CZ75697A3 - Method of using injectors without needle being brought in activity by a pressure means and intended for transferring active substances in plant organisms - Google Patents

Description

Oblast techniky

Λ! '5 S

Tento vynález se týká použití bezjehlových injektorů, uváděných v činnost tlakovým prostředkem, k přenosu účinj^,ýgh|j ý 6 θ látek do organismů rostlin.

Dosavadní stav techniky inj ikována, se Použiti těchto nedokonalost.

Injikování jako prostředek přenosu účinných látek do organismů rostlin je známo již delší dobu. Oproti obvykle používaným technikám stříkání a rozprašování je výhodnější vzhledem k tomu, že při něm odpadá problém ztrát a znečišťování životního prostředí.

V průběhu optimalizace způsobu injikování u rostlin, zvláště u rostlin s dřevnatými stonky byly vyvinuty různé injekční přístroje. Z přístrojů, které jsou značně rozšířeny si zaslouží v prvé řadě zmínky tzv. systém Mauget, který je mimo jiné popsán v patentech USA č. 3 304 655 a 4 365 440. Přístroje popsané v těchto patentech se sice od sebe liší v detailech jejich konstrukce, jsou však oba založeny na stejném principu. Jedná se o injektor, který není možno znovu plnit, t.j. je určen k jednorázovému injikování (injektor pro jedno použití) a sestává ze zásobníku naplněného kapalinou, která se má injikovat a z přívodní trubice, která se přikládá na kmen rostliny. Zásobník je složen ze dvou nádobek, které jsou do sebe teleskopicky zasunovány pomocí systému s drážkami, jehož součástí je pero. Stlačením obou součástí se v plynné fázi, nacházející se nad kapalinou, vyvine tlak. Látka, která má být poté přívodní hadicí natlačí do kmenu rostliny, injekčních přístrojů však ukázalo jejich jistou Injikování kapalin pomoci těchto systémů vždy spojeno s nebezpečím úniku účinné látky (únik kapaliny z ústí otvoru ve kmeni) a mimoto vyžaduje značný čas a jeho provedení je relativně drahé.

Použitelnou alternativou je vysokotlaký injektor, vyvinutý v sedmdesátých letech v USA. Jako příklad patentového spisu, týkajícího se tohoto injektoru zde může být uveden patent USA č. 4 011 685. Hlavní výhodou tohoto přístroje je minimalizace nebezpečí unikání kapaliny, která je dosažena zabudováním čerpadla, jakož i tzv. samouzavírací jehly. Při použití tohoto injekčního přístroje dochází totiž v blízkosti jehly v důsledku použití vysokého tlaku (35 MPa) k rychlému stažení ligninových vláken v buňkách pletiva a tím dále k rychlému uzavření před tím vzniklé dutiny. Tím je zabráněno možnému úniku účinné látky. Tento injekční systém je vhodný pro několikanásobné použití kapalin s různými viskozitami. Jeho nevýhodou je však použití zpravidla vyžaduje předvrtání má být účinná látka vpravována, v kmeni rostliny. Navíc je logické, že míra účinnosti uzavření otvoru je závislá na obsahu ligninu v buněčné stěně a tedy na druhu rostliny. To znamená, že při použití injikování pomocí tohoto zařízení existuje potenciální nebezpečí úniku kapaliny.

V patentu USA č. 4 078 087 je navrženo jako další technika injikování za použití injekčního systému, jehož účelem je zajištění rovnoměrného přenosu injikovaného roztoku do kmenu rostliny. Podstatnou skutečností je zde to, že injikování není prováděno pomocí jedné kanyly, nýbrž pomocí Tento rozvod, do kterého je injikované médium pod tlakem uváděno ze zásobníku, sestává ze spojky a z různého počtu tzv. spojovacích T-kusů, křeré jsou vkládány do předvrtaných otvorů ve kmeni a z uzavíracího kohoutu. Použití spojovacích T-kusů, které jsou výhybkami toku kapaliny, a pomocí kterých je do kmene injikována jedna část kapaliny a druhá, přebytečná část, je vedena dále, zajišřuje, že cévní systém rostliny je rovnoměrně a ze všech stran zásobován kapalinou.

