專利名稱：給植物施加活性物質(zhì)的無(wú)針壓力驅(qū)動(dòng)的注射裝置的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及給植物施加活性物質(zhì)的無(wú)針壓力驅(qū)動(dòng)的注射裝置的應(yīng)用。
人們知道注射作為給植物施加活性物質(zhì)的一種形式已有很久了。由于它沒(méi)有噴射漂移和環(huán)境污染，所以優(yōu)于通常所采用的手段，例如灑落和噴射。
同時(shí)，已發(fā)展了多種注射裝置，使植物的注射手段最佳，尤其是對(duì)具有木質(zhì)化樹干的植物。所謂的“Maugent-系統(tǒng)”作為廣泛使用的注射系統(tǒng)的一種而被首次提到，例如在專利US 3 304 655和US 4 365 440中有所描述。雖然在這些專利中所描述的裝置結(jié)構(gòu)在細(xì)節(jié)上不盡相同，但它們都是根據(jù)相同的原理來(lái)工作。它們涉及一種單劑量的不可重復(fù)充入的注射器(一次性注射器)，這種注射器包括一裝有要被注射的液體的容器和一插入樹干的送進(jìn)管。容器是由兩個(gè)通過(guò)一槽和舌狀物系統(tǒng)而可套接伸縮的杯組成。當(dāng)兩個(gè)部分被壓在一起時(shí)，在液體之上的氣態(tài)壓力增加。然后，待注射的介質(zhì)通過(guò)送進(jìn)管被壓入植物的樹干。但是，在園藝方面使用這些注射裝置還具有某些缺陷一方面，通過(guò)這些系統(tǒng)的液體注射通常具有活性物質(zhì)損失的危險(xiǎn)(液體從樹干的小孔中滲漏出來(lái))，另一方面，這種注射方式耗時(shí)，需要大量的技術(shù)投資。
在七十年代，美國(guó)研制了另一種有效的高壓注射器。涉及這種注射裝置的一個(gè)例子是專利US 4 011 685。這種裝置的主要優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)安裝一泵裝置和一個(gè)所謂的自關(guān)閉的針，使液體滲漏的危險(xiǎn)降到最低。當(dāng)使用這種注射裝置時(shí)，由于使用高壓(高達(dá)350巴)，針附近的組織細(xì)胞的木質(zhì)纖維迅速收縮，因此，前面形成的空穴被封住，阻止了活性物質(zhì)的可能的射出。這種注射系統(tǒng)適用于重復(fù)進(jìn)行注射不同粘度的液體。但缺點(diǎn)是，當(dāng)使用這種系統(tǒng)時(shí)，一般必需在植物樹干中預(yù)先鉆出一個(gè)專用的空間。此外，開(kāi)口的密封程度可能取決于細(xì)胞壁木質(zhì)化范圍，因此可能取決于有關(guān)的植物種類。這意味著借助這種裝置的注射最終具有液體滲漏的潛在危險(xiǎn)。
美國(guó)專利4 078 087揭示了另一種注射技術(shù)的注射系統(tǒng)。這里主要涉及的是，向植物樹干均勻地供應(yīng)注射介質(zhì)。在這種情況下，可以確定液體沒(méi)有注射入一單個(gè)套管，而是進(jìn)入一輸導(dǎo)系統(tǒng)。在一容器的壓力作用下，迫使注射介質(zhì)進(jìn)入傳輸系統(tǒng)，該傳輸系統(tǒng)包括一接頭(coupling)、數(shù)量可變的插入樹干中預(yù)先鉆出的開(kāi)口中的所謂“T”形連接件和一個(gè)閉合閥。具有使部分液體射入樹干、其余部分通過(guò)的流動(dòng)開(kāi)關(guān)(flow switchs)的‘T’形連接件確?；钚晕镔|(zhì)流體能均勻地供應(yīng)給植物輸導(dǎo)系統(tǒng)的所有部分。
象至此在本文本中所描述的注射系統(tǒng)一樣，該系統(tǒng)也包含不希望有的注射介質(zhì)的射出問(wèn)題。
