求1的前处理方法是酶解，并具体限定了酶的种类、用量以及酶解温度和pH值，而对比文件1的前处理方法是发酵；（2）权利要求1预处理过程中加入了吐温80和纤维素酶，并限定了具体配比和用量，而对比文件1未提及；（3）权利要求1浸提的溶剂是甲醇和水混合溶液，并限定了溶剂的用量，以及浸提温度和时间，且未重复提取，而对比文件1浸提溶剂是酒精，温度和时间不同，萃取两次；（4）权利要求1还包括浓缩、冷却、离心、干燥的后处理步骤，并限定了温度，而对比文件1未提及。基于前述分析，根据以上区别特征在本申请中所起的作用，可以确定权利要求1相对于对比文件1实际解决的技术问题是如何提高茜草色素的提取效率。
对于区别特征（1），对比文件1指出：茜草属植物的根中含有多种蒽醌结构的色素，且以多元葡萄糖或木糖酐存在于植物体内，在提取色素前，应设法将与色素相连的甙键切断，因此茜草染色前，必须先令其发酵，或者采用一定的化学方法将甙键水解，游离出得蒽醌色素才能顺利媒染各类纤维（参见说明书第1页最后一段至第2页第一段）。对比文件1给出了使色素甙键断裂以便顺利进行染色的教导。另一方面，本领域公知，植物功效成分往往存在于细胞内，需要破壁才可以提取出来，酶法提取是根据植物细胞壁的构成，利用相应的酶反应帮助破壁。选择相应的酶，将细胞壁的组成成分（纤维素、半纤维素和果胶质）水解或降解，破坏细胞壁结构，使细胞内的成分溶解、混悬或胶溶于溶剂中，从而达到提取目的，且有利于提高成分的提取率（参见宋丽雅，何聪芬编著，《化妆品植物功效添加剂的研究与开发》，中国轻工业出版社，2011年09月，酶法提取，第123页）。因此，在对比文件1教导的基础上，容易想到选择对木糖酐、纤维素和半纤维素例如木聚糖等具有降解作用的酶，而β-D-1,4-内切和外切木聚糖酶是本领域已知的切断木糖酐键的常用酶，因此有动机选择β-D-1,4-内切和外切木聚糖酶作为前处理所用的酶（参见宋丽雅，何聪芬编著，《化妆品植物功效添加剂的研究与开发》，中国轻工业出版社，2011年09月，酶的种类，第124页）。进一步地，本领域技术人员可以根据酶解的效果等确定出合适的内切酶和外切酶用量比例。酶解温度和pH值可以根据木聚糖酶的活性特点、适宜应用的pH值范围以及酶解效果调节到合适的范围内。
对于区别特征（2），本领域公知，天然植物提取过程中，在应用浸提溶媒时，除选用单一溶媒外，还可用混合溶媒，以及加入浸提辅助剂（增加溶解度、增强制剂稳定性和去杂的物质），如酸（促生物碱生成可溶性生物碱盐），碱（防皂甙水解）和表面活性剂（吐温-20或吐温-80）（参见田允波，周家容编著，《天然植物饲料添加剂》，中山大学出版社，2008年3月，常用的天然植物浸提技术，第84页）。因此本领域技术人员根据待提色素的理化性质，容易想到在对比文件1的提取方法中使用吐温80作为浸提辅助剂对原料进行预处理，以提高茜素的提取效率。在对比文件1基础上，本领域技术人员可以根据茜草染料结构中含有的糖苷键类型选择合适种类的酶，例如纤维素酶，其用量可以根据酶解效果进行调整。
对于区别特征（3），首先，甲醇和乙醇性质类似，均为本领域提取天然色素的常用溶剂，本领域技术人员可以出于安全考虑选择乙醇，也可以综合考虑成本、提取效果等因素选择甲醇。提取溶剂的用量以及提取温度和时间可以根据原料的量、提取效果、成本因素等确定在合适的范围内。对于浸提次数，出于简化工艺的目的而采取一次浸提，或出于充分提取的目的而重复浸提均为本领域的常用方法，其效果是可以预期的。
对于区别特征（4），将提取液真空浓缩、冷却、离心和干燥是本领域对天然染料进行后处理的常用方法，本领域技术人员可根据实际需要决定是否进行这样的后处理。
综上所述，在对比文件1的基础上根据所掌握的本领域公知常识得到权利要求1请求保护的技术方案对于本领域技术人员而言是显而易见的，权利要求1不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求2请求保护一种利用茜草植物染料的染色方法（详见案由部分）。
对比文件1还公开了实施例3：①色素提取，同实施例1；②生态预处理；③染色，a)铝媒处理，将生态预处理的纱线加1.0g/L中性磷酸脂运转10min，5%硫酸铝进行媒染，由30℃开始升温，pH=4.2，80℃（落入步骤a温度范围内）保温30min，浴比1:25，b)茜草染色，取①所得色素3%染色，先加2.0g/L中性磷酸脂运转10min，加入3.0%聚乙二醇醚运转5min，再加入染料，由20℃开始升温，pH=6.3，90℃保温60min（落入步骤b温度和时间范围内），浴比1:25（参见对比文件1说明书第7-8页实施例3）。
权利要求2的染色方法与对比文件1相比，区别特征在于：（1）权利要求2采用权利要求1方法得到的染料配制的染液；（2）权利要求2步骤a使用明矾、十二烷基聚乙二醇醚，包括烘干步骤，而对比文件1媒染部分使用硫酸铝，染色部分使用聚乙二醇醚，媒染后未烘干；（3）权利要求2步骤b限定使用果胶的处理步骤并限定温度和时间，而对比文件1未使用果胶；（4）权利要求2还包括步骤c的固色、水洗、烘干、皂洗等步骤，而对比文件1未提及。
根据本申请的记载，并无证据表明区别（1）除了使该技术方案实现了染色作用外还解决了何种技术问题。因此根据上述区别在本申请中所起的作用，权利要求2相对于对比文件1实际解决的技术问题是如何提高染色后的色牢度。