Podobně jako u přístrojů, které byly doposud popsány, existuje i u tohoto systému problém nežádoucího úniku injikovaného media.

skutečnost, že jeho prostoru, do kterého kapaliny rozvodu.

Příkladem dalšího systému, používaného pro injikování, který je znám z dosavadního stavu techniky, je systém popsaný v patentu USA č. 3 576 276. Přístroj, používaný pro injikování, který je popsán v tomto patentu, je principu injekční stříkačky, používané použití pomocného prostředku, inj ikováním do vhodné hloubky založen na osvědčeném v lékařství. Nové je trubice, jež v dokumentu CA-PS 1 089 645, přístroj. Předmětem tohoto kterým je trubice, jež je před zasazena do kmenu stromu. Použití této dodatečné přívodní trubice, ve které je jehla injekční stříkačky umístěna během aplikace, umožňuje naplnění jehly mediem, které má být injikováno před nasazením injekční stříkačky s pístem. Účel této modifikace obvyklého pořadí pracovních kroků během aplikace spočívá v tom, že kapalina, která je prosta vzduchových bublin, může být rychle a účinně injikována. Nevýhodou tohoto postupu je však relativně velká spotřeba času a pracnost, které jsou spojeny s použitím uvedeného pomocného prostředku.

Z dalších postupů injikování, které jsou popsány v dosavadním stavu techniky, je třeba ještě jmenovat postup popsaný při kterém je používán injekční vynálezu je tlakový injektor k použití pro rostliny, který je používán speciálně pro potírání Onemocnění způsobených houbami u stromů (například vymírání jilmů). Toto zařízení bylo vyvinuto především s cílem dosáhnout injikování beze ztrát injikované látky. Minimalizace unikání kapaliny bylo dosaženo použitím přítokové trubice (přítokové jehly), na jejímž povrchu se vyskytují lomené resp. zubovíté tvary. Touto nepravidelnou strukturou povrchu vzniká těsnější kontakt s okolními pletivy rostliny, takže dávkované medium nemůže unikat buď vůbec, nebo jen v nepatrné míře.

V patentu USA č. 4 164 093 je konečně popsán injekční přístroj, který je tlakovým miniinjektořem, určeným k použití na části rostlin s malým průměrem, jako jsou semenáčky, větve stromů a mladé rostliny. Součástmi tohoto přístroje jsou injekční stříkačka (podobná injekční stříkačce pro jedno použití, používané v lékařství) a kleště podobné běžně používaným víceúčelovým kleštím. Injekční stříkačka je upevněna na jedné čelisti těchto kleští. Nastavitelné rozevření čelistí klešti umožňuje libovolné umístění tohoto miniinjektoru na stonku rostliny a snadné ovládání přístroje v závislosti na tom, pro kterou rostlinu je používán.

U žádného z injekčních přístrojů, které jsou známy z dosavadního stavu techniky, se nepodařilo zcela vyřešit problém unikání injikovaného media. Navíc je u většina zde uvedených systémů používaných pro inj ikování značně náročná na technické vybavení a čas. Tyto přístroje jsou dále vhodné pouze pro injikování kapalných medií.

Protože žádný z dosud uvedených dokumentů se nezmiňuje o použití injekčních přístrojů u rostlin, které neobsahují dřevnaté části, lze se domnívat, že pro takové použití nejsou tyto přístroje vhodné.

Podstata vynálezu

Úkolem tohoto vynálezu je poskytnout způsob injikování, který umožňuje injikování jak tuhých tak kapalných látek, přičemž při injikování kapalných látek je odstraněna shora uvedená nevýhoda úniku těchto látek, a tento způsob je použitelný jak pro dřeviny, tak pro rostliny, které mají dřevnaté lodyhy.

S překvapením bylo zjištěno, že použití bezjehlových injektorů, uváděných v činnost tlakovým prostředkem, podle význaků nezávislého patentového nároku 1 a závislých patentových nároků 2 až 5 shora uvedené podmínky v plném rozsahu splňuje.

Další text přináší podrobný popis tohoto vynálezu.