在美國(guó)專利3 576 276中描述的注射系統(tǒng)作為另一種本領(lǐng)域已知的注射系統(tǒng)提出。在該專利中所描述的注射裝置使用工作原理已得到證實(shí)的皮下注射器。所不同的是，使用在注射之前把一管子插入樹干中所需深度的這種形式的施加手段。在施加過(guò)程中注射針位于其中的該附加送進(jìn)管允許在施加具有移動(dòng)活塞的注射圓筒之前，允許針重新注有要注射的介質(zhì)。這種在施加過(guò)程中工作步驟的常用程序的改進(jìn)用于以一快速而有效的方式注射液體，這種快而有效的方式是因?yàn)闆](méi)有了空氣泡。
但是，該工藝的缺點(diǎn)是，由于使用了附加的施加手段，所以要投入大量的時(shí)間和工作量。
在本領(lǐng)域所描述的其它注射工藝中，揭示在CA-PS 1 089 645專利的注射工藝提到，該注射工藝采用一注射裝置。該方面的主題是一用于植物的壓力注射裝置，尤其涉及控制樹中的霉菌所致的維管疾病(mycetogenic)(例如榆樹死亡)。該裝置的研制主要是使注射時(shí)沒(méi)有活性物質(zhì)損失。通過(guò)采用一其表面成鋸齒形的或成齒狀形的送進(jìn)管(送進(jìn)針)，從而為上述目的使液體滲漏達(dá)到最少就能實(shí)現(xiàn)。這種不均勻的表面結(jié)構(gòu)使相鄰的植物組織形成緊密接觸，為此，已經(jīng)注射的介質(zhì)不會(huì)往回流，或者往回流的程度比較低。
最后，US4164093所描述的注射裝置是一種迷你型的用于例如籽苗、樹分枝或年幼植物等小直徑植物幼苗的壓力注射裝置。該裝置包括一注射器(根據(jù)具有一次性使用的針的商用皮下注射器的結(jié)構(gòu))和一通常所使用的多用途園藝鉗，注射器被剛性地緊固在固定的夾緊裝置上。夾緊裝置寬度的自由調(diào)整允許迷你型注射裝置位于莖軸(shoot axis)的選定處，從而確保整個(gè)裝置不受所用植物種類的影響都能靈活操縱。
在本領(lǐng)域中，還沒(méi)有一個(gè)用于植物的注射裝置能以較佳的和令人滿意的方式來(lái)成功地解決注射介質(zhì)的滲漏問(wèn)題。而且，大多數(shù)上述注射系統(tǒng)在設(shè)備和時(shí)間方面要進(jìn)行大量的投資。此外，這些裝置僅適用于注射液體介質(zhì)。
由于到目前為止，公開(kāi)提出的內(nèi)容還沒(méi)有一個(gè)給出有關(guān)對(duì)未木質(zhì)化的植物使用注射裝置方面的提示，所以，人們可以假定它們不適用于這樣一種應(yīng)用。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種注射方法，有了這種注射方法，固體和液體的介質(zhì)都能注射，在最后提到的情況下能避免滲漏缺點(diǎn)，這種方法可用于木本植物和具有未木質(zhì)化莖軸的植物。
最令人意向不到的是，發(fā)現(xiàn)了根據(jù)主權(quán)利要求1的技術(shù)特征和從屬權(quán)利要求2至5的技術(shù)特征使用無(wú)針的由壓力驅(qū)動(dòng)的注射裝置完全能滿足這種要求。
下面的說(shuō)明將更詳細(xì)地描述本發(fā)明。
在人類和獸類醫(yī)學(xué)中了解無(wú)針的壓力驅(qū)動(dòng)注射裝置已有一段時(shí)間了。近幾年來(lái)，它們被用于要求無(wú)痛苦注射或穿刺的診斷和治療場(chǎng)合。它們可以以多種品牌(例如由前蘇聯(lián)制造的“Bienchen”、美國(guó)研制的“Jet”接種注射器和匈牙利人的接種裝置“Viper”)在市場(chǎng)上購(gòu)得，在一些專利文本和公開(kāi)的專利申請(qǐng)(例如，DE3467301，EP0119286，US4966581，DE3115373)中對(duì)它們有長(zhǎng)篇的描述。到目前為止，它們還沒(méi)用于植物。
最令人意向不到的是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，具有上述專利文本中所描述的基本或一般結(jié)構(gòu)無(wú)針注射裝置極佳地適用于把多種物質(zhì)注射入植物。
