用于处理细胞和植物的组合物及其方法

专利名称：用于处理细胞和植物的组合物及其方法
背景技术：
最广义地说，本发明涉及一种用于有效地处理细胞的物质的组成，以及一种主要用于定量地定制其配方的方法。更具体地说，本发明涉及无机化合物的一种组合物，以及一种定制该组合物中至少几种这些化合物的定量比例的方法，例如，提供基本上任何浓度和/或多种浓度的水溶稳定常量营养元素和/或微量营养元素的基本上任何组合。从其最基本的层面来看，本发明涉及一种用于为高等植物提供含有溶液稳定Ca++、Mg++、N3-以及S6+部分的营养元素混合物的组合物。基于此层面，它也涉及一种改变组合物中至少溶液稳定Ca++和Mg++部分的定量比例的方法。从其更复杂的层面上看，本发明可被实施来给出即时组合物定制配方。这样做的目的是调节个别土壤样品特定的大多数营养元素(如果不是所有的已知必需常量营养元素和/或微量营养元素的话)的缺乏。在另一个实施方式中，该组合物可用作培养任何和/或所有包括动物和植物细胞在内的活细胞的培养基。在另一优选实施方式中，本发明涉及一种按探试法导出活细胞实时营养组合物(living cell nutrient-composition-on-demand)的方法。
众所周知，植物生长需要水、空气、光、适宜的温度以及19种营养元素。植物从空气和水中获取碳、氢和氧。其他16种营养元素来自于土壤。根据高等植物的需要量，源于土壤的营养元素被分成两组。常量营养元素是氮、钾、钙、磷、硫和镁。需要量较少的微量营养元素是铁、锰、硼、锌、铜、钼、钠、钴、氯、及镍。普遍认为这些营养元素对大多数植物的生长和繁殖是必要的。
细胞会正常生长，直到其缺乏一种或多种营养元素。因此生长由于营养素的缺乏而受限制。当营养素缺乏或过于丰富而达到致毒的程度，细胞会萎缩，缺少活力，和/或不能维持最佳的新陈代谢功能。可观察到的症状可以表明缺乏哪种或哪几种营养素，但是只凭观察并不总是适用。在可观察到的症状出现之前，必须经常进行各种各样的测试，以确定缺乏哪些营养元素。大多数情况下，最好是不断地提供充足的所有所需营养元素，以防止出现营养素缺乏，因为甚至较少的营养素缺乏，特别是在发育初期，都会对该生物整个生命过程的生长繁殖有不利的影响。
混合浓缩的溶液稳定营养组分，特别对那些为培养自养生物而设计的组分是有问题的。诸如高等植物等自养生物有能力将简单的无机离子转化成复杂的有机代谢物。本发明解决了目前困扰农学家的一主要问题。这个问题出自于为高等植物提供相当高浓度的钙和硫的需要。混合含有足量钙和硫的浓缩营养组分是有问题的，因为二价的钙阳离子和如硫酸根(SO4-)的二价硫阴离子易结合形成CaSO4，即硫酸钙或石膏。这种化合物几乎不溶于中性的水中。例如，硝酸钙和硫酸镁普遍用作钙和硫的农业来源。这些化合物易依照下列反应方程式进行反应
混合含包括相当高浓度的钙和硫在内的所有16种必需营养元素的溶液稳定组分，对于配制为用水栽法或无土技术种植植物而设计的营养组分是相当重要的。
带电荷的离子本身是有化学反应活性的。对高等植物有营养价值的离子必须保留在水溶液中，才能被输送通过木质部和韧皮部，即高等植物的循环系统。为了有效地将离子输送穿过细胞质和细胞器周围的细胞膜，这些水溶液也是必需的。本发明通过提供一种将相当高浓度的钙以及其他阳离子，与相当高浓度的营养硫阴离子相结合的方法来解决这些问题。
常量营养元素氮，N，促进叶和茎的生长。氮的缺乏会导致植物生长延缓和出现淡黄绿色叶。首先老叶变黄，因为氮容易从老叶迁移到新长出的叶。如果土壤冷且湿，土壤中的氮不能有效地被植物利用。过量的氮可导致钾的缺乏。
钾，K，促进正常发育，疾病抵抗力，并且茁壮成长。钾的缺乏会导致发育不全，叶子挤在一起。首先开始于老叶，叶尖和边缘变成焦黄褐色，而且叶边缘卷曲。过量的钾可引起钙和镁的缺乏。
钙，Ca，是细胞壁的主要成分，对根，特别是根尖的生长是重要的。钙的缺乏引起不良发育的弱尖根。叶子扭曲，出现钩状叶尖和卷曲的叶边。此外，由于钙在较老的组织里不迁移，不能被输送到较新的组织中，钙的缺乏可存在最新发育组织中，而不是均匀地存在整个植物中。
磷，P，对种子的萌芽和发育、花和果实的产生，以及根的生长是重要的。磷的缺乏会导致植物生长延缓以及早落小叶，其开始于最老的叶子。叶的颜色由暗绿色变为紫色或青铜色。叶的边缘经常变为焦黄色。过量的磷可引起钾的缺乏。
硫，S，是蛋白质合成的关键成分，其中的二硫键提供的结构键赋予每一个蛋白质独特的构形。硫对叶绿素的形成也是必要的。硫的缺乏会引起植物生长缓慢，出现小园叶，卷曲向上，僵硬且脆。叶脱落，尖芽死亡镁，Mg，对叶绿素的产生是关键的，而且在大多数酶反应中很重要。不同植物中镁的缺乏会引起不同的症状，但是通常会有叶子变黄，颜色亮淡。叶子可能没有枯萎就突然脱落。症状首先出现在老叶子上。过量的镁可引起钙的缺乏。
微量营养元素铁，Fe，对叶绿素的形成以及氧的输送所必需的。铁的缺乏会导致叶脉还绿时，叶子就变黄。嫩叶首先受到影响。过量的石灰会导致铁的缺乏。
锰，Mn，是许多酶的催化剂，对于叶绿素的形成是重要的。不同植物的锰缺乏会导致不同的症状，但通常会导致叶脉绿时叶子就变黄。叶子上可能会出现白色或灰色斑点。较老的叶子首先受到影响。过量的锰可导致铁的缺乏，并引起类似锰缺乏的症状。
硼，B，对糖的运输、对繁殖以及细胞吸收水分是必需的。硼也趋于使钙保持在可溶状态。硼的缺乏会导致植物畸形，生长的叶尖坏死，茎中空以及果实畸形。叶子常常枯萎，卷曲，而且有时出现斑点并变色。嫩叶首先受到影响。过量的硼可导致叶边缘枯萎，症状如同钾或镁缺乏。
锌，Zn，是蛋白质合成所必要的，它影响植物的尺寸和成熟。锌的缺乏会导致叶脉间的叶片变黄，常常较老叶开始出现红紫色或死斑。叶子挤在一起，叶小，而且变形。果实减少。过量的锌可引起铁缺乏。
铜，Cu，是蛋白质生成必需的，并对繁殖起到重要的作用。铜的缺乏会导致兰绿叶，叶可能枯萎或不能展开。嫩叶尖在边缘可能是黄色。生长发育的叶尖可能形成瓣状。过量的铜可引起铁的缺乏。
钼，Mo，是硝酸酶所必需的，而且对豆科植物和豌豆属植物的根瘤体的形成是必要的。钼的缺乏会导致叶子上出现黄色麻点和死斑。一些植物中，生长发育的叶尖会扭曲或坏死。
氯，Cl，会影响糖类代谢和光合作用。氯的缺乏可能导致短粗根和枯萎病。过量的氯会导致叶边缘焦黄，类似于钾缺乏。
钠，Na，是某些植物所需要的，如适盐植物，如果没有钠这类植物将不能生长。
钴，Co，已显示在形成木素纤维素中所起的作用，其中钴与钼协同起作用。木素纤维素是树皮的主要成分，为植物提供“坚韧度”。在植物通过共生根瘤细菌固化大气氮的过程中，钴也是必要的。