Bezjehlové injektory jsou používány v lékařství i ve veterinárním lékařství. Jejich použití se již dlouhou dobu uplatňuje tam, kde je nutné používat bezbolestné injikování. Je možné je zakoupit pod různými jmény (zde je možno zmínit například v bývalém Sovětském svazu vyráběnou pomůcku pro očkování Bienchen, v USA vyvinutou pomůcku Jet a maďarský přistroj pro očkování Viper), a jsou podrobně popsány v četných patentech a patentových přihláškách (např. DE 34 67 301, EP 0 119 286, US 4 966 581, DE 31 15 373). Tyto injektory však ještě nebyly použity pro rostliny.

S překvapením bylo zjištěno, že bezjehlové injektory v principu stejné konstrukce, jako injektory popsané ve zmíněných dokumentech, se výborně hodí k injikování různých látek do rostlin.

U injekčních přístrojů uvedeného typu se jedná o zařízení, u kterých injikovaná látka vychází tryskou z komory injektoru za působení tak vysoké energie, že je umožněno její bezjehlové injikování. Takto vzniklý krátce trvající tlakový ráz, vytváří v objektu, do kterého je látka injikována (v příslušném orgánu rostliny), otvor potřebný pro vstup této látky o požadované hloubce. Hloubka, do které je látka injikována může přitom být řízena vzdáleností přístroje od zmíněného objektu a jeho úhlem. Čím blíže je tryska přístroje k tomuto objektu, tím hlubší je injekční kužel.

Tlak potřebný pro vypuzení injikovaného media může být u různých injektorů vyvíjen různým způsobem. Jako tlakový prostředek může být použit například plyn vycházející z bombičky s oxidem uhličitým (DE 34 67 301) nebo může být použito tlakové čerpadlo (DE 31 15 373).

Zvláštní výhoda tohoto vynálezu spočívá v tom, že při použiti tohoto typu bezjehlových injektorů je zcela eliminováno nebezpečí úniku účinné látky. To platí zvláště při injikování do rostlin, které neobsahují dřevnaté části, u kterých vlivem osmotického tlaku sousedních buněk dochází k velmi rychlému uzavření vstupního otvoru.

Další výhody, kterých je dosaženo u tohoto vynálezu, spočívají v tom, že injikované medium může mít kapalnou, polotuhou a tuhou formu. Při způsobu, který je předmětem tohoto vynálezu, je totiž možné injikovat pomocí přiměřeně vysokého tlaku i vysoce viskózní kapaliny. Je tomu tak proto, že nejsou používány trubičky a jehly. Tím je vyloučen problém neprůchodnosti jehly, ke kterému dochází u medií s omezenou tekutostí například v důsledku zacpávání.

Bezjehlový způsob injikování poskytuje rovněž možnost injikování krystalických látek. Předpokladem je, aby jednotlivé částečky byly dostatečně malé (aby se jednalo o mikročástice).

Výhodná je velikost částic do 1 gm.

Účinnými látkami, které je možno dávkovat do rostlin pomocí bezjehlových injekčních přístrojů, jsou v prvé řadě systémově působící látky, užívané pro ochranu rostlin (insekticidy, akarizidy, fungicidy, baktericidy), jakož i látky podporující a regulující růst rostlin.

Systémově působícími insekticidy jsou například butokaroboxim, dimethoát, fenoxykarb, methamyl, oxamyl, oxydemteton-methyl, pirimikarb nebo propoxur.

Systémovými akaricidy jsou například klofentizin, fenbutation-oxid a hexythiazox.

Systémovými fungicidy jsou například benomyl, bromukonazol, bitertanol, etakonazol, flusilazol, furalaxyl, fosetyl-Al, imazalil, metalaxyl, penkonazol, propikonazol, thiabendazol, triadimefon, triadimenol nebo triforin.

Jako systémový baktericid je možno uvést například flumekin.

Jako přípravky podporující růst rostliny mohou být uvedeny například rostlinné výtažky z kopřiv, vratiče, přesličky nebo z rdesna, které mohou mít podle místa, do kterého jsou injikovány, buď lokální nebo systémové účinky.

Systémovými regulátory růstu jsou například etephon a kyselina β-indolyloctová (IES).

Jako výhodnou možnost použití bezjehlového injikování je možno uvést dávkování látek omezuj ících růst, které může být alternativou k ručnímu prořezávání, prováděnému u stromů a křovin ve veřejných parcích. V této oblasti nabývají injekční systémy v posledních letech (zvláště v USA) na významu.

