JPH10505744A - 植物に活性物質を施すための針のない圧力作動注入装置の使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 圧力作動針なし注入装置は植物への活性物質の注入に有用である。

Description

【発明の詳細な説明】 植物に活性物質を施すための針のない圧力作動注入装置の使用方法 本発明は、植物に活性物質を施すための針のない圧力作動注入装置の使用方法 に関する。 植物へ活性物質を施す形の注入器は良く知られている。水まきや噴霧のような 一般的な適用方法は、噴霧もれや環境汚染がないので優れている。 その一方で、数多くの注入装置が植物、とくに木質の幹を有する植物に対して 注入手段を最大限に活用するために開発されてきた。いわゆるマウゲット−シス テム(Mauget-System)と呼ばれるものが、広範に利用されている注入システムの 一つとしてまず挙げられるが、これは、例えば米国特許第3 304 665 号明細書お よび米国特許第4 365 440 号明細書の中に記載されている。これらの特許の中で 述べられている装置の構造は細かい点で異なっているけれども、両方とも同じ原 理に従って作動する。それらは、注入される液体を充填した貯蔵容器及び幹内に 挿入される供給管とからなる単一薬剤（使い捨て注入器）のための詰め替えでき ない注入器に関するものである。貯蔵容器は、溝とタング（tongue）システムに よって入子式に形成した二つの容器からなる。この二つの構成要素が共に押圧さ れると、液体上部の気体相の圧力が増加する。注入される媒体は、次に押圧され て供給管から植物の幹へと吐出される。しかしながら、園芸におけるこれらの注 入装置の使用には既に問題が生じている。これらのシステムを用いる液体の注入 には、一方では常に活性物質のロス（幹にあけた穴の隙間からの漏れ）の恐れを 伴ない、他方ではこの注入方法は時間を費やすと共にかなりの応用技術費用を要 する。 これに代わる有用なものとして７０年代に米国で開発された高圧注入器がある 。この注入装置に関する事例は、米国特許第4 011 685 号明細書にある。この装 置の主な長所は、ポンプ装置及びいわゆる自動閉鎖針と呼ばれるものを搭載する ことによって液漏れを最小限に抑えることである。この注入装置が使用されると 、針の近くの組織細胞のリグニン繊維が使用される高い圧力（３５０バールまで ）のために急激に収縮し、それゆえ前もって形成されていた空洞部が活性物質の 予期される漏出を防ぎながら塞がれることになる。この注入システムは様々な粘 性を有する液体の注入を繰り返して行うのに適している。しかしながら、このシ ステムを利用する場合には、液体収容空間を植物の幹内に通常予め穴をあけて形 成しておかなければならないという点に問題がある。更に、空洞部の閉塞の度合 は細胞壁の木質化の範囲に依存し、それ故適用する植物の種類によっては可能で あろう。すなわちこの装置による注入操作には結局液漏れの可能性も含まれると いうことである。 米国特許第4 078 087 号明細書は、別の注入技術としての注入システムを開示 している。ここでの主要点は植物の幹は注入媒体を均一に供給されることである 。この場合、液体は単一のカニューレの中に注入されるのではなく配送システム へ注入されることは明白である。配送システムは、注入媒体を貯蔵容器から加圧 下にて送りこむのであるが、連結器、幹内に予め形成した空洞部に挿入される異 なる数のいわゆる“Ｔ”コネクター、及び閉鎖バルブから構成される。“Ｔ”コ ネクターは、その中で液体の一部が幹へと注入されると共に残りは通過して行く 流体切替部をなすもので、植物の伝導システムが全ての方面に活性物質の流れを 等しく供給することを保証する。 今のところ本発明に述べられている注入装置と同じ様に、このシステムもまた 注入媒体の望ましくない漏出の問題を含んでいる。 米国特許第3 576 276 号明細書に記載されている注入システムは当技術による 別の注入システムとして挙げられている。記載されている注入装置は、皮下注射 器として立証済みの操作原理を用いている。新規事項は、注入に先立って木の幹 の内部へ所望の深さで挿入されるパイプ形状の注入補助具を使用することである 。