镍，Ni，是几种酶，特别是尿素酶的一成分。尿素酶的作用是分解尿素。
各种营养元素的典型浓度下表举例说明了各种不同植物所需的典型营养元素。
表1-充分供应植物生长的典型浓度。自E.Epstein，1965，“无机物新陈代谢”，438-466页，《植物生物化学》(J.Bonner和J.E.Varner著)Academic出版社，伦敦。
高等植物中营养元素损耗和营养元素间的配伍常量营养元素和微量营养元素都是通过几种途径从土壤中流失。这些途径包括，但不必限于一般土壤贫化，过度耕作，土壤腐蚀，加石灰(liming)，过量硝酸盐，不相配伍的肥料混合物，大气的损害，劣质的土地管理等等。
举一例子说明，氮的流失会通过被各种农作物移出而发生。2000kg/ha(千克/公顷)的小麦会将在谷物中移出大约50kg/ha的氮。2000kg/ha的棕榈将在种子中移走70kg/ha的氮。如果燃烧2000kg/ha的小麦作物的麦秆，会导致15kg/ha的氮流失进入大气。在不适宜的土壤条件存在下，当诸如氨或尿素等化肥流失的时候，氮也可能流失。例如，如尿素施在有垃圾覆盖的土壤表面，且土壤是干燥的，高达40％的尿素会在剩余部分被冲刷进入土壤前就流失了。在水涝和有机物存在的条件下，土壤中微生物(自养生物)会通过所谓脱氮过程，将土壤硝酸盐转化成氮气体，如NO，N2O和N2，流失到大气中。另外，尿素化肥和土壤硝酸盐是很容易在土壤溶液中迁移，并且通过重沉淀物冲下土壤剖面。这个过程被称为冲洗。很多这类氮都找到进入含水土层、河流以及湖泊的路径，污染水道和饮用水。在使用化肥氮时，需要特别小心，从而将此污染源减少到最低。如上所述，在此用氮仅是举例。前述的几种流失过程也同样适用于其他植物必需的常量营养元素和微量营养元素。
正如许多从多种化学来源获取的化学混合物一样，调和出一种包含含有适当浓度的所有16种源自土壤的必需植物营养元素的“完全”混合物的溶液稳定植物肥料是有问题的。此外，对于商业用途的化肥产品，有必要在相当长的贮存期内，使混合物保持在溶液稳定状态。通常商业化肥不含所有16种源自土壤的常量营养元素和微量营养元素，其浓度足以满足美国农业部(“USDA”)包含在产品说明书里“保证成分”部分的要求。最多，化肥含有氮、磷和钾(“NPK”)的组合。一些化肥可能含有钙或硫，但是从来没有其浓度能满足美国农业部所列的要求的钙和硫。这至少归因于组合溶液稳定状态的钙和硫是有难度的。虽然硫酸盐(如硫酸镁)的使用相当普遍，但钙和硫酸根趋于键合，形成诸如硫酸钙或石膏这种不溶于水的沉淀物。这对于化肥的制造商是特别成问题的。
硫的大多数形式不适宜被植物消耗的原因有许多。例如，元素硫必须被微生物消化，转化成植物能消耗的形式，如硫酸盐。这个过程需要3个月。硫代硫酸盐与酸、试剂、金属和光反应，降解为S、SO2、SO3和SO4。硫和其他营养元素之间也存在配伍的问题，如磷酸盐和金属二价离子，如铁、锌、铜和锰。为了避免这些问题，化肥混合物中常常含有螯合金属。然而，螯合物如EDTA(乙二胺四乙酸)较贵，而且相对于所携带营养素离子通常水结合点数，螯合物有大量结合点吸引水。这有效地降低了其它营养素离子可利用水的量，从而限制了较不溶的离子在混合物中可达到的溶液浓度。
由上述内容清楚可见，对农学家和化肥制造商来说，将溶液稳定的Ca++、Mg++、N3-和S6+及其他微量营养元素，按或多或少可预测的水溶液稳定量，加入到特定面积的土壤中，是非常有益的。将基本上任何已知的必要常量营养元素和微量元素，以基本上任意水溶液稳定可预测的量，加入到一种土壤处理组合物中，会更有益。
在一另外的实施方式中，本发明设计出一种用作细胞生长培养基的新组合物，用于细胞培养和组织工程中。本发明描述一种浓缩的培养基组合物，包装成原液或单剂型。单剂型包含一些的干燥或液态的细胞培养基，其足以制备预选量的培养基。单剂包装优选是液体原液包装或安瓶，或含有干培养基的胶囊。在另一实施方式中，干培养基被包装于由不溶物质组成的单剂包装中。这一组合物对包括植物和/或动物细胞在内的任何活细胞的培养都是有效的。
附图的简要说明


图1是说明植物组织中硫的吸收与游离硝酸盐转化成有机氮和蛋白氮的关系图。
附图的详细说明植物蛋白合成中硝酸盐消耗与硫吸收的关系硫在所有生物有机体的生理学中发挥重要作用，其在一些新陈代谢中作为一种成员或辅助因子。例如，它是某些“必需氨基酸”的一成分，这些氨基酸是不能由动物合成的，如蛋氨酸，这种氨基酸可促进生物的转甲基过程。它也负责在蛋白合成过程中形成二硫键。二硫键是一种重要的“内部胶”，它使每一个蛋白质具有独特的构型和功能。最新的研究也揭示了硫在某些酶(蛋白催化剂)的形成中起重要作用，参见下段。
“通常认为硫吸收形成还原态主要发生在植物的叶子中。然而，发育的种子为了储藏蛋白质合成，对含硫氨基酸的需求也是很强的。我们已确定窄叶羽扇豆(Lupinus angustifolius)的发育种子对硫的吸收能力。在体外试验中发育的羽扇豆种子的子叶能将硫原子从35S标记的硫酸盐转移进种子蛋白质中，验证了发育的子叶实现了硫还原以及含硫氨基酸生物合成的所有过程的能力。在田间生长的羽扇豆的成熟种子中氧化的硫构成约30％的硫，而且几乎所有在韧皮部检测出的硫都从发育的荚渗出。在发育的子叶中发现含硫氨基酸生物合成路径的三种酶的活性的量理论上足以说明了聚集在成熟的羽扇豆种子的蛋白质中所有含硫氨基酸。我们认为子叶发育对硫的吸收可能是羽扇种子成熟期间储存蛋白质合成所需含硫氨基酸的重要来源”。(植物生理学，2001年5月，126期，176-187页)
已报道(高等植物的无机营养学，Mrchner，H.，Academic出版社，伦敦；第二版1996)肥料混合物中可利用的硫的浓度提高到约每升16.7毫克的最佳浓度时，植物叶中的游离硝酸盐氮降至零。与此同时，当有机硫和蛋白氮在通过蛋白质合成过程中被转变进入植物组织时，其量增加到最大值，见下面的表2和
图1。这些数据充分表明当植物组织含有大量的可用于蛋白质合成的NO3硝酸根时，在没有适量供给可利用的硫的情况下，这种氮源是不能被转变成有机氮和蛋白氮。
表2-在肥料中供给的硫
发明简述基本反应本发明的目的是在很大程度上为农艺家提供益处，满足长期的需求。从最基本的层面看，本发明提供了一种组合物，其包括水溶液稳定形式的至少4种至所有6种常量营养元素，至所有必需的微量营养元素。基本的反应过程如下白云石(碳酸钙/碳酸镁)+氨基磺酸→氨基磺酸钙+氨基磺酸镁+水+二氧化碳↑上述反应是一个简单取代反应。在不打破化学方程式平衡的情况下，碳酸钙和碳酸镁的相对比例是可以改变的。因而，通过向白云石反应物中加入不同比例的石灰岩或菱镁矿，其比例可变化，获得氨基磺酸钙与氨基磺酸镁各所有定量配比，例如，全部氨基磺酸钙产品、或全部氨基磺酸镁产品，或含有任何相对比例的氨基磺酸钙和氨基磺酸镁的产品，反之亦然。本发明从复杂的层面上看，任何氨基磺酸衍生物可代替基本反应的氨基磺酸反应物，生成水溶稳定盐产物。
