中链脂肪酸甘油三酯MCT专利技术研究进展.docx

中链脂肪酸甘油三酯( mct) 专利技术研究进展邱红，汪建斌( 国家知识产权局专利局 医药生物审查部，北京 100088)摘要:近些年来，作为一种新型的功能性油脂，中链脂肪酸甘油三酯( mct) 的理化、保健特性愈发 受到关注。目前国内食用油脂几大厂家不约而同地将 mct 作为研发重点和热点。详细介绍了 mct 的总体研究进展、专利技术发展态势、重点申请人和重点专利技术，以期为国内食用油脂行业 与油脂企业提供一份详实的 mct 专利技术发展态势报告。 关键词:中链脂肪酸;中链脂肪酸甘油三酯;专利;技术中图分类号:ts225 6;tq641文献标志码:a文章编号:1003 7969(2014)08 0008 06progress on patent technology of medium chain fatty acid triglycerideqiu hong，wang jianbin(pharmaceutical biochemistry department，state intellectual property office of the peoples epublic of china，beijing 100088，china)abstract:as a novel functional oil and fat，the physicochemical and healthy properties of medium chain fatty acid triglyceride (mct) have been noticed in recent years at present，several large edible oil en- terprises at home choose mct as the top point of research and development the overall progress，patent technology situation，key applicants and key patent technologies of mct were introduced in detail to pro- vide the detailed development situation report of mct patent technology for the industry and enterprises of edible oil and fat in chinakey words:medium chain fatty acid; medium chain fatty acid triglyceride; patent;technology2010 年以来，国家知识产权局专利局通过组织开展若干行业和领域的专利分析普及推广课题，形 成专利分析报告，完善专利分析方法，并通过举办多 层次的系列成果推广和专利分析方法的普及培训， 培育专利分析市场，提升中介机构开展专利分析服 务的能力和水平，促进国内企业增强专利信息运用 的意识和能力，引导技术创新和专利运用，进而提升 专利信息情报对国内企业经营决策、国家经济科技 发展相关决策的重要支撑作用。国以民为本，民以食为天，食以安为先。食品安全关乎到国计民生，国家粮食安全中长期规划纲 要(20082020 年)提出要大力发展粮油工业，粮油加工企业要把“安全”和“质量”放在第一位。国家知识产权局专利局医药生物审查部以食用油脂领 域为研究对象，承担了食用油脂专利分析普及推广课题，本文即是该课题研究报告的一部分，现单独发表以期为国内食用油脂行业的科技创新贡献微薄 之力。中链脂肪酸概述及中链脂肪酸甘油三酯(mct)1研究历程1 1中链脂肪酸概述脂肪酸作为食用油脂的主要成分，以碳链的长度为标准，可分为长链脂肪酸、中链脂肪酸和短链脂肪酸。普通的食用油多为长链脂肪酸，一般是指碳 原子数为 12 22 的脂肪酸，例如 epa 和 dha，主要来源于动植物油脂、微生物油脂、鱼油和藻油。