对区别特征（1），无论是采用权利要求1制备的染料还是对比文件1的染料，都可以使得其染色方法实现染色作用；对于区别特征（2），本领域技术人员公知，天然染料染色大都需要采用媒染的方法，按照工艺，可以分为染色前媒染、染色过程中媒染和染色后媒染3种，媒染剂主要是金属盐，例如明矾，硫酸亚铁、硫酸铜等，媒染剂的混合应用可以丰富天然染料的色相，提高颜色的明度、彩度，另外，在提高天然染料的上染率和提高色牢度方面，也起到一定的作用（参见汤立军，崔建编著，《黄酮类发色体的合成与应用》，东北大学出版社，2011年06月，天然染料，第33页）。明矾和硫酸铝均为本领域常用的媒染剂，二者对染色的颜色有影响，本领域技术人员可以根据对颜色的不同需要选择合适的媒染剂。此外，对比文件1使用了聚乙二醇醚，并指出：聚乙二醇醚对染料和纤维均有亲和性，先于染料之前加入，先和纤维结合，在染料加入后，通过置换反应，与纤维结合的那部分被染料置换出来，从而降低染色速率，提高了匀染性（参见对比文件1说明书第6页最后一段至第7页第一段）。这与本申请中十二烷基聚乙二醇醚所起的作用相同（参见本申请第4页第一段），十二烷基聚乙二醇醚与聚乙二醇醚结构类似，作用接近，本领域技术人员在对比文件1的基础上有动机使用类似的十二烷基聚乙二醇醚，并可以预期二者效果相当。媒染后是否烘干可以根据实际需要进行选择，其效果是可以预期的。对于区别特征（3），对比文件3记载了在染色过程中，为了减少染料的泳移现象，可以在染浴中加入防泳移剂，其中，以果胶等胶质成分为主体的防泳移剂具有成本较低、防泳移性好、废水处理容易、固色率高等优点（参见对比文件3第144-145页）。可见对比文件3给出了在染浴中使用果胶可以实现固色率高进而提高色牢度的技术启示，因此本领域技术人员有动机对对比文件1的技术方案进行改进，在染色步骤中加入融化的果胶并保温处理一段时间，上述温度和时间可以根据染色效果调整到合适的范围内。对于区别特征（4），固色、皂洗、水洗、烘干均为本领域染色后的常规后处理步骤（参见刘付仁，张康虎编，《毛巾类家用纺织品的设计与生产》，中国纺织出版社，2008年11月，染色牢度，第169页；参见吴建华主编，《纤维素纤维织物的染整》，中国纺织出版社，2015年05月，染色后处理，第120页倒数第五段至121页第二段），为了提高染色后的色牢度，本领域技术人员可以根据本领域常规的后处理过程对对比文件1中经过染色的织物进行后处理操作。综上所述，权利要求2的技术方案相对于对比文件1和3的结合不具有突出的实质性特点和显著的进步，因此不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求3-7直接或间接对权利要求2各步骤的试剂浓度及用量、温度、时间等作进一步限定。然而，本领域技术人员为了解决提高染色后色牢度的问题，基于前述理由在有动机获得权利要求2的技术方案的情况下，可以根据实际需要，例如对染色效果和对织物颜色、性能的不同需要对染色方法中包括试剂浓度及用量、温度、时间等各种条件或步骤进行适当调节并确定在合适的范围内，因此，在其所引用的权利要求不具备创造性的基础上，权利要求3-7也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对于请求人在答复复审通知书时的主张，合议组认为：（1）如前述分析，本申请能解决的技术问题仅是如何提高茜草色素提取效率且提高染色后的色牢度和耐摩擦色牢度，其所采用的关键技术手段是预处理过程中加入吐温80和纤维素酶促进色素释放，染色中加入十二烷基聚乙二醇醚和果胶。至于浸提次数，出于简化工艺的目的而采取一次浸提，或出于充分提取的目的而重复浸提均为本领域的常用方法，其效果是可以预期的。（2）对比文件1明确教导了为充分利用色素进行顺利染色，首先需要采用一定的方式使得色素的甙键断裂，对于如何使得色素的甙键断裂，除发酵方式之外，对比文件1还教导了可采用一定的化学方法将甙键水解；而色素位于细胞内，本领域公知需要破壁才可以提取出来加以利用；而如何选择破壁的具体方式详见前述评述；（3）本申请并未对于其主张的吐温80在破壁之后与细胞膜之间产生作用，有利于细胞膜溶解，提高色素的释放提供有说服力的证据予以证实；吐温80的加入虽然是在前处理步骤中添加，但该步骤中同样加入了溶剂甲醇，本领域技术人员根据其掌握的前述普通技术知识可以预期吐温80能够起到辅助浸提作用，并可以预期提取率会较不加入吐温80有一定程度的提高；而如前所述，本领域技术人员公知细胞壁的组成成分为纤维素、半纤维素和果胶质，将其水解或降解，破坏细胞壁结构，使细胞内的成分溶解、混悬或胶溶于溶剂中，从而达到提取目的，且有利于提高成分的提取率，因此，相比较于不加入而言，加入了纤维素酶可以提高破壁效果进而有利于提高色素提取率是本领域技术人员可以预期的，因此，实施例5相比较于实施例1-2提取率的提高不属于预料不到的技术效果。综上，本申请权利要求1-7不具备创造性。
基于上述事实和理由，本案合议组做出如下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年03月21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向北京知识产权法院起诉。
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