从另一更复杂的层面上看，任一下面所列的物质或它们的任何组合碳酸盐/氢氧化物/碳酸盐-氢氧化物/碳酸盐-氢氧化物-氧化物/和/或金属粉末都可以按预定的比例加入到基本反应的白云石反应物中，以补充特定的土壤试样中基本上任何常量/微量营养元素的缺乏。因而，按照这一方式，可以“定制”组合物，来调节基本上任何常量或微量营养元素的缺乏。该组合物的配方也可通过仅向基本反应物中加入预定比例的商业可获得的微量营养元素/常量营养元素氨基磺酸盐来“定制”，而不通过与上述的物质进行反应，这并未违背本发明的精神。
在第一个优选的实施方式中，实施本发明所制备的组合物用作肥料和/或肥料添加剂，来培育生物学中较高级的植物。第二个优选的实施方式中，实施本发明所制备的组合物用作细胞培养基，以繁殖任何活细胞，其包括但不限于动物细胞、哺乳动物细胞、细菌、酵母、真菌、以及植物细胞，即，生物学中较低端的活细胞。
各种有关的氨基磺酸/衍生物和/或白云石/石灰石技术已在作为例子的下述美国专利等已有技术中提及。这些专利全文并入此，以使本领域普通技术人员能实施本发明。
美国专利5,595,512和5,221,497描述了氨基磺酸镁和/或钙用于制备硅溶胶。各种氨基磺酸衍生物及其不同用途公开在美国专利6,156,768，6,117,909，5,662,940，5,602,119，5,527,547，5,476,670，5,464,636，5,260,135，5,204,345，5,187,735，4,933,056，4,650,902和4,016,051。美国专利4,032,305公开了各种白云石的种类。在美国专利5,658,790，6,209,259，5,871,999，5,776,778，5,529,920，5,500,229，5,342,777，5,232,848，5,135,866和4,927,762，4,816,401说明了细胞培养基。
本发明的目的本发明通过提供一种溶液稳定Ca++、Mg++、N3-以及S6+成分的组合物，大部分解决了已有技术的问题，满足了长期需求。本发明通过提供一种改变组合物中至少溶液稳定Ca++和Mg++成分的定量比例的方法，来满足了第二个长期需求。本发明可任选地实施，加入一种已知必需微量营养元素和/或常量营养元素的至少一种基本上纯的金属粉末和/或氢氧化物和/或碳酸盐和/或碳酸盐-氢氧化物和/或碳酸盐-氢氧化物-氧化物，以预见性地改变组合物中的定量比例，来补充已知土壤试样中营养元素的缺乏。本发明还可进一步任选地实施，用更复杂的氨基磺酸衍生物取代基本反应中的氨基磺酸反应物。
在第一优选的实施方式中，本发明的主要目的是提供一种可用作肥料和/或肥料添加剂的组合物。在第二优选的实施方式中，本发明的主要目的是提供一种组合物，其可用作细胞生长培养基，有效地培养任何和/或所有包括植物细胞、动物细胞和其它具有植物和动物特征的活细胞在内的活细胞。本发明其他目的、特点和优势的详情可从上文及下述优选实施例的描述，且结合所附权利要求看到。
发明详述反应基本的氨基磺酸/白云石反应产生本发明的基本组合物的基本反应是
(反应方程式1)其中白云石(CaMg(CO3)2)与氨基磺酸或其任何衍生物反应，生成水溶稳定Ca++([SO3NH2]-)2+Mg++([SO3NH2]-)2，基本纯的CO2和水。白云石可为任何已知的等级。白云石可任选地与由任何已知等级的石灰石、菱镁矿、石灰、熟石灰、氧化镁及其组合所组成的一组中的至少一种组合。在此必须特别注意，这里所定义的白云石是一种自然存在的物质。
氨基磺酸衍生物最广义地说，本发明提出了利用氨基磺酸和/或它的任何衍生物与白云石或其在此定义的等同物的任何组合，反应生成水溶稳定盐。氨基磺酸或其衍生物(可称作“氨基磺酸化合物”或“氨基磺酸反应物”)优选氨基磺酸本身，但也可是其任何衍生物，其可与白云石或其在此定义的等同物的任何组合，进行反应生成包括在此定义的常量营养元素和/或微量营养元素成分或其组合在内的水溶稳定盐。
虽然本发明提出了反应生成水溶稳定产物的氨基磺酸和/或任何其衍生物，和/或它们的任何组合，但本发明实施中优选的衍生物(即氨基磺酸反应物或氨基磺酸化合物)典型地是下面通式(I)中的化合物HSO3NR4R5(I)其中R4和R5各自选自由氢和烃基基团组成的组。
氨基磺酸的优选衍生物是水溶化合物，其中烃基基团是烃类烃基基团，且碳原子总数是从1至达约12个，包括12个。然而，最优选是氨基磺酸本身(R4＝R5＝H)。
在本申请中，使用了术语“烃基基团”，为了定义，它优选包括可生成水溶衍生物的烃基，以及基本上是烃基的基团。基本上是烃基描述了含有杂原子成分的基团，这些杂原子成分改变基团的主要烃性质达致使最终产物成水溶性的程度。典型烃基基团包括，但不必限于如下(1)烃成分，即脂肪族的(如烷基或链烯基)，脂环族的(如环烷基、环烯基)成分、芳香取代脂肪族的成分或芳香取代脂环族的成分，或脂肪族-和脂环族-取代芳香族成分以及类似物，还有环成分，其中环是通过分子的另一部分形成的(例如，任何两个已指明的成分可以一起形成一个脂环基)；(2)取代烃成分，即，在本发明的上下文中，那些含有非烃基团的成分，非烃基团改变该成分的主要烃性质到使最终产物成水溶性的程度；本领域技术人员应知道此类基团(典型这些基团包括，但不必限于羟基、巯基、亚硝基、硝基、亚砜基(sulfoxy)，以及类似物)；以及(3)杂原子成分，即含有非碳原子存在于由碳原子组成的环或链上(典型的烷氧基、烷基硫代基(alkylthio)以及类似物)的成分，其具有本发明上下文中所提的主要水溶性质。对本领域技术人员来说适合的杂原子是显而易见的，典型地包括硫、氧、氮、以及诸如吡啶基、呋喃基、噻吩基、咪唑基以及类似物等成分。
因而，基本反应
(反应方程式1)
当氨基磺酸被它的衍生物所取代时就变成
其中(反应方程式2)用于产生更复杂酸的衍生物的胺反应物可任选地通过与胺的进一步反应生成更复杂的氨基磺酸衍生物。典型的胺的官能类型包括但不必限于芳香胺、链烷醇胺、C1-10烷基胺，或其它胺的衍生物。这些胺可以是伯胺、仲胺或叔胺。也可是二胺、三胺，或其它多胺。