而中 链脂肪酸是由 8 12 个碳原子组成的饱和脂肪酸， 有不同于长链脂肪酸的功能特性，它是自然界中天然存在但含量较少的脂肪酸，主要来源于母乳、牛奶 及其制品、棕榈仁油和椰子油等。收稿日期:2013 05 14;修回日期:2014 03 26作者简介:邱 红(1968)，女，调研员，研究方向为食品领域 专利审查(e-mail)qiuhong sipo gov cn。 通信作者:汪建斌，副 调 研 员 ( e-mail ) wangjianbin sipo gov cn。2014 年 第 39 卷 第 8 期中 国油 脂9中链脂肪酸的代谢途径与长链脂肪酸不同。植物油中含有的长链脂肪酸在被人体吸收后，被输送 并储存在人体各组织中，如脂肪组织、肌肉、肝脏，需 要时被分解转化为能量。中链脂肪酸则直接通过门 静脉输送到肝脏，被迅速分解转化为能量，3 h 分解 达到峰值，10 h 内基本被完全分解;中链脂肪酸的 消化吸收速度约为长链脂肪酸的 4 倍，即使由于疾 病导致胆汁和胰腺分泌物减少时，中链脂肪酸消化 吸收也很好。同时，中链脂肪酸不易再合成甘油三 酯，大部分的中链脂肪酸以游离脂肪酸的形式与蛋 白质结合被输送到门静脉，再运往肝脏。进入肝脏 的中链脂肪酸，进入线粒体而被快速氧化分解，所以 不会导致肝脏和体内脂肪积累1。中链脂肪酸正 是因为有被迅速吸收燃烧转化为能量的特性，所以 具有减少体脂肪积累和保持健康体重的保健功能。 虽然中链脂肪酸具有独特的营养功能，容易消化吸 收，快速转化为能量，但是由于其烟点低、容易起泡 的特性限制其不能作为通用油脂即烹调用油。为了 解决这个问题，扩大中链脂肪酸的应用范围，目前可 以通过酯交换技术，将中链脂肪酸和长链脂肪酸结 合在一起，同时发挥二者的特点，将减少体脂肪堆积 和作为通用油脂的特性相结合，既提高了烟点，又减 少了起泡，能够广泛用作烹调用油。目前，研究包括 中链脂肪酸甘油三酯在内的低热量油脂符合社会发 展和人类的健康需求方向，是新一代功能油脂的重 要代表。1 2中链脂肪酸甘油三酯( mct) 研究历程纵观 mct 的合成方法，历经以下 3 种方式: 第一种，水解酯化法:主要是将椰子油、棕榈仁油或山苍子油进行水解、蒸馏制得中链脂肪酸。然后将其与甘油进行酯化、精制得到 mct。这是曾经 国内外普遍采用的方法。第二种，酰氯醇解法:先将椰子油水解、精馏，获 得中链脂肪酸，再将中链脂肪酸与 socl2 等反应制 得酰氯，后将酰氯与甘油进行醇解制得 mct。第三种，酶法:这是近些年才出现的新方法。利 用特殊的脂肪酶进行油脂的水解和甘油与脂肪酸之 间的酯化从而制得 mct。其原理是脂肪酶在水分 充足的条件下会促成甘油三酯的水解，当水分有所 限制时，会促成甘油三酯的合成。20 世纪 30 年代，美国人 porweii 将脂肪酸与甘 油的再酯化技术用于 mct 的合成2。20 世纪 50 年 代，babayan 和 kaunitz 合 作，对 mct 的毒性、营养价值、代谢途径等进行了广泛深 入的研究，认为其是安全性药物和食品2。日本则以人体为对象，对 mct 的安全性进行了 细致的研究，未见对肝功能以及肾功能等有不良影 响，可以确认 mct 的安全性是可靠的。日本 2002 年开始 销 售 mct，至今没有发现任何负面的报 道1，因此 mct 在开发具有保健或疗效作用的功能 油脂方面具有很大的价值。最近 20 多年，多个国家 和地区陆续出台了有关 mct 的法规，见表 1。表 1 主要国家(地区)关于 mct 的相关法规1国家(地区)时间法规1986 年1994 年中国美国mct 作为食品添加剂列入我国的 gb 27601986食品添加剂使用卫生标准fda 认定 mct 为安全食品(gas)日本厚生劳动省批准中长链脂肪酸食用油( mlct) 为特定保健用食品，具有不容易 堆积体脂肪的保健功能行政院卫生署批准 mct 为具有减少体脂肪积累的“健康食品”fda 认定中长链脂肪酸食用油(mlct)为安全食品(gas) 食品药品监督管理局批准中长链脂肪酸食用油(mlct)为具有减肥的保健功能食品 批准 mct 为具有减少体脂肪积累的保健功能食品2002 年日本2005 年2007 年2007 年2009 年中国台湾美国 中国 韩国申请的 38 件授权专利目前全部为有效状态，专利权十分稳定。