HUT77590A - Tűnélküli, nyomással működtetett injekciós készülék alkalmazása hatóanyagok adagolásához növényeknél - Google Patents

Description

ADVOPATENT Szabadalmi Iroda

TŰNÉLKÜLI NYOMÁSSAL MŰKÖDTETETT INJEKCIÓS KÉSZÜLÉK ALKALMAZÁSA HATÓANYAGOK ADAGOLÁSÁHOZ NÖVÉNYEKNÉL LTS LOHMANN THERAPDE-SYSTEME GMBH and CO. KG., Neuwied, Német Szövetségi Köztársaság

Feltalálók: HOFFMANN Hans-Rainer, Neuwied,

KLOCZKO Malgorzata, Linz,

ROREGER Michael, Neuwied,

Német Szövetségi Köztársaság

A bejelentés napja:	1995. 09. 09.
Elsőbbségei:	1994. 09. 17. P 44 33 190.8 Német Szövetségi Köztársaság 1994.10.31. P 44 38 990.6 Német Szövetségi Köztársaság 1995. 09. 09. PCT/EP95/03556

A nemzetközi bejelentés száma: PCT/EP95/03556

A nemzetközi közzététel száma: WO 96/08135

12246 KB • ·

TŰ NÉLKÜLI, NYOMÓKÖZEGGEL MŰKÖDTETETT INJEKCIÓS

ESZKÖZÖK ALKALMAZÁSA HATÓANYAGOK ADAGOLÁSÁRA

NÖVÉNYEKEN

A találmány tárgya tű nélküli, nyomóközeggel működtetett injekciós eszközök alkalmazása hatóanyagok adagolására növényeken.

A befecskendezés - mint hatóanyagok növényekre adagolásának a formája - régóta ismert. A befecskendezés esetén a hatóanyag lesodródásával és a környezet terhelésével kapcsolatos problémák megszűnnek, ezért a szokásos kijuttatási (felviteli) eljárásoknál - így az öntözésnél és permetezésnél előnyösebb.

Már régebben is számos injekciós eszközt fejlesztettek ki injekciós eljárások optimális kialakítására növényeken, különösen elfásodott törzsű növényeken. A legelterjedtebbek közül elsőként az úgynevezett Mauget-féle rendszert említjük, amelyet többek között a 3 304 655 és 4 365 440 számú Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásokban közöltek. Az ezen szabadalmi leírásokban bemutatott eszközök ugyan építési módjuk részleteiben különböznek, azonban mindegyik működési elve azonos: az eszköz egy nem-utántölthető injektor egyszeri adagolás céljára (egyutas injektor), amely a befecskendezendő folyadékkal töltött konténerből és a növény törzsébe helyezendő bevezetőcsőből áll. A konténer két héjból tevődik össze, amelyek egy nutfeder (horonyereszték) rendszer útján teleszkópszerűen egymásba tolódnak. A két szerkezeti komponens összenyomásakor a folyadék fölötti gázfázis nyomása növekedik; ennek következtében a befecskendezendő közeg a bevezetőcsövön át a növény törzsébe préselődik. Ezeknek az injekciós eszközöknek a kertészeti gyakorlatban való alkalmazása azonban megmutatta azok hiányosságait: egyrészt folyadékoknak a befecskendezése ezzel a rendszerrel mindig hatóanyagveszteség veszélyével jár • · (a folyadék szivárgása a törzsbe fúrt lyuk nyílásánál), másrészt ez az injekciós eljárás viszonylag nagy időbeli és alkalmazástechnikai ráfordítást igényel.