胺原料典型地含有1到大约10个碳原子。胺可以是伯胺、仲胺或叔胺。也可以是脂肪族的、脂环族的、或芳香族的。胺优选含有其它基团，例如羟基、巯基、亚硝基、硝基、亚砜基(sulfoxy)，以及类似物。羟基取代胺，如乙醇胺(也称为单乙醇胺，MEA)是特别适合作为原料。
为了保证一种水溶性反应产物，典型的胺原料应含有1到大约7个碳原子，包括7个碳原子。反应产物是水溶性的还是油溶性的，不仅取决于胺原料的碳链长度，在一定程度上也取决于亲水基团，尤其是羟基的存在。
胺原料可以是单胺、二胺，，三胺或较高的多胺。原料典型地包括从1到大约6个氨基或取代氨基。胺原料优选的含1到大约3个氨基或取代氨基。这里用的术语，“多胺”包括二胺、三胺以及含有三个以上氨基或取代氨基的胺。单胺是特别优选的胺原料。
本发明使用的胺原料可由下面通式(II)表示，该通式公开在美国专利6,204,228，在此全部并入作为参考R1(NR2R3)n(II)其中R1是n价烃基；R2和R3各自选自由氢和一价烃基基团组成的一组；n是较小的正整数，即，从1到大约6。
反应产物中的碳原子总数可以是1至大约20，优选1至大约10。
优选R1是烷基、羟烷基、环烷基或芳基；R2是氢、烷基、羟烷基、环烷基或芳基；R3是氢，n是1到3。
更优选R1，R3如上所定义；R2是氢；n＝1。
当希望产生水溶性反应产物时，乙醇胺是优选原料。
胺原料与氨基磺酸或氨基磺酸反应物的反应是在液体反应介质中进行的。胺原料绝大部分(除了那些分子量较大的)在所要求的反应温度下是液体，在此情况下，反应可以用胺原料作为反应介质，简单地或大批量的进行。另一方面，在胺原料是固体的所有情形下，反应要在有机溶剂介质中进行。适宜的溶剂包括，但不必限于乙醇、其它较低的一元醇、1，2-亚乙基二醇，溶剂油(Mineral spirits溶剂油)，以及类似物。用于胺与氨基磺酸的反应条件下，溶剂(如果使用)不应与氨基磺酸反应或胺原料反应。
化学计量的胺原料和氨基磺酸定量反应生成预期的反应产物。优选的反应产物是加成产物，尤其是各胺原料的氨基磺酸盐。优选的反应产物在室温(25℃)下是液体，虽然在某些情况下想要的是固态反应产物。
更复杂的氨基磺酸衍生物本发明的反应产物典型地含有1到大约7个碳原子，优选2到大约5个碳原子。在此需要再次特别注意，这些产物仅仅是本发明实施中可用的所有水溶性氨基磺酸衍生物较宽范围中的示范例子。通常水溶产物含有1到大约7个碳原子。
反应产物可以是加成产物或取代产物，即，氨磺酰。下面将会对两种产物进行较详细地描述。加成产物适宜在室温(20℃)至大约100℃的反应温度下生成。得到加成产物的优选温度范围是大约80℃到大约95℃(即大约200°F.，因为界限未精确定义，所以只划一范围)。取代产物，即氨磺酰，适宜在大约100℃至大约200℃(即大约400°F.)的反应温度下形成。
优选的反应产物是加成产物，特别优选胺的氨基磺酸盐，它可由下面通式(III)表示，该通式公开在美国专利6,204,228，其在此全文并入作为参考R1(NR2R3)n·nHSO3NR4R5(III)在以上的通式(III)中，R1是选自由烷基、羟烷基、环烷基，以及芳基组成的一组，R2是选自由氢、烷基、羟烷基、环烷基和芳基组成的一组；R3，R4和R5是氢；并且n是1至3的整数。
通式(III)的反应产物是由通式(II)的胺原料与通式(I)的氨基磺酸化合物依据下列反应方程式进行反应制备的。
(反应方程式3)因而，基本反应(反应方程式1)在氨基磺酸被其更复杂的衍生物所取代时变成(反应方程式4)其中
如上所述，反应为一种简单的取代过程。在不打破反应方程式的化学计量平衡情况下，碳酸钙和碳酸镁之间的相对比例可变化。因而，通过添加石灰石或菱镁矿到白云石反应物中，其比例可变化，获得所有各定量的比例的氨基磺酸钙和氨基磺酸镁，例如，一种全部氨基磺酸钙产物；或一种全部氨基磺酸镁产物；或一种含有任何碳酸钙和碳酸镁相对比例的产物。
在一本发明的优选实施方式中，组合物是水溶性的，胺/氨基磺酸化合物反应产物是水溶性的，通式(II)的胺反应物含有1到大约7个碳原子，R4和R5是氢。在此实施例中更优选的是，通式(II)的胺中，R1是羟烷基，R2和R3是氢，n＝1。在此需注意，虽然优选水溶性的胺，任何可产生水溶稳定氨基磺酸盐产物的油溶性胺也可用作反应物。
白云石与其它碳酸盐和/或氢氧化物和/或碳酸盐-氢氧化物和/或碳酸盐-氢氧化物-氧化物和/或基本上纯金属粉末的混合物在此必须再次注意，本发明广泛地提出氨基磺酸和/或任何其水溶衍生物和/或它们的组合与含有常量营养元素和/或微量营养元素成分的任何基本上纯的金属粉末，和/或碳酸盐和/或氢氧化物和/或碳酸盐氢氧化物和/或任何氢氧化物氧化物和/或它们的任何组合反应，生成水溶稳定盐；所述金属粉末包括但不限于粉状锌、粉状铁、粉状锰、粉状铜、粉状钼、粉状镍、粉状镁、粉状钴(例如，能形成微量和/或常量营养元素的任何金属粉末)。然而，正如示例及如上所示，可以通过在基本反应的白云石中添加预定比例的各种微量营养元素/常量营养元素的基本上纯的金属粉末、碳酸盐和/或碳酸盐氢氧化物和/或氢氧化物和/或氢氧化物氧化物和/或它们的组合，来得到调整特定土壤试样的营养元素缺乏的组合物的配方。这些物质可选自自然界存在的矿石。这些矿石的实例是，但其不必用来限定本发明，文石(Aragonite)(碳酸钙)、水纤菱镁矿(Artinite)(水合碳酸镁氢氧化物)、绿铜锌矿(碳酸锌铜氢氧化物)、蓝铜矿(碳酸铜氢氧化物)、水碳镁矿(Barringtonite)(水合碳酸镁)、水碳镁钾石(Baylissite)(水合碳酸钾镁)、次碳酸镁铁矿(水合碳酸镁铁氢氧化物)、碳酸钾钙矿石(butschliite)(碳酸钾钙)、方解石(碳酸钙)、菱镍矿(Gaspeite)(碳酸镍镁铁)、菱镁矿(碳酸镁)、菱锰矿(碳酸锰)、菱铁矿(碳酸铁)、菱锌矿(碳酸锌)、铁白云石(碳酸钙铁)、碳钙镁石(Huntite)(碳酸钙镁)、锰白云石(Kutnohorite)(碳酸钙锰镁铁)、碳酸钙锌矿石(minrecordite)(碳酸钙锌)、钡白云石(碳酸钡镁)、碳酸钾钙石(Fairchildite)(碳酸钾钙)、水羟碳铜石(Georgeite)(水合碳酸铜氢氧化物)、水碳镍矿(Hellyerite)(水合碳酸镍)、水锌矿(碳酸锌氢氧化物)、水合碳酸钙矿石(Ikaite)(水合碳酸钙)、重碳钾(Kalicinite)(碳酸氢钾)、多水菱镁矿(lansfordite)(水合碳酸镁)、蓝锌锰矿(Loseyite)(碳酸锰锌氢氧化物)、孔雀石(碳酸铜氢氧化物)、单水碳钙石(Monohydrocalcite