mct 中国专利申请整体状况见表 2。表 2 mct 中国专利申请整体状况2mct 专利技术发展进程2 1mct 中国专利申请态势涉及 mct 的中国专利申请共计 106 件，下面通 过申请量、授权量、申请人排名、申请人类型、重点申请人等对 mct 中国专利申请的整体态势进行综述。分析发现，mct 的中国专利申请存在如下特 点:从申请量来看，国内申请量高于国外来华申请量;从授权量来看，国内申请的授权量也略高于国外来华申请的。从有效专利来看，国内申请与国外状态国内申请(件)国外来华申请(件)总计(件)公开授权 有效6120204518181063838注:检索时间截止 2012 年 5 月 31 日;下同。对 mct 中国相关专利申请的年份分布情况(见10china oils and fats2014 vol. 39 no. 8表 3) 进行分析，发现 mct 的首件中国专利出现在1994 年，随后专利申请量裹足不前，直至 20 世纪 末，年申请量始终徘徊在 1 2 件，个别年份甚至为0，反映出 21 世纪之前，人们对于 mct 的认识还不 够深入，对其一系列理化功能特性的研究还处在萌 芽水平。2001 年以后，申请量开始缓慢上升，尤其 是在 2006 年，达到峰值 15 件。随后，mct 相关专 利除 2007 年 稍 有 回 落 外，其余年份均保持在 2 位数。授权量方面，可以看出并没有与申请量的增长 保持相应增长的态势，年授权量始终维持在 6 件 以下。其原因，发现上述 3 个区域具有共同特点:油脂工业整体科技水平在全国处于领先，尤其是一些高校，如 江南大学、华南理工大学等传统油脂科研院所技术 力量较为雄厚，研发积极性强，创新活跃度高，相对 于国内其他地区而言对于 mct 未来的发展有清醒 认识，具有一定的前瞻性。此外，国外油脂大公司纷 纷在上述区域投资建厂，也间接推动了当地对油脂 研发的深入和加强。上述因素使 mct 的国内申请区域集中度较高。mct 中国专利申请地区分布情 况如图 2 所示。表 3mct 中国专利申请量与授权量统计申请量(件)授权量(件)申请时间1994 年1996 年1998 年1999 年2000 年2001 年2002 年2003 年2004 年2005 年2006 年2007 年2008 年2009 年2010 年2011 年2012 年121121577815311121413301101143466144200图 1 mct 中国专利申请国别分布情况注:由于专利法规定专利从申请到公开最长有 18 个月的期限，因此 2010 年 11 月之后的专利申请在统计之日还有部 分尚未公开。从申请人类型来看，国内申请人提交的专利申 请最多，其申请量占到总量的 57% 。国外来华申请 中，来自欧洲的申请量最多，占总量的 21% ，欧洲主 要申 请 国 有 瑞 士、德 国 等，来自日本的申请量占 19% ，来自美国的申请量只有 2% ，而其他国家和地 区在中国的申请量只有 1% 。可见，欧洲和日本，尤 其是在 mct 研发能力强的瑞士和日本等国家非常 重视中国市场，积极通过在中国的专利布局从而谋 求市场利益的最大化。mct 中国专利申请国别分 布情况如图 1 所示。mct 的国内申请人主要集中在华东、华南和华 北，这 3 个区域的专利申请量占总量的 67% 。分析图 2 mct 中国专利申请地区分布情况在 mct 中国专利申请量前 10 位申请人中，日 清株式会社( 简称日清) 以 14 件的申请量高居榜 首，雀巢公司(简称雀巢)、三得利株式会社( 简称三 得利)分别以 8 件和 4 件排名 2、3 位，见表 4。除了 日清和雀巢外，其他申请人的 mct 申请量极为有 限。例如，花王株式会社( 简称花王) 在甘油二酯方 面的申请量达到近百件，在 mct 方面，只有 2 件申 请，反映出花王的研发热点并不集中于 mct。 