Használható alternatívát jelent a hetvenes években az Egyesült Államokban kifejlesztett nagynyomású injektor. Az ezen injekciós eszközzel foglalkozó szabadalmi leírások közül példaként említjük a 4 011 685 számú Egyesült Államok-beli szabadalmi leírást. Ennek az eszköznek a fő előnye abban áll, hogy minimálisra csökkenti a folyadék szivárgási veszteségét: ezt szivattyúberendezés beépítésével, valamint úgynevezett önműködően záró tűvel érték el. Ennek az injekciós eszköznek a használata során ugyanis - az alkalmazott magas nyomás következtében (a nyomás 35 Mpa-ig terjed) - a tű környezetében a szöveti sejtek ligninrostjainak gyors összehúzódása következik be, és ezáltal az előzőleg kialakult üreges tér szorosan elzáródik, s ez gátolja a hatóanyag esetleges kilépését. Ez az injekciós rendszer alkalmas többszöri felhasználásra, különböző viszkozitású folyadékok befecskendezésére. Hátránya azonban, hogy alkalmazása általában befogadó tér kifúrását teszi szükségessé a növény törzsében. Ezen túlmenően feltételezhető, hogy a nyílás zárulásának mértéke a sejtfalak lignifikálódásának a fokától, tehát a növény fajtájától függ. Ez valójában azt jelenti, hogy ezzel az eszközzel végzett befecskendezés végeredményben a folyadék szivárgásának potenciális veszélyével jár.

A 4 078 087 számú Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásban további injekciós műszaki megoldásként olyan injekciós rendszert közölnek, ahol a növény törzsének az injekciós közeggel való egyidejű ellátása kerül előtérbe. Ebben a vonatkozásban mértékadó, hogy a folyadék befecskendezése nem egyetlen kanülön át, hanem elvezető rendszerben történik. Az az elvezető rendszer, ahová az injekciós közeget egy tartályból nyomással bepréselik, egy csatlakozásból, különböző számú úgynevezett T összekötőből - amelyeket a törzs előre kifúrt nyílásaiba helyeznek - és egy zárócsapból áll. A T-összekötők alkalmazásával - melyek a folyás enyhítésében szerepelnek - a folyadék egy részét a törzsbe fecskendezik, míg megmaradó részét tovább vezetik, ami • · • · · · · lehetővé teszi, hogy a növény vezetékrendszere többoldalúan és egyenletesen legyen ellátva hatóanyagfolyadékkal.

Ugyanúgy, mint az eddig leírt injekciós eszközök esetében, ezt a rendszert is a befecskendezett közeg nemkívánt kilépésének a problémája terheli.

Egy további injekciós rendszer példájaként, amely a technika jelenlegi állása szerint ismert, említjük a 3 576 276 számú Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásban bemutatott rendszert. Az ott leírt injekciós eszközzel visszatérnek egy szubkután befecskendezésre alkalmazható eszköz régóta bevált működési elvére. Újdonság ezzel szemben egy kijuttatási segédeszköz alkalmazása cső formájában, amelyet már az injekció elvégzése előtt a fatörzsbe, kívánt mélységig behelyeznek. Ennek a pótlólagos bevezetőcsőnek az alkalmazása - amelyben a fecskendőtű a kijuttatás (felvitel) előtt elhelyezkedik lehetővé teszi a tű feltöltését a befecskendezendő közeggel a fecskendőhengemek a kiszorító dugattyúval együttes felhelyezése előtt. A munkalépések szokásos sorrendjének ez a módosítása a kijuttatás során azt a célt szolgálja, hogy a befecskendezendő folyadékot gyorsan és hatékonyan - légbuborékoktól mentesen - fecskendezzék be.

Hátrányos ebben az eljárásban azonban a viszonylag nagy idő- és munkaráfordítás, amely a kijuttatási segédeszköz alkalmazásával kapcsolatos.

A technika állásában közölt, további injekciós eljárások közül megemlítjük még az 1 089 645 számú kanadai szabadalmi leírást, amely injekciós eszköz alkalmazásával dolgozik. Ennek a találmánynak a tárgya nyomóinjektor, növényeken végzett alkalmazásra, amelyet különösen növényi erek gombás megbetegedéseinek fákon végzett leküzdése céljából dolgoztak ki (például a szilfa elhalása). Ezt a berendezést elsősorban azzal a céllal fejlesztették ki, hogy az injekciókat hatóanyagveszteségtől mentesen hajtsák végre. A folyadék szivárgásának erre szükséges minimálissá tételét bevezetőcső (bevezető tű) alkalmazásával valósították meg, amelynek felülete cikk-cakkos, illetve fogazott. Ezen egyenetlen felületi szerkezet útján a szomszédos növényi szövettel • · • · · · · • · ·

Β · · *

Β · · · · · · szorosabb érintkezést hoznak létre, s így a már befecskendezett közeg egyáltalán nem, vagy csak csekély mértékben folyhat vissza.