供給動作の間注入針がその内部に位置するこの補助供給パイプは、注入筒に取 換えピストンを入れる前に注入される媒体と共に針を入れ替えることができるよ うにする。使用中における通常の一連の操作手順のこの変更は、空気の泡を生じ ないので迅速かつ効果的に液体を注入するために用いられる。 しかしながら、このプロセスにおける問題点は、注入補助具を使用することに よって生じる時間と仕事への多大な投資である。 当技術において記載されている別の注入システムの中で、カナダ特許公開公報 (CA-PS)第 1 089 645号で開示されているものが挙げられるが、これは注入装置 を用いることによって作用する。この発明の主題は植物に使用するための圧力注 入器であって、特に樹木の菌による維管束系の疾病（例えばニレの枯死）を制御 するために開発された。この装置は本来活性物質をロスなく注入できるように開 発されたものである。この目的のために要求される液体漏れを最小限にすること は、その表面をぎざぎざに、またはのこぎり状に形成した供給パイプ（供給針） を用いることにより達成される。このような平坦でない表面構造が隣接する植物 組織に密着し；それゆえに既に注入された媒体は逆流できず、または最小限の量 だけ逆流する。 結局、米国特許第4 164 093 号明細書に記載されている注入装置は、例えば苗 木、樹木の小枝または若い樹木における小さな径の植物の新芽に使用する小型の 圧力注入器である。この装置は、（一回使用の針を有する商業用皮下注射器の構 造を有する）注入器及び通常使用されている多目的な園芸用タグ(tong)からなり 、注入器は静止顎部でしっかりと固定されている。顎幅が自由に調整できること によりこのミニ注入器を茎軸(shoot axis)の任意の位置に位置決めでき、また適 用植物の種類に応じて装置全体をフレキシブルに操作することができる。 植物に利用するための当技術で知られる注入装置の中で、注入媒体の漏れの問 題を完全かつ充分な方法で解決したものは皆無である。その上、上述した注入シ ステムの殆どは、技術設備と時間に関して多大な投資を要する。更に、これらの 装置は液体媒体を注入するために適切であるにすぎない。 今のところ挙げられた公知例のうちのどれもが、木質性をもたない植物に注入 装置を使用することについて例示していないけれども、その種の適用に対して装 置は適切でないと思われる。 本発明の目的は、固体及び液体媒体の両方が注入される方法を提供することで あり、最後にあげた例では漏れの問題は回避されており、またこれは木質系植物 及び非木質系茎軸を有する植物の両方に使用することができる。 非常に驚くべきことに、独立請求項１及び従属請求項２〜５における特徴に基 づく、針のないしかも圧力で作動される注入装置の使用がこの必要条件を完全に 満たすことが判明した。 以下の記述の中で本発明をより詳細に説明する。 針のない圧力作動注入装置は人間および家畜・ペット用医療において知られて いる。ここ数年は病気の診断や治療目的のために使用され、そこでは痛みのない 注入や穿刺が要求されている。これらは様々な名称（例えば前ソビエト連邦で製 造されたワクチン接種注射器“ビェンチェン”(Bienchen)、米国で開発された“ ジェット”(Jet)、そしてハンガリーのワクチン接種装置“バイパー”(viper)） で商業的に普及していると共に幾つかの特許公報の中で延々と記述され、また特 許出願されている（例えば、ドイツ特許第34 67 301 号、ヨーロッパ特許第0 11 9 286 号、米国特許第4 966 581 号明細書、ドイツ特許第31 15 373 号）。現在 までこれらは植物に使用されていない。 非常に驚くべきことに、上記特許公報に記載されている基本的なまた一般的な 構造を有する針なし注入装置は、様々な物質を植物に注入するためにこの上なく 適していることが判明した。 上述の種類の注入装置は、注入される媒体が、針のない注入が可能なエネルギ ーの下でノズルを通って装置の噴射室から出ていく装置である。注入される対象 物（植物器官）の側において、発生した瞬時の圧力により注入媒体のために必要 な所望深さの注入空間が形成される。注入深さは、注入される対象物に対する装 置の角度及び距離によって変化する：例えば、ノズルが対象物に近づくほど注入 円錐体(cone)は深くなる。 注入される媒体を吐出させるのに必要な圧力は、注入装置の構造に従い様々な 方法で発生させることができる。