此 外，三得利在 mct 虽然只有 4 件申请，数量虽少但 质量非常高，全部获得授权。国内申请人方面，几所高校例如东北农业大学、华南理工大学、江南大学等占主导地位。2014 年 第 39 卷 第 8 期中 国油 脂11表 4mct 中国专利申请量前 10 位的申请人儿的癫痫病症等。用于改善食品营养性质的专利申请 14 件，主要 涉及实现抗衰老、减肥，调节血脂、血糖、胆固醇含量等功效。用于特定添加剂成分的专利申请有 12 件，用于 饮料、焙烤食品和糖食，可改善产品的理化性质或感官特性如色、香、味的专利申请分别为 13 件、9 件和6 件。!#6,申请人申请量(件)授权量(件)日清雀巢 三得利 帝斯曼东北农业大学 广州市名花香料公司 天津春发食品配料公司 花王华南理工大学 江南大学1484333322261410202106%6789:,$%降低血清胆固醇;抑制或 限制组织中胆固醇沉淀物;提供动物与人的快速高能量营养;哺乳新生婴儿营养成分;以及可以治疗幼12china oils and fats2014 vol. 39 no. 8开发上占据主导地位。此外，日清对于 mct 在医用配制品领域的应用研究也从未忽视，近些年陆续开 发出预防和治疗帕金森病、抑郁症等疾病的功能油 脂。与其他国家的专利申请相比，日清在 mct 技术 方面的研发能力和专利技术创新程度上处于领先的 水平。2007 年，“日清牌”mct 食用油被批准为中国 首款具有减肥保健功能的食用油，这是一款能够保持健康体形、减少多余体脂的全新理念食用油，成功 将减肥健康的理念与品质一流的产品一同引入国内 市场。该产品是以 mct、低芥酸菜籽油、蔗糖脂肪 酸酯为主要原料制成的保健食品，经动物功能和人 体试食试验证明，具有减肥的保健功能，为消费者注 入健康用油和安全用油的理念。同时，与一般保健品不同，该保健食用油是作为凉拌、烹调用油结合在日常饮食生活之中，通过每天的餐饮起到安全、持久 的保健作用。2007 年 9 月该食用油获得国家食品 药品监督管理局的保健食品批准证书和 gmp 证书。 以下是日清几个重要的专利技术。2009 年 3 月 4 日，日清提出“被覆用油脂组合 物”的发明申请 cn 200980109899，该申请同时在日本、美国、中国和中国台湾地区提交申请，该发明包 含经非选择性酯交换处理的酯交换油( a) 和经非选 择性酯交换处理的酯交换油( b)，三饱和脂肪酰甘 油的含量为 10% 15% 。所述酯交换油( a) 的构 成脂肪酸中，碳数为 16 个以上的脂肪酸的含量为80% 以上，碳 数 为 16 个以下的脂肪酸的含量为 35% 60% ;所述酯交换油(b) 的构成脂肪酸中，碳 数为 12 14 个脂肪酸的含量为 20% 60% ，碳数 为 16 18 个脂肪酸的含量为 40% 80% 。通过本 发明，可获得具备常温下的干燥迅速和食用时不易 剥离的相反的性质的被覆用油脂组合物。2009 年 6 月 1 日，日清提出“可塑性油脂组合 物”的发明申请 cn 200980121285，该申请提供的是适合裹入、涂抹和揉炼等用途、且反式脂肪酸含量低 的可塑性油脂组合物以及用于该可塑性油脂组合物 的油脂组合物。该油脂组合物含有下述油脂 a、油 脂 b 和油脂 c，并且满足下述(a) ( c) 的条件。油 脂 a:其是在总构成脂肪酸中含有 20% 60% 的碳 原子数为 12 14 的脂肪酸、40% 80% 的碳原子数 为 16 18 的脂肪酸的油脂，该油脂是通过进行酯交 换而得到的;油脂 b:其是总构成脂肪酸中的棕榈酸 含量为 20% 60% 、硬脂酸含量为 0 5% 6% 、油 酸含量为 30% 60% 的油脂;油脂 c:液态油。( a) 油脂组合物中的油脂 a 的含量为 0 1% 50% ;(b)油脂组合物中的油脂 c 的含量为 0 1% 以上且小于40% ;( c ) 油脂组合物中的 ppo / pop 为 0 15%1 00% 。