Végül a 4 164 093 számú Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásban ismertetett injekciós eszközben egy mini-méretű nyomóinjektort használnak kis átmérőjű növényi hajtások, így például magnövények, faágak vagy palánták ellátására. Ez az eszköz áll egy fecskendőből (a kereskedelemben kapható, szubkután, egyútas fecskendő szerkesztési elve szerint), valamint a gyakorlatban általános többcélú kertifogóból, ahol a fecskendő a fogó pofájához mereven rögzítve van. A pofatávolság szabad beállítása lehetővé teszi a mini-injektor tetszőleges elhelyezését a hajtás tengelyén, és lehetővé teszi az egész eszköz flexibilis kezelését az alkalmazott növény fajtájától függően.

A befecskendezett közeg szivárgásának a problémáját a technika jelenlegi állása szerint ismert, növényeken alkalmazott injekciós eszközök egyikénél sem sikerül kielégítően és teljesen megoldani. Ezenfelül a legtöbb, itt ismertetett injekciós rendszer felhasználása viszonylag nagy eszköz- és időbeli ráfordítást igényel. Továbbá, ezek az eszközök kizárólag folyékony közegek befecskendezésére alkalmasak.

Mivel egyetlen eddig említett nyomtatvány sem utal injekciós eszközök alkalmazására el nem fásodott növényeken, abból indulhatunk ki, hogy ezek az eszközök egy ilyen célú bevetésre alkalmatlanok.

A jelen találmány célja olyan injekciós eljárás kialakítása, amelynek útján mind szilárd, mind folyékony közegek befecskendezhetők; aminek során a folyékony közegek esetében a szivárgás hátránya elkerülhető; és ezen túlmenően, az eljárás mind fás növények esetén, mind el nem fásodott hajtástengelyű növényeken alkalmazható.

Meglepő módon azt találtuk, hogy tű nélküli, nyomóközeggel működtetett injekciós eszközöknek az 1. főigénypont és a 2.-5. aligénypontok jellemző elemei szerinti alkalmazása ennek a követelménynek teljes mértékben eleget tesz.

A továbbiakban a találmányt részletesen ismertetjük.

J • · · · · ·

Tű nélküli, nyomóközeggel működtetett injekciós eszközök az embergyógyászat és állatgyógyászat területéről ismertek: sok év óta használatosak diagnosztikai és gyógyászati célokra általában olyan esetekben, ahol a fájdalommentes befecskendezés vagy pungálás kívánatos. A kereskedelmi forgalomból különböző neveken szerezhetők be (ide sorolhatók például az egykori Szovjetunióban előállított oltófecskendők, az Egyesült Államokban kifejlesztett JET, és a magyar Viper oltóeszköz); valamint a számos szabadalmi leírásban és közrebocsátási iratban (lásd például a DE 34 67 301, EP 0 119 286, DE 31 15 373 számú szabadalmi dokumentumokat, valamint a 4 966 581 számú, Egyesült Államok-beli szabadalmi leírást) ismertetett eszközöket. Növényeken azonban ezeket mindeddig nem alkalmazták.

Meglepő módon azt találtuk, hogy alapvetően ugyanolyan szerkesztési típusú, tű nélküli injekciós eszközök, amint azokat a fentebb megnevezett szabadalmi dokumentumokban leírták, kiválóan alkalmazhatók különböző anyagok befecskendezésére növényeken.

Az említett típusú injekciós eszközök olyan berendezések, ahol a befecskendezendő közeg a berendezés fecskendőkamráját egy fuvókán keresztül olyan energia felhasználásával hagyja el, hogy tű nélküli injekció válik lehetővé. Az ezáltal keltett, rövid nyomáslökés által jön létre a fecskendezendő objektumon (növényi szerven) az injekciós szer számára szükséges, kívánt mélységű belövőnyílás. Az injekció mélysége ennek során az eszköznek a fecskendezendő tárggyal bezárt szögével és az eszköznek a tárgytól való távolságával variálható: például minél közelebb van a fuvóka a tárgy felületéhez, annál mélyebb az injekciós kúp.