)(水合碳酸钙)、水碳镁石(水合碳酸氢镁氢氧化物)、半水羟碳镁石(Pokrovskite)(水合碳酸镁氢氧化物)、菱水碳铁镁石(Pyroaurite)(水合碳酸镁铁氢氧化物)、碳酸铜镍矿石(Glaukospherite)(碳酸铜镍氢氧化物)、麦碳铜镁石(Mcguinnessite)(碳酸镁铜氢氧化物)、努碳镍石(Nullaginite)(碳酸镍氢氧化物)、斜方绿铜锌矿(Rosasite)(碳酸铜锌氢氧化物)、碳酸锌铜矿石(Zincrosasite)(碳酸锌铜氢氧化物)、碳酸锌镁锰矿石(Sclarite)(碳酸锌镁锰氢氧化物)、水碳镁钙石(Sergeevite)(水合碳酸氢碳酸钙镁氢氧化物)、水碳铁镁石(Sjogrenite)(水合碳酸镁铁氢氧化物)、碳铵石(Teschemacherite)(碳酸氢铵)、六方碳钙石(Vaterite)(球方解石)(碳酸钙)、翠镍矿(Zaratite)(水合碳酸镍氢氧化物)以及它们的任何组合。这些化合物被优选，成本是一个因素，它们可大量添加到白云石反应物中。如前所述，前述所列物质只是范例，决不是用来限定本发明的范围。
然而，如果成本不是考虑的因素，例如，添加少量微量营养元素，其他适宜用于实施本发明的更精制的材料包括但不限于氢氧化四(正)丁鏻、氢氧化四(正)丁铵、氢氧化四甲铵、氢氧化四乙铵、氢氧化正铁(III)、氢氧化铁(III)(γ)、氢氧化铁(III)(α)、氢氧化钾、氢氧化镍(II)、二氢氧化己-1，6双(三丁铵)、氢氧化钙、氢氧化四(正)丙铵、氢氧化四(正)丁鏻、氢氧化四(正)丁铵、氢氧化钴(II)、二氢氧化碳酸铜(II)、碳酸铜(II)(碱性)、氢氧化铜(II)、氢氧化铵、氢氧化碳酸镁、甲基硼酸、氢氧化镁、磷酸氧化氢氧化钼(molybdenum hydroxide oxide phosphate)、氢氧化磷酸钙(Calcium phosphate hydroxide)、三元磷酸钙、氢氧化钙、碱式碳酸锌、碳酸锌(碱性)、氢氧化碳酸锌、氢氧化锌、碳酸氢钾(Potassiumbicarbonate)、碳酸氢钾(Potassium hydrogen carbonate)、碳酸钾、碳酸镍(II)、氢氧化碳酸镍(II)、碳酸镍(II)(无水)、碳酸镍(II)(碱性)、碳酸锰(II)、碳酸镁(碱性)、氢氧化碳酸镁、碳酸氢铵(Ammoniumbicarbonate)、碳酸氢铵(Ammonium hydrogen carbonate)、碳酸铵、氢氧化镍(II)、氢氧化磷酸钙、三元磷酸钙、石灰石、菱镁矿、石灰、熟石灰、氧化镁，和/或它们的任何组合。
以上所列只是实例，并不意味着限定本发明的范围。本发明还可通过下面的实施例来进一步理解。
用作肥料实施例1分析一土壤试样，发现其缺乏常量营养元素钙、硫、镁以及微量营养元素锰。将100克的碳酸钙、84克的碳酸镁和2克的碳酸锰与390克的氨基磺酸混合准备一批反应。该混合物进行反应，回收水溶液。反应一开始剧烈，接着容其保持一种平衡，例如，直到没有观察到更多的二氧化碳气体释放出。回收混合物水溶液。然后将该溶液施用于取样的那片土壤，以调整钙、硫、镁和锰到所推荐的浓度。
反应过程中释放的基本上纯的二氧化碳可收集、过滤、压缩和出售。观察那片土壤上种植的植物直到缺乏营养素的现象基本消失。
实施例2分析一土壤试样，发现其缺乏常量营养元素钾以及微量营养元素锰。将100克的碳酸钙、84克的碳酸镁以及216克碳酸钾与1136克的氨基磺酸混合准备一批反应。该混合物进行反应，回收水溶液。反应一开始剧烈，接着容其保持一种平衡，例如，直到没有观察到更多的二氧化碳气体释放出。将该溶液施用于取样的那片土壤上。观察那片土壤上种植的植物直到钾和锰缺乏的现象基本上消失。稍后再取样，进一步调整钾和锰到所推荐的浓度。
实施例3本发明被实施来混合植物营养组合物，用水栽法培育番茄。在10升水中将207克白云石与437克氨基磺酸混合，准备足以生产4000升稀的水栽植物营养液的营养原液的一批反应。该混合物进行反应，回收水溶液。反应一开始剧烈，接着容其保持一种平衡，例如，直到没有观察到更多的二氧化碳气体释放出。再加入504g的Ca(NO3)2、348g的Mg(NO3)2、2.5Kg的KNO3、1Kg的KH2PO4、9.5毫克的CoCL2，788毫克的Cu-EDTA、9.2g的Fe-ETPA、17毫克的(NH4)6Mo7O24、1.1g的H3BO3、1.2g的Mn-EDTA、144毫克的NH4Cl、1.5g的Zn-EDTA。将原液稀释至最终体积为4000升，再施用于番茄作物，此番茄作物是在为用营养元素流动技术(“NFT”)的商业水栽生产而设计的容器中栽培的，其中番茄根在一槽中生长，稀的水栽植物营养组合物在该槽中不断循环。
实施例4本发明已被实施用来使农艺师在标准的PC机或互联网上用一专用计算机软件程序，迅速而经济地得到多种植物营养元素组合物的配方。该软件程序通过将一种或更多的根据本发明制备的商用浓植物营养原液，与少量的农艺师已知“单味药”的单一化合物组合，计算出无数植物营养组合物中之一，所述的单一化合物主要是尿素、硝酸盐以及磷酸盐，如Ca(NO3)2和KH2PO4。该计算机软件程序也使用数据库，其包含众多肥料制造商生产的多种可商业获取的肥料混合物的保证成分中营养元素组分含量表。该计算机程序软件特别适用于农艺师调配非常复杂的含有高达16种必需营养元素的溶液稳定状态的植物营养元素组合物。这减少或免除了农艺师存储大批特定配方肥料的需要。而任何所需配方可被迅速调配出，且由少量原料混合制出。许多配方可典型地用不超过9种的组分混合配制成。
为了利用该计算机软件程序调制浓植物营养元素组合物，根据本发明所教导的方法制备出两种典型可商用的浓原液。
溶液#1，钙镁硫原液于600升水中将138.2Kg的白云石与291Kg的氨基磺酸混合，准备足以生产1000升浓钙镁硫原液的一批反应。该混合物进行反应，回收水溶液。反应一开始剧烈，接着容其保持一种平衡，如直到没有观察到更多的二氧化碳气体释放出。再将25Kg的Ca(NO3)2和201Kg的Mg(NO3)2溶入该反应混合物中，其总体积增至1000升。
溶液#2痕量无机物溶液在60升水中将256g铜金属粉末、266g锰金属粉末以及387g锌金属粉末与3.7Kg的氨基磺酸混合，准备足以生产100升浓痕量无机物原液的一批反应。该混合物进行反应，回收水溶液。反应一开始剧烈，接着容其保持一种平衡，如直到没有观察到更多的二氧化碳气体释放出。再将12.7g的CoCl2和12.3Kg的Fe-EDTA、22.7g的(NH4)6Mo7O24、1.4Kg的H3BO3、8g的Ni(NO3)2、192g的NH4Cl溶入该反应混合物中，其总体积增至100升。