2009 年 10 月 27 日，日清提出“浓缩流质食品” 的发明申请 cn 200980141049，其中大量含有能效 率良好地补给能量的中链脂肪酸，且对胃的负担小。 本发明的浓缩流质食品是在平均每 418 kj 能量的浓缩流质食品中作为甘油三酯的结构脂肪酸而含有的碳原子数为 8 的中链脂肪酸与碳原子数为 10 的 中链脂肪酸的合计含量为 2 5 8 0 g 的浓缩流质 食品，其中该碳原子数为 8 的中链脂肪酸与碳原子 数为 10 的中链脂肪酸的合计中，碳原子数为 10 的 中链脂肪酸所占比例为 60% 以上，碳原子数为 8 的 中链脂肪酸所占比例为 40% 以下。2010 年 9 月 24 日，日清提出“帕金森病患者的内 脏脂肪减少抑制 剂 ” 的 发 明 申 请cn201080039282，该申请提供的是一种可抑制帕金森病患者所特有的体重减少的内脏脂肪减少抑制剂， 帕金森病患者的内脏脂肪减少抑制剂含有油脂，该 油脂通过使碳原子数为 8 和 / 或 10 的饱和脂肪酸作 为结构脂肪酸的 mct 与植物油进行酯交换反应而 得，油脂优选通过使 mct 与上述植物油以 10 90 20 80 的比例进行酯交换反应而得。2010 年 11 月 29 日，日清提出“用于预防或治 疗抑郁症或抑郁状态的油脂组合物”的发明申请 cn 201080039414，该申请提供的是一种对抑郁症或 抑郁状态的预防或治疗有效，并且安全性高，即使持续服用也不用担心副作用的油脂组合物。该发明以 甘油三酯的形态含有碳原子数为 8 10 的中链脂肪 酸和碳原子数为 12 24 的长链脂肪酸，相对于上述 中链脂肪酸和上述长链脂肪酸的总量，上述长链脂 肪酸的比例为 25% 90% 。从上述 5 件申请可以看出，相比 mct 技术，日 清近 3 年在结构脂质方面的技术方向更偏重于中长链脂肪酸酯(mlct)，反映出在 mct 被首次确认功 能后，相关的技术发展已经较为成熟，日清也已经在mct 方面拥有数个重要的专利。在此基础上，即从2002 年 mlct 被日本厚生省确认具有保健功能的10 年后，日清更倾向于研究 mlct 技术，并及时提 交专利申请。可以预见，日清未来在 mlct 方面的技术投入和新产品推广将成为重点之一。值得注意的是，日清的含有 mct 的减肥油分别 在 2002 年和 2007 年获得日本和中国的认可并且被 批准上市，但是其专利申请早在 2000 年就已经分别 在多个国家提出，专利布局早于产品上市，说明日清2014 年 第 39 卷 第 8 期中 国油 脂13具有超前的专利保护意识，在产品进入市场之前就已经考虑提交专利申请，这与国内大部分企业观望 迟疑的现状形成鲜明的对比，值得国内企业管理人 员和技术人员深思。雀巢公司有 8 件 mct 中国专利申请，最早的 1件是 1996 年申请的，早于日清 2000 年首次在中国 的申请，表明作为全球规模最大的跨国食品集团公 司，雀巢同样很早就开始了 mct 的研发(见表 5)。雀巢和三得利2 2 2表 5 雀巢涉及 mct 的中国专利申请序号申请号发明名称法律状态儿科患者的营养维持用于婴儿制剂的脂类组合物及其制备方法 减少甜食产品的脂肪基质包裹材料中的脂肪的方法 提高了巧克力特征的巧克力和巧克力复合糖衣 用于保护脑功能的组合物和方法 用于低出生体重儿的营养组合物 包含中链甘油三酸酯的食品组合物 中链二羧酸类、其衍生物和代谢性障碍视撤授权有效 视撤 视撤授权有效 授权有效 授权有效 复审12345678cn 96197842cn 98116158cn 99125436cn 00128759cn 200680047461cn 200780004019cn 200880011316cn 200980106766纵观雀巢的上述 8 件 专 利 申 请，可 以 看 出19962000 年间，雀巢的 mct 研发主要在于婴儿 产品、功能性产品和甜食类产品。三得利株式会社是一家日本食品公司，虽然涉件，但全部获得授权 及mct的 申 请 只 有4(见表 6)。表 6 三得利涉及 mct 的中国专利申请序号申请号发