この端部に向かって、スパーケットバルブ(spa rket bulb)（ドイツ特許第34 67 301 号）または圧力ポンプ（ドイツ特許第31 1 5 373 号）から生じるガスを圧力発生手段として使用することができる。 本発明の特別な利点は、漏れによって引き起こされる活性物質のロスの危惧が このタイプのカニューレ及び針なし注入器を使用することによって完全に取り除 かれるという事実にある。この特色により注入を非木質系植物に対しても適用で き、そこでは隣接細胞の浸透圧により注入空隙は急速に閉鎖する。 本発明により達成される別の利点は、注入される媒体が流動可能な半固体、ま たは固体の状態で存在できるという事実にある。このタイプのジェットノズル注 入の場合、かなり高い圧力を用いることによって高粘度液体もまた対象物に注入 することができる。それはこの場合、カニューレや針を使用していないからであ る。これによって例えば粘性媒体の場合に通常発生する詰まりによる針の閉塞の 問題が排除される。 針なし注入プロセスではまた注入媒体を結晶の形で用いることができる。この 場合、注入剤の個々の粒子は充分小さい（ミクロ細粒の）大きさでなければなら ない。好ましい粒子サイズは１μｍ未満である。 これと関連して、活性物質は単独でまたは別の物質との混合物のどちらかで存 在することができる。これらは注入媒体中に溶解させるかまたは分散させること ができる。 針なし注入装置を用いて植物に施される活性物質は主として体系的に活性の植 物保護剤（殺虫剤、ダニ駆除剤、殺菌剤、バクテリア殺菌剤）を含有し、植物強 壮剤及び成長調整物質をも同様に含有する。 体系的な殺虫剤には、例えばブトカルボキシン(butocarboxim)、ジメトエート (di-methoate)、フェノキシカーブ(fenoxycarb)、メタミル(methamyl)、オキサ ミル(oxamyl)、オキシデメトンメチル(oxydemeton-methyl)、プリミカーブ(piri micarb)、プロポクサー(propoxur)が含まれる。 体系的なダニ駆除剤には、例えばクロフェンチザイン(clofentizine)、フェン ブタチンオキシド(fenbutatinoxide)、ヘキシチアゾックス(hexythiazox)が含ま れる。 体系的な殺菌（かび）剤には、例えばベノミル(benomyl)、ブロムコナゾール( bromuconazole)、ビテールタノール(bitertanole)、エタコナゾール(etaconazol e)、フルシルアゾール(flusilazol)、フラールアキシル(furalaxyl)、フォセテ ィル−Ａｌ(fosetyl-Al)、イマザリル(imazalil)、メタラキシル(metalaxyl)、 ペンコナゾール(penconazole)、プロピコナゾール(propiconazole)、チアベンダ ゾール(thiabendazol)、トリアジメフォン(triadimefon)、トリアジメノール(tr iadimenol)、トリフォリン(triforine)が含まれる。 例えばフルメクィーネ(Flumequine)は体系上の殺菌（かび）剤の範疇に挙げら れる。 植物強壮剤には、例えばイラクサ、ヨモギグサ、または多年性ミチヤナギなど からの植物エキスが含まれる。これらの生物学的活性物質は注入部位に応じて植 物内で局部的にまたは体系的に作用することができる。 体系的な成長調整物質には、例えばエテフォン(ethephon)とβ−インドリル酢 酸(β-indolylacetic acid)(IAA)が含まれる。 これと関連して、針なし注入器の好ましい適用例は、公共庭園における手作業 での矯正や刈り込み手段に代わる成長抑制物質の投与である。ここ数年の間、注 入システムはこの分野において（とくに米国での）重要性が増大している。 針なし注入装置を用いることによって処理できる別の物質には木材防腐剤及び 木材含浸剤がある。 何世紀にも亘り、木材は油及びろう混合物またはその他の化学薬品（例えば、 木に穴をあける昆虫に対して）を含浸されるかまたは経時的及び気候的要因に対 する保護のためにフィルム製のカバーを設けてきた。 しかしながら、このような処置は時々交換しなければならないという問題を有 する。 針なし高圧注入器の使用は、従来の含浸方法にとって代わる好適な方法である 。