使用该计算机软件程序和事先混合的可购买到的原液，农艺师迅速计算出一种植物营养组成，其足以通过将500毫升的溶液#1，125毫升的溶液#2，787g的NH4NO3，469g的Ca(NO3)2，576g的KNO3以及400g的NH4H2PO4，按使最终溶液体积等于1000加仑的方式混合，生产1000加仑的稀植物营养液，以培育生长在树皮中的兰花植物。
实施例5本发明可通过使用一计算机控制的机器自动化系统迅速地给出配方，并配制多种浓植物营养组合物，如，“实时肥料”(Fertilizer-On-Demand)，或通常地“活细胞实时营养组合物”(living cell nutrient-composition-on-demand)。计算机控制的自动系统尤其适用于肥料制造商调配非常复杂的、含有高达所有16种必需营养元素的溶液稳定的植物营养组合物，其浓度足以满足USDA提出的标记要求，并符合标记保证成分的国家规定。按照该规定，每个声明的营养元素必须以在标签上最小浓度或较高浓度存在，如，组合常量营养元素氮、磷和钾的容许溶度必须大约占总量5％；钙和硫的溶度必须各大约占总量1％，镁溶度必须大约占总量0.5％。同样的要求也适用于每一个必需的痕量营养元素。
活细胞实时营养组合物与已有技术不同，本发明使生产一种完全液体肥料成为可能，该肥料含有所有15种(如果包括镍，其实为16种)水溶稳定的源自土壤的无机物，如被美国农业部认定的植物生长“必需”的元素，以及，更广泛地说，任何或所有活细胞必需的任何水溶稳定营养元素。令人惊讶地是，这导致了使用个人电脑运行专用结构软件自动程序，可以给出活细胞营养元素制剂的配方，并控制调配该完全制剂所需的仪器，而几乎不需要训练有数的人为干预。这种完全制剂可由活细胞营养元素的任何组合组成，只要每一活细胞营养元素的浓度均保持在其自然溶剂化的限度内。
更广义地看，导出本发明的活细胞实时营养组合物，包括以下步骤(a)提供能形成基本上任何浓度和/或多种浓度的水溶稳定常量和/或微量营养元素，和/或任何其他水溶稳定细胞组分和/或对活细胞有营养价值的代谢物的基本所有预定组合中的至少一种的容量；(b)按照所述容量选择所述预定组合中的至少一种；及(c)以基本上自动化方式用计算机运行专用结构软件自动程序调配出所述预定组合中的所述至少一种。此类计算机可认为是以“探试”(heuristic)方式运作。在此“探试”可理解为涉及一种由按经验曲线运行的计算机程序运作的计算方法。该计算机程序使用事先预定的一套规则，计算出配制所需的各种化学原料的种类及其用量，并配制出目的组合物。
该方法中的“选择”步骤更具体地包括(a)确定一种预定理想组合物的各常量营养元素和/或微量元素浓度特征；(b)确定需要调整组分的试样的各常量营养元素和/或微量元素浓度和/或任何其他水溶稳定细胞组成和/或代谢物特征；(c)确定所述预定理想组合物和所述试样的各常量营养元素和/或微量营养元素和/或任何其他水溶稳定细胞组成和/或代谢物之间的浓度的各差值。该方法中“给出配方”步骤更具体地包括(a)基于所述差值，调整所述试样中所述各常量营养元素和/或微量营养元素和/或任何其他水溶稳定细胞组成和/或代谢物浓度，以接近所述预定理想组合物的所述各常量营养元素和/或微量营养元素和/或任意其它水溶稳定细胞组成和/或代谢物的浓度。
具体地说，为实施本发明的本实施方式，多种水溶稳定肥料化合物，如Ca(SO3NH2)2，Mg(SO3NH2)2，KNO3，CaNO3，NH4NO3，MgNO3，NH4H2PO3，KH2PO3，尿素，FeEDTA，CuEDTA，MnEDTA，ZnEDTA，H2BO3，CoCl2，Na2MoO4，Ni(NO3)2，或其他适宜的活细胞营养元素化合物，如L-丙氨酸，L-天冬酰胺、L-盐酸精氨酸(L-arginine.HCL)，L-天冬氨酸，L-胱氨酸，L-谷氨酸，L-谷氨酰胺，甘氨酸，L-组氨酸，L-异亮氨酸，L-亮氨酸，L-赖氨酸，L-蛋氨酸，L-苯丙氨酸，L-腩氨酸，L-丝氨酸，L-苏氨酸，L-色氨酸，L-酪氨酸，L-缬氨酸，D-葡萄糖，生物素，D-钙，泛酸，胆碱盐酸盐，叶酸，I-肌醇，烟酰胺，吡哆醛(pyridoxall)，核黄素，维生素B1，维生素B12，胎球蛋白，清蛋白，胆固醇，卵磷脂，油酸，亚油酸，亚麻酸，以及类似物，被溶于水中，并作为独立或组合的原液贮藏在分立的存储容器中。其中1、每个原液罐有一出口管与诸如电磁阀或计量泵等的流量控制器相连接。
2、每个流量控制器再通过电路与计算机相连，通过管件与混合容器相连。
3、每个电路通过计算机中运行的软件自动化程序由计算机控制。
4、软件自动程序使得计算机以基本上自动化的方式操作。
5、软件自动程序探试地通过决定需要哪些原料及其用量，给出一种理想的活细胞营养制剂的配方，以配制一种理想活细胞营养制剂。
6、软件自动程序使得可用计算机来启动任何单一电磁阀或计量泵。
7、软件自动程序能够读存储在RAM或存储器，如硬盘驱动器中的活细胞营养配方的配制参数。
8、每个配制参数都代表了软件自动程序精确分配多种活细胞营养化合物中的一种所必需的一个数量或指令。
9、软件自动程序执行指令或读出数量，并向混合容器中分配精确量的原液。
10、每种所需元素的一定量的原液被分配到混合容器中。
11、原液的量可一次分配一个，即，连续模式。在连续模式中，计算机按程序在任何一时间只允许一个分配操作起作用。因此，在下一个分配操作被允许开始前，现在运行的分配操作必须终止。在优选的实施方式中，即平行模式中，原液的量实际上可同时被分配，因此计算机开始分配每一种量的原液，而在开始下一个操作前不用等任何分配操作结束。
12、当配制一所需活细胞营养制剂所需要的所有量的原液被分配到混合槽中，其中包括一定量的水，这些水是稀释所需活细胞营养制剂到所需浓度所需要的，计算机启动混合设备，如涡动循环泵，充分地混合活细胞营养元素。
13、当活细胞营养元素被充分地混合后，软件自动程序停止混合设备，将混合容器中的内含物排至存储容器中。
14、通过以基本自动化方式操作，可探试地给出大量完全活细胞营养制剂的配方，并且其配制几乎不需要训练有素的人为干预。
用以上步骤1到步骤14制备的活细胞营养制剂的量一般是小的，其范围从大约100毫升到约20升。混合一定量活细胞营养制剂所需时间也少，典型地持续时间只有几秒到几分。因此大批量的活细胞营养制剂是通过迅速地重复步骤1到步骤14所示混合循环直到获得任何所需的量，来配制的。