A befecskendezendő közeg kilövéséhez szükséges nyomás - az injekciós eszköz szerkesztési módja szerint - különbözőképpen hozható létre. Erre a célra például nyomóközegként egy szénsavpatronból kiáramló gáz (3 467 301 számú német szabadalmi leírás) vagy nyomópumpa (3 115 373 számú német szabadalmi leírás) alkalmazható.

Ennek a találmánynak különleges előnye abban áll, hogy ilyen típusú, kanül- és tűmentes injektorok alkalmazása során a szivárgástól függő hatóanyagvesztés veszélye teljes mértékben kiküszöbölhető. Ez különösen érvényes az el nem fásodott növényeken végzett befecskendezés esetében, ahol a szomszédos sejtek ozmózisnyomása következtében a belövési nyílás elzáródása nagyon hamar bekövetkezik.

Ezen túlmenően a találmány útján elérhető további előnyök abban mutatkoznak, hogy a befecskendezendő közeg folyós, félszilárd vagy szilárd formában lehet. Az ilyen típusú, fuvókán át végzett injekció esetén ugyanis lehetséges igen viszkózus folyadékok befecskendezése a kiszemelt tárgyakba megfelelően magas nyomás alkalmazásával. Ennek az az alapja, hogy itt nem használunk sem kanülöket, sem tűket; ezáltal a tű elzáródásának a sűrünfolyós közegeknél általában fellépő problémája - például dugulás következtében kizárható.

A tü nélküli injekciós eljárás arra is lehetőséget ad, hogy közegeket kristályos formában fecskendezzünk be. Ennek előfeltétele, hogy az injekciós szer egyes részecskéi megfelelően kis (mikrofínom) méretűek legyenek. Előnyös részecskeméretnek (szemcseméretnek) tekinthető az 1 μπι-nél kisebb méretek tartománya.

A hatóanyagok önmagukban vagy keverék formájában, az injekciós közegben oldva vagy diszpergálva lehetnek jelen.

A tű nélküli injekciós eszközök alkalmazásával növényeken adagolható hatóanyagok közül elsősorban a szisztémásán ható növényvédőszereket (inszekticideket, akaricideket, fungicideket, baktericideket), valamint a növényeket erősítő szereket és növénynövekedést szabályzó anyagokat említjük.

Szisztémás inszekticidek például: butokarboxim, dimetoát, fenoxikarb, metamil, oxamil, oxidemteton-metil, pirimikarb és propoxur.

Szisztémás akaricidek például: a klofentizin, fenbutation-oxid és hexitiazox.

• ·· ·

Szisztémás fungicidek például: a benomil, bromukonazol, bitertanol, etakonazol, fluszilazol, füralaxil, foszetil-Al, imazalil, metalaxil, penkonazol, propikonazol, tiabendazol, triadimefon, triadimenol és triforin.

A szisztémás baktericidek közül például a flumequint említhetjük.

A növényerősítő szerek közül például a csalánból, varádicsból, zsurlóból származó növényi kivonatokat nevezzük meg. Ezek a biológiailag aktív anyagok a növényben az injekció helyétől függően helyi vagy szisztémás hatást képesek kifejteni.

Szisztémás, növényi növekedést szabályzó hatóanyag például az etafon és a B-indolil-ecetsav (IES).

A tü nélküli injektorok egyik előnyös alkalmazása ebben az összefüggésben a növekedést gátló anyagok adagolása, amely a nyilvános parkokban végzett, kézi nevelési és metszési módszerek alternatívája. Ezen a területen az injekciós rendszerek jelentősége az utóbbi években (különösen az Egyesült Államokban) lényegesen megnövekedett.

További, tű nélküli injekciós eszközök alkalmazásával bedolgozható anyagok a fa védelmére és impregnálására szolgáló szerek.

A haszon fát az öregedési és korhadási károsodások elleni védelem céljából évszázadok óta olaj- és viaszkeverékekkel vagy egyéb vegyszerekkel itatják át (például a fát fogyasztó rovarok ellen) vagy filmképző bevonatokkal látják el.