比較的高粘土の媒体をこの装置により注入できるという事実によれば、ポリマ ー含有液体をこの装置を用いて処理すべき木片内に注入することもまた可能であ る。 このことは注入媒体が制御された活性物質の吐出機能を有する処方になり得る のでとくに重要である。この種の活性物質調合剤を用いて吐出プロフィール（吐 出の期間及び割合）を決めることができるので、針なし注入処理は対象物を長期 に亘り保護することができるという利点を有する。 この理由のために、針のない注入方法は長期かつ持続的な保護を必要とする木 製品、例えば専門の園芸において植物を支える木製要素（矯正用の枠や支柱）の 処理に好適である。 針なし注入装置を用いることによって達成される別の重要な利点は、労働時間 の節約である。この装置によって迅速な作業が行え、これらは丈夫でかなり寿命 が長い。装置は圧力釜で殺菌消毒されるので、ウィルスのいない、またはウィル ス感染の危険が重要視される場所での活性物質の調合、例えば無菌種の培養また は分裂組織の増殖に際して使用することができる。 以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明する。 実施例１ ２．５重量部の粉末状ポリアクリル酸(カルボポールCarbopol ETD 2050)を９ ７重量部の水中に分散させた。０．５重量部の活性物質AI-フォセティル(AI-fos etyl)を得られた懸濁液に加えた。添加した活性物質を一定の攪拌状態で全体に 均質に分散した。０．８６パス(25℃におけるブルックフィールドLVF/測定体)(a t 25℃ according to Brookfield LVF/measuring body)の相対粘度を有する活性 物質含有アクリル酸分散液を、圧力作動針なし注入装置(Dermo-Jet 型)に充填し て８．１バールの圧力で一年生のラズベリーの新芽（キイチゴ科）の根本におけ る植物組織の中に注入した。 実施例２ ０．９グラムのサリチル酸（植物に対する抵抗誘発因子）を３０℃まで加熱し ながら５００mlの蒸留水(distd．water)中に溶解した。得られた水溶液１００ml を圧力作動針なし注入装置(Dermo-Jet 型)に充填してタバコの木(Nicotiana tab akum)の成長軸基部の植物組織の中に注入した。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年８月１４日 【補正内容】 請求の範囲 １． 診断および治療のための人間および家畜・ペット用の医療における先行技 術によってよく知られていると共に使用されており、分類学上活性な植物保護剤 、植物強壮剤、成長調整物質、肥料、および木を治療するための調合薬剤のグル ープに属する媒体の制御された吐出を行うために、固体、半固体、または液体状 で存在する処方(formulation)された物質を注入するための一般的な構造を有す る針なし圧力作動注入装置の使用方法。 ２． ０．１〜５．０μｍ、好ましくは０．２〜１．０μｍの直径を有するペレ ット状で媒体を注入するための請求項１の使用方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，Ｆ Ｉ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＲ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＳＩ ，ＳＫ，ＵＳ (72)発明者 ローレガ、ミッハエル ドイツ、デー 56567 ノイヴィード、ペ スタロットシストラーセ 38

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．活性物質を植物に注入するための針なし圧力作動注入装置の使用方法。 ２．固体、半固体または液体状で活性物質を含有する媒体を注入するための請求 項１の使用方法。 ３．体系的に活性の植物保護剤、植物強壮剤、成長調整物質、肥料、および木の ための調合薬剤からなるグループの注入媒体のための請求項１の使用方法。 ４．制御された活性物質の吐出のために処方(formulation)された媒体を注入す るための請求項１の使用方法。 ５．直径０．１〜５．０μｍ、好ましくは０．２〜１．０μｍのペレット状で媒 体を注入するための請求項１の使用方法。