尽管本发明的实时(On-demand)实施方式可理解为一般应用于“活细胞实时营养组合物”，但它仍然可毫无限制的应用于它的基本领域之一，“实时肥料”。例如，这种情况是可能的，如为一个在配制肥料制剂方面几乎毫无经验的农艺师给出配方，而且配制无限多种的各种肥料制剂。通过简单地在计算机系统中输入最终混合物中所需的每个所需肥料元素的量，可半自动地生产这种肥料制剂。计算机软件自动程序收到而且存储每一个各所需的量，然后探试地执行可计算出能够提供所有所需量的肥料元素的配方的复杂而多项的任务。然后混合那些量的肥料元素，生产任何预定或所需全部量的一种完全肥料制剂，即实时肥料。
实时肥料的一种实际应用就是可定制特定园艺和农业应用，如科学研究，培育特定农作物，如兰花，爱好等所需的肥料制剂。
实时肥料的另一实际应用是能够定制用于水栽法的肥料制剂。通过分析水栽法营养溶液中无机元素的浓度，并将这些数量输入计算机中，用于培育植物的水栽法营养溶液中的无机元素可被保持在最佳的预定范围内。计算机计算出最佳预定范围所限的无机元素浓度与各实际溶液的那些特定浓度之间的差值，从而得到补充配制配方，该配方可仅提供调整溶液达到特定所需或预定目的(例如提供一种适宜培育温室番茄的最佳营养溶液)的最佳组成所需的那些无机元素的量。
实时肥料的另一实际应用是定制矫正土壤营养元素缺乏的肥料制剂。在此实施方式中，土地中无机元素是这样被确定的通过对土壤或植物组织取样，分析样品确定农作物、一块田或部分田间存在的无机元素的浓度。将分析结果与为所有所需的无机元素需要维持的最佳浓度所预置的范围一起被编程进计算机中。计算机计算出预定范围所限的浓度与现存浓度之间的差值，导出一配制配方，该配方仅提供所需恢复到最佳水平的所需量的那些无机元素。
实时肥料另外又一个实际应用就是定制纠正高度定位土壤营养缺乏的肥料制剂。这里，局部区域的农作物或局部区域土地的无机元素缺乏是这样确定的，通过对土壤或植物组织取样，用GPS(地面定位卫星)装置纪录取样位置，分析那些试样确定无机元素现存的浓度，按每个取样位置将分析结果存储入计算机，在一辆牵引车上实施本发明，输送矫正局部营养缺乏所需的对确定位置的确定量的肥料制剂。分析结果以及定位数据和维持所有所需无机元素的最佳浓度所需的预置范围都存储在计算机中。然后计算机用一个随车携带的GPS设备监控牵引车的位置，逐个地域地计算预定范围所限的浓度与具体位置的各试样的特定浓度之间的差值，再得出配制配方，该配方仅提供在具体位置上所需恢复到最佳水平的所需的量的那些无机元素。
尽管导出特定实时肥料和普遍活细胞实时营养组合物的方法已经参考以上一些优选的实施方式进行了描述，但是应理解在本发明广泛的原理范围内可以做许多变化和改进。以上描述的方法也同样适用于制备活动物细胞培养和植物细胞培养生长的营养组合物，如同如上所述给出用于农作物生长的肥料的配方一样。
总而言之，最广义地说，本发明可给出配方，并配制在给定的水溶无机和有机营养化合物组合的可能的溶剂化范围内预定的任何范围内的任何肥料、植物组织培养基，或活细胞营养溶液。此外，最广义地说，本发明可被应用在地球或其它星球的陆地地域，或非陆地人为地域，如海上的船只或浮动平台，太空飞船或环绕地球或一些其它星球的太空站，或任何其它适宜的地域。
为精确计算复杂浓植物营养组合物的配方，并自动配制，计算机运行专用的遥测技术和控制程序，配备模拟数字转换器和输入/输出面板，并与电磁阀和化学计量泵的线路相连。这种设备用于半自动配制无限多肥料组合物范围内中的一种。给计算机编程，组合存储在含常量营养元素和微量营养元素的浓原液的存储容器中的各种植物营养化合物的计量。可迅速给出无限多种定制肥料组合物中一种的配方，并以无限多种输出量中的一种量来配制，以适应农艺师的各种需要。
为了准备实施计算机控制自动配制复杂浓植物营养组合物所需的原液，将88.9Kg的95％的纯白云石与184.4Kg的氨基磺酸混合来准备一批反应。该混合物进行反应，回收水溶液，而后存储到400升存储罐内。该混合物含有如下营养元素8.94千克的钙，11.48千克的镁，60.96千克的硫，及26.59千克的氮。其他各种浓原液也通过溶解市场上可购买的NH4NO3，KNO3，Ca(NO3)2，Mg(NO3)2，H3PO4，H3BO3，CoCO3，H3Mo3，NH4Cl，NaNO3，Fe-ETPA，Cu-EDTA，Mn-EDTA，Zn-EDTA，和Ni(NO3)2制剂来制备。其他各种浓原液存储在适当尺寸的指定存储罐中。它们中的一些，如KNO3，被加热保持溶液温度为60℃(140)，以避免在含有吸热溶质的饱和溶液中结晶。随后这些原液以预定的各比例混合，提供无限多种肥料组合物中的一种，以调节土壤特定部分的试样中的营养元素缺乏。
用作细胞培养基实施例6本发明被实施生产一种用于工业化生产细胞外葡萄球菌A蛋白的发酵介质。细胞外葡萄球菌A蛋白是一种可与大部分人类抗体结合的重要生物医学膜蛋白。为了实现这一目的，给出一种能维持细菌细胞金黄色葡萄球菌(S.aureus)生长的培养基的配方。按如下方法制备浓原液在一4升的锥形瓶中，将3升去离子水与1289克氨基磺酸混合并溶解，然后加入下述物质并使其溶解150.5克细粉状的95％纯白云石，271克碳酸钾，0.9克基本上纯的铜金属粉末，1.67克碳酸锰以及0.96克基本上纯的锌金属粉末。
反应一开始剧烈，接着容其保持一种平衡，例如，直到没有观察到更多的二氧化碳气体释放出。然后离心分离反应溶液，0.2微米过滤，除去不溶物。随后将22.8克的磷酸一钾和34.0克的磷酸二钾溶于该混合物中，以缓冲溶液调PH值接近中性。然后，在该混合物中溶入15.0克铁-ETPA(二亚乙基三胺五乙酸)，加入足够量的去离子水使溶液最终体积达到4升。然后储存浓原液备用，不用冷藏。
当需要时，向原液中补充适量的葡萄糖，胨以及酒酵母，使其足以提供生产800升葡萄球菌发酵介质所需的营养。
实施例7本发明被实施生产一种哺乳动物细胞培养基，它可在无人或胎儿牛血清的情况下容许肝细胞在体外试验中生长。通过下述反应，准备1升无机盐溶液作为细胞培养基的基质将600毫升的去离子水和644毫克的氨基磺酸在一个1升的锥形瓶中混合。在前述物质溶解后，再加入181毫克碳酸钙，86毫克碳酸镁，190微克碳酸锰，1.42毫克碳酸锌以及535微克碳酸铜。