上述類別的注射裝置是這樣的裝置，在裝置中的待注射的介質(zhì)在一可無(wú)針注射的能量的作用下通過(guò)一噴嘴離開(kāi)裝置的噴射腔。所產(chǎn)生的急促壓力爆破在要被注射的物體(植物器官)上形成具有注射介質(zhì)所需的深度的注射開(kāi)口。注射深度隨裝置相對(duì)于被注射體的角度和距離而改變，例如噴嘴越接近物體的表面，注射錐形就越深。
把待注射的介質(zhì)射出所需的壓力可以多種取決于注射裝置的結(jié)構(gòu)的方式產(chǎn)生。為此，從一電火花球形物(a sparket bulb)(DE3467301)或一壓力泵(DE3115373)中射出的氣體可用作壓力產(chǎn)生裝置。
本發(fā)明特有的優(yōu)點(diǎn)是，通過(guò)使用這種類型的無(wú)套管和針的注射裝置，可完全消除因滲漏引起的活性物質(zhì)損失的危險(xiǎn)。這個(gè)優(yōu)點(diǎn)特別適用于注射未木質(zhì)化的植物，在這些植物中，由于相鄰細(xì)胞的滲透壓，注射開(kāi)口很迅速地封閉。
本發(fā)明還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，要注射的介質(zhì)可以是流動(dòng)的、半固體的或固體的形式。有了這種類型的噴嘴注射，還可通過(guò)適當(dāng)?shù)母邏?，把高粘度液體注射進(jìn)物體。理由是在這種情況下不使用套管和針。因此，針因例如堵塞而引起、通常在粘介質(zhì)的情況下發(fā)生的閉塞問(wèn)題就可消除了。
無(wú)針注射工藝還具有注射結(jié)晶形式的介質(zhì)的可能性。在這種情況下，注射劑的各個(gè)顆粒的尺寸必需足夠小(精細(xì))。較佳的顆粒尺寸范圍為小于1微米(μm)。
在這方面，活性物質(zhì)可以是單一物質(zhì)，也可以是混合物。它們可溶解或分散在注射介質(zhì)中。
通過(guò)無(wú)針注射裝置施于植物的活性物質(zhì)主要包括系統(tǒng)性活性植物保護(hù)劑(殺蟲劑、殺螨劑、殺真菌劑和殺細(xì)菌劑)，以及植物復(fù)原和生長(zhǎng)的調(diào)節(jié)劑。
系統(tǒng)性殺蟲劑例如包括丁酮威、樂(lè)果、雙氧威、methamyl、草肟威、砜吸硫磷、抗蚜威、或殘殺威。
系統(tǒng)性殺螨劑例如包括四螨嗪、苯丁錫和噻螨酮。
系統(tǒng)性殺真菌劑例如包括苯菌靈、糠菌唑、雙苯三唑醇、乙環(huán)唑、氟硅唑、呋霜靈、乙磷鋁-Al、抑霉唑、甲霜靈、戊菌唑、丙環(huán)唑、噻菌靈、三唑酮、三唑醇或嗪氨靈。
所提到的如flumequine為系統(tǒng)性殺細(xì)菌劑。
植物復(fù)原劑包括，例如來(lái)自蕁麻，艾菊，木賊或草本蓄(herbaceous knotweed)的植物提取液。這些生物活性物質(zhì)都可在植物中根據(jù)注射的位置起局部和系統(tǒng)的作用。
系統(tǒng)性生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑包括例如乙烯利和β-吲哚乙酸(IAA)。
在這方面，無(wú)針注射裝置的一個(gè)較佳應(yīng)用是施加生長(zhǎng)抑制物質(zhì)，這種生長(zhǎng)抑制物質(zhì)是用來(lái)替代公共花園中人工修剪和切割手段。在最近的幾年中，在該領(lǐng)域的注射系統(tǒng)的重要性得到了提高(尤其在美國(guó))。
可通過(guò)使用無(wú)針注射裝置處理的物質(zhì)還有木防腐劑和木浸滲劑。
幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)，木材被浸漬有油和蠟混合物或其它化學(xué)制品(例如防蝕木的蟲)或被設(shè)置有防老化和氣候因素的起保護(hù)作用的形成膜的掩護(hù)物。
但是，這些處理方法具有必需時(shí)時(shí)更新它們的缺點(diǎn)。
無(wú)針高壓注射裝置的使用能夠有利地替代傳統(tǒng)的浸滲方式。
由于粘度較高的介質(zhì)可通過(guò)這種裝置來(lái)注射，所以也可通過(guò)所述裝置把含有聚合物的液體注射進(jìn)要處理的一塊木材中。