Dalšími látkami, pro které je možno použít aplikaci pomocí bezjehlových injektorů, jsou látky sloužící k ochraně a impregnaci dřeva.

Již po staletí se dřevo používané ve stavebnictví chrání proti stárnutí a zvětrávání napouštěním nebo nátěry, které jsou prováděny za použití směsí olejů a vosků nebo jiných chemických látek (působícím například proti dřevokaznému hmyzu).

Tyto postupy však mají tu nevýhodu, že se po čase vždy musejí obnovovat.

Použití bezjehlového injikování nabízí vhodnou alternativu k impregnování, prováděnému konvenčním způsobem.

s .-7Vzhledem k tomu, že tímto zařízením je možno dávkovat kapaliny s relativně vysokou viskozitou, je možno jimi do kusu dřeva, který má být ošetřen, injikovat i kapaliny obsahující polymery.

Toto je významné z toho důvodu, že injikován může být přípravek umožňující kontrolované uvolňování účinné látky. Protože je v takovém případě možné určovat časový profil uvolňování (dobu a rychlost uvolňování), nabízí bezjehlové injikování možnost dlouhodobé ochrany dřevěných objektů.

Z toho vyplývá, že bezjehlové injikování je možno s výhodou použít pro ošetření dřevěných objektů, u kterých je nutná dlouhodobá a trvalá ochrana, například dřevěných částí konstrukcí používaných jako opěry rostlin při jejich pěstování.

Další výhodou použití bezjehlových injektorů je při něm dosahovaná úspora času. Tato zařízení umožňují rychlou práci, jsou robustní konstrukce a je možno je používat relativně dlouhou dobu. Protože je mimo to možné je sterilizovat v autoklávech, je možno je použít i v případech, kdy při přenosu účinných látek je nutno vyloučit přenos virů, resp. kde existuje nebezpečí virové nákazy, jak tomu je například při pěstování odrůd prostých virů.

Vynález je blíže objasněn pomocí těchto příkladů:

Příklady provedení vynálezu

Přiklad 1

2,5 hmotnostních dílů práškovité kyseliny polyakrylové (Carbopol EDT 2050) bylo dispergováno v 97 hmotnostních dílech vody. K takto vzniklé suspenzi bylo přidáno 0,5 hmotnostních dílů účinné látky Al-Fosetyl. Ve vzniklé mase byla přidána účinná látka rovnoměrně rozdispergována za stálého míchání. Poté byla získaná disperze kyseliny akrylové obsahující účinnou látku o relativní viskozitě při 25 °C rovné 0,86 Pa.s (měřeno

Brookfieldovým viskozimetrem za použití měřicího tělíska pro nízkoviskózní kapaliny) plněna do bezjehlového injektoru, uváděného v činnost tlakovým prostředkem (typ Dermo-Jet), a za použití tlaku 0,81 MPa injikována do buněčného pletiva spodní části výhonku maliníku (Rubus idaeus).

Příklad 2 *

0,9 g kyseliny salicylové (látka zvyšující odolnost rostliny) byla za teploty 30 °C rozpuštěna v 500 ml vody. 100 ml takto získaného roztoku bylo plněno do bezjehlového injektoru, uváděného v činnost tlakovým prostředkem (typ Dermo-Jet), a tento roztok byl injikován do buněčného pletiva spodní části výhonku tabáku (Nicotiana tabakum).

Claims (2)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob použití bezjehlových injektorů, uváděných v činnost tlakovým prostředkem, které jsou v podstatě téže konstrukce jako injektory známé a používané k diagnostickým a terapeutickým účelům v lékařství a ve veterinárním lékařství, k injikování tuhých, polotuhých nebo tekutých přípravků určených ke kontrolovanému uvolňování medřa, zvoleného ze skupiny tvořené systémově působícími prostředky pro ochranu rostlin, prostředky podporujícími nebo regulujícími růst rostlin, hhojivy a prostředky pro ochranu dřeva.
2. 2. Způsob použiti podle nároku 1, vyznačuj ící se tím, že injikovanými látkami jsou částečky o průměru 0,1 až 5,0 pm, s výhodou 0,2 až 1,0 pra.