E kezeléseknek az a hátránya, hogy azokat időről időre fel kell újítani.

A tü nélküli nagynyomású injektorok alkalmazása a szokásos impregnáló eljárások kedvező alternatívája.

Annak a ténynek az alapján, hogy ezzel a berendezéssel viszonylag erősen viszkózus közegek fecskendezhetek be, lehetővé válik polimertartalmú folyadékok befecskendezése is egy kezelendő farészbe az említett eszközök alkalmazásával.

Ez azért különös jelentőségű, mert így az injekciós közeg szabályzóit hatóanyagleadású készítmény lehet. Mivel az ilyen típusú

J • · • · ···· hatóanyagkészítményekkel a hatóanyag felszabadulásának profilja (a felszabadulás időtartama és sebessége) megszabható, ezáltal a tű nélküli injekciós eljárás az objektumok hosszú időtartamú védelmének előnyét is biztosítja.

Ennek következtében a tű nélküli injekciós eljárások előnyösen alkalmazhatók olyan fatárgyak kezelésére, amelyeknek hosszú időtartamú, tartós védelme követelmény, például növényeket alátámasztó berendezések faalkatrészei (növénynevelő állványok, fakarók) esetében, ipari célú kertművelésben.

Egy további fontos előny, amely a tű nélküli injekciós eljárás alkalmazásával elérhető, a munkaidőmegtakarítás. Ezek az eszközök lehetővé teszik a gyors munkát, erősek, és viszonylag hosszú élettartamúak. Mivel ezen túlmenően autoklávos sterilizálásra is alkalmasak, a hatóanyagadagolás olyan eseteiben is alkalmazhatók, ahol a vírusmentesség, illetve a vírusfertőzés veszélye jelentőséggel bír, például vírusmentes fajták tenyésztése vagy merisztéma szaporítása során.

A találmányt az alábbi, nem korlátozó jellegű példákban részletesen ismertetjük.

1. példa

2,5 tömegrész poralakú poliakrilsavat (Carbopol ETD 2050) 97 tömegrész vízben diszpergálunk. Az így előállított szuszpenzióhoz 0,5 tömegrész Al-foszetil hatóanyagot adunk. E hozzáadott hatóanyagot a masszában állandó keveréssel homogenizáljuk. Ezt követően a hatóanyagtartalmú vizes akrilsav-diszperziót amelynek relatív viszkozitása 0,86 Pa.s (25 °C hőmérsékleten Brookfield szerinti LVF/mérőtest útján mérve) - egy nyomóközeggel működtetett, tű nélküli injekciós eszközbe (Dermo-Jet típus) töltjük, és egyéves málnahajtás (Rubus idaeus) alapjánál 810 kPa nyomással a növényi szövetbe fecskendezzük.

2. példa

0,9 g szalicilsavat (a növényi rezisztencia induktora) melegítés közben 30°C hőmérsékleten 500 ml desztillált vízben oldunk. Az így kapott oldat 100 miét egy nyomóközeggel működtetett, tű nélküli injekciós eszközbe (Dermo-Jet ···· · · · · típus) töltjük, és dohánynövény (Nicotiana tabakum) hajtástengelyének alapjánál a növényi szövetbe fecskendezzük.

Claims (5)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Tű nélküli, nyomóközeggel működtetett injekciós eszközök alkalmazása hatóanyagok növényekbe fecskendezésére.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti alkalmazás hatóanyagtartalmú közegek befecskendezésére szilárd, fél szilárd vagy folyékony alakban.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti alkalmazás szisztémásán ható növényvédőszerek, a növényt erősítő szerek, növényi növekedést szabályzó szerek, trágyázószerek, valamint a fa kezelésére alkalmazható szerek, mint közegek befecskendezésére.
4. 4. Az 1. igénypont szerinti alkalmazás szabályzóit hatóanyagfelszabadítás biztosítására kialakított közeg befecskendezésére.
5. 5. Az 1. igénypont szerinti alkalmazás egy közeg befecskendezésére olyan pelletek alakjában, amelyek átmérője 0,1-5,0 pm, előnyösen 0,2-1,0 pm.