由于注射介質(zhì)可以是一種活性物質(zhì)的釋放受到控制的配方，所以這是尤其重要的。由于采用這種類型的活性物質(zhì)制劑去決定釋放分布(釋放的持續(xù)時(shí)間和速度)是可能的，所以無(wú)針注射工藝具有對(duì)物體提供長(zhǎng)時(shí)間的保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。
為此，無(wú)針注射方法在處理需要長(zhǎng)時(shí)間持久保護(hù)的木質(zhì)制品中，例如在專業(yè)園藝中植物支承件的木質(zhì)構(gòu)件(修整框架、支柱)中很適合。
使用無(wú)針注射裝置的另一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省工作時(shí)間。這些裝置可以快速工作，它們堅(jiān)固耐用，使用壽命長(zhǎng)。由于它們能夠通過(guò)蒸壓而殺菌，所以它們也能用于那些無(wú)病毒或無(wú)病毒感染危險(xiǎn)是很重要的活性物質(zhì)施加，例如用于無(wú)病毒物種的培養(yǎng)或分生組織的繁殖。
通過(guò)下面的實(shí)施例來(lái)更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明例子1把重量比例為2.5％粉末聚丙烯酸(Carbopol ETD 2050)分散在重量比例為97％的水中。重量比例為0.5％的活性物質(zhì)Al-乙磷鋁(Al-fosetyl)加到由此而形成的懸浮體中。所加的活性物質(zhì)均勻地分布于在恒定攪拌下的物質(zhì)中。然后把0.86Pa·s的較高粘度(在25℃根據(jù)Brookfield LVF/測(cè)試體)的含活性物質(zhì)的水性丙烯酸分散體充注入一壓力驅(qū)動(dòng)的無(wú)針注射裝置(Dermo-Jet型)，再以8.1巴(bar)的壓力注射在一歲年齡的紅莓幼苗(Rubus idaeus)基部的植物組織中。
例子2把0.9g的水楊酸(植物的抗性誘導(dǎo)劑)溶解在500ml的加熱到30℃的蒸餾水(distd.water)中。由此而得到的100ml的水溶液被注入一壓力驅(qū)動(dòng)的無(wú)針注射裝置(Dermo-Jet型)中，然后注射進(jìn)煙草植物(Nicotiana tabakum)莖軸基部的植物組織中。
權(quán)利要求
1.應(yīng)用無(wú)針的壓力驅(qū)動(dòng)的注射裝置把活性物質(zhì)注射進(jìn)植物。
2.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，注射含有活性物質(zhì)的固體、半固體或液體形式的介質(zhì)。
3.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，注射一組由系統(tǒng)性活性植物保護(hù)劑、植物復(fù)原劑、生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、肥料和木制劑組成的介質(zhì)。
4.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，注射一種活性物質(zhì)的釋放受控制的配方的介質(zhì)。
5.如權(quán)利要求1所述的用途，注射一種直徑在0.1至5.0μm、最好是0.2至1.0μm的顆粒形式的介質(zhì)。
全文摘要
用壓力驅(qū)動(dòng)的無(wú)針注射裝置把活性物質(zhì)注射進(jìn)植物。
文檔編號(hào)A01N31/00GK1158072SQ95195098
公開(kāi)日1997年8月27日 申請(qǐng)日期1995年9月9日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月17日
發(fā)明者漢斯-雷納·霍夫曼, 馬爾格扎特·克勒切科, 邁克爾·羅雷格 申請(qǐng)人:Lts洛曼治療體系有限公司