反应一开始剧烈，接着容其保持一种平衡，例如，直到没有观察到更多的二氧化碳气体释放出。然后离心分离反应溶液，0.2μM过滤，除去不溶物。然后再将200毫克氯化钾，6.4克氯化钠，3.7克碳酸氢钠，125毫克磷酸二氢钠，100微克硝酸铁，28微克硒酸，63毫克L-盐酸胱氨酸，30毫克甘氨酸，44毫克L-组氨酸，101毫克L-异亮氨酸，101毫克L-亮氨酸，146毫克L-赖氨酸，30毫克L-蛋氨酸，66毫克L-苯丙氨酸，42毫克L-丝氨酸，92毫克L-苏氨酸，16毫克L-色氨酸，104毫克L-酪氨酸，94毫克L-缬氨酸，4毫克胆碱盐酸盐，4毫克叶酸，6毫克I-肌醇，175毫克吡哆素，186毫克吡哆醛，40毫克核黄素，4毫克维生素B1，1.6克D-半乳糖，3.3克D-葡萄糖，86毫克烟酰胺，16毫克L-脯氨酸，26毫克L-精氨酸，112毫克L-鸟氨酸，34毫克铁传递蛋白以及3.1毫克L-谷氨酰胺溶入该溶液中。搅拌该混合物直至溶液变清。然后加入足够量的去离子水使溶液最终体积达到1升。最终溶液经0.2微米过滤除菌，在-80℃温度下储存以备将来使用。
实施例8本发明被实施制备一种浓营养原液。该浓营养原液用于配制100升稀植物细胞培养基，该培养基适宜菊花体外分生组织克隆。通过下述反应，准备1升浓原液为植物细胞培养基提供基质将600毫升的去离子水和129.3克的HSO3NH2在一个1升锥形瓶中混合。在前述物质溶解后，再加入39.7克碳酸钙，12.7克碳酸镁，9.82毫克金属铜，429毫克金属锰，和829毫克金属锌。该混合物进行反应，回收水溶液。反应一开始剧烈，接着容其保持一种平衡，例如，直到没有观察到更多的二氧化碳气体释放出。然后离心分离，0.45μM过滤，除去不溶物。然后再将190克硝酸钾，165克硝酸铵，2.5毫克CoCl2·6H2O，83克KI，620毫克硼酸以及17克KH2PO4，NaMoO4·2H2O溶入该混合物中。接着加入去离子水使混合物体积达到1升，室温储存备用。
定义本文所使用的术语“植物助长”指的是给土壤中的植物提供益处的物质的能力。对于处理土壤中植物的组合物，此益处可包括，但不必限于提供改进植物生长反应；改进植物对常量营养元素和/或微量营养元素的摄取；改进干旱抵抗力；改进土壤层的土壤结构；改进硝酸盐向蛋白质和氨基酸的转换；改进细胞壁稳定和延展；改进分泌过程；改进膜稳定；改进阳离子/阴离子平衡以及渗透调节；改进叶绿素和蛋白质的合成；改进酶的活化，磷酸化作用，光合作用；以及改进碳水化合物分配。
本文所使用的术语“细胞”指的是任何活细胞，包括但不限于任何动物细胞，和/或任何植物细胞，和/或任何具有植物特征的细胞和/或任何具有动物特征的细胞和/或同时具有植物和动物特征的任何细胞；所述动物细胞包括但不限于任何哺乳动物，昆虫；所述植物细胞包括但不限于细菌细胞，任何酵母或真菌细胞。
本文所使用的术语“细胞助长”指的是给在细胞培养或组织培养工程培养基中的单独细胞或一群细胞提供益处的物质的能力。对于在培养基中处理细胞的组合物，此益处可包括，但不必限于提供改进细胞生长反应；改进细胞对微量营养元素的摄取；改进硝酸盐向蛋白质和氨基酸的转换；改进细胞壁稳定和延展；改进分泌过程；改进膜稳定；改进阳离子/阴离子平衡以及渗透调节；改进叶绿素形成(对植物细胞来说)；改进蛋白质合成；改进酶活化，磷酸化作用，光合作用(对植物细胞来说)；以及改进碳水化合物分配。
本文所使用的术语“溶液稳定”至少意味着细胞助长有效量的化合物加入溶液，溶解在如水等液体中，相当长一段时间，典型地表现为“贮存期限”内，保留在溶液中的能力。这里所使用的术语“贮存期限”与已有技术所定义的基本相同。
术语“取代的”指的是这种情况，其中一个或多个与胺相连的氢原子被一些其它化学部分所代替，例如，(-OH，-COOH，-COOR，以及类似物)。
本文所使用的术语“补偿量”指的是土壤处理组合物中微量和/或常量营养元素的百分比量，用该土壤处理组合物处理土壤后，微量和/或常量营养元素百分比量可恢复到，或维持在土壤中植物可接受的界限内。
本文所使用的术语“土壤试样”指的是含有包括代表一块较大片土壤特征的常量和微量营养元素的组成的土壤试样。
本文所使用的术语“典型地”指的一种类，该种类仅仅是较宽的种类中的示例。
本文所使用的术语“氨基磺酸化合物”或“氨基磺酸反应物”指的是，氨基磺酸和/或任何氨基磺酸的水溶或油溶衍生物和/或它们的组合，它与前述那些化合物示例的任何其他物质反应，产生一种水溶稳定盐产物。在前句中使用的术语“任何其他物质”指的是任何物质或物质的组合，包括但不限于前面公开的那些化合物，其与一种氨基磺酸化合物或一种氨基磺酸反应物反应，产生一种水溶稳定盐产物。
术语探试，以及它的派生方法，在此最窄的表示指的是一种由计算机程序操作的计算方法，其沿经验曲线运行，利用一套预定的规则，计算给出配方和配制目标肥料组合物所需的各种化学原料原液的类型，以及它们的用量。
尽管参考一些优选实施方式，对本发明作了详细描述，但应理解，在本发明宽的原理范围内可作出许多变化和改进。因此，这就意味着优选的实施方式以及所有的这些变化和改进，如下面的权利要求书所界定的，都包括在本发明的范围和精神之内。
权利要求
1.一种用于处理土壤中植物的组合物，包含基本上任何浓度和/或多种浓度的水溶液稳定常量营养元素和/或微量营养元素的基本上任何预定组合。
2.如权利要求1所述的组合物，还包含植物助长有效量的溶液稳定的Ca++部分；植物助长有效量的溶液稳定的S6+部分；植物助长有效量的溶液稳定的Mg++部分；以及，植物助长有效量的溶液稳定的N3-部分。
3.如权利要求2所述的组合物，其中所述溶液稳定的部分是由一第一反应物，选自由氨基磺酸、一种水溶性氨基磺酸衍生物、一种能反应产生水溶液稳定氨基磺酸盐的油溶性氨基磺酸衍生物、以及它们的组合所组成的组；以及一第二微量营养元素和/或常量营养元素部分，其包括选自由碳酸盐、氢氧化物、碳酸盐氢氧化物、氢氧化物氧化物、金属、以及它们的组合组成的组的反应物；的反应形成的反应产物。
4.如权利要求2所述的组合物，其中所述溶液稳定的部分是通过有效量的至少一种物质选自由微量营养元素金属粉末、常量营养元素金属粉末、白云石、文石(碳酸钙)、水纤菱镁矿(水合碳酸镁氢氧化物)、绿铜锌矿(碳酸锌铜氢氧化物)、蓝铜矿(碳酸铜氢氧化物)、水碳镁矿(水合碳酸镁)、水碳镁钾石(水合碳酸钾镁)、次碳酸镁铁矿(水合碳酸镁铁氢氧化物)、碳酸钾钙矿石(碳酸钾钙)、方解石(碳酸钙)、菱镍矿(碳酸镍镁铁)、菱镁矿(碳酸镁)、菱锰矿(碳酸锰)、菱铁矿(碳酸铁)、菱锌矿(碳酸锌)、铁白云石(碳酸钙铁)、碳钙镁石(碳酸钙镁)、锰白云石(碳酸钙锰镁铁)、碳酸钙锌矿石(碳酸钙锌)、钡白云石(碳酸钡镁)、碳酸钾钙石(碳酸钾钙)、水羟碳铜石(水合碳酸铜氢氧化物)、水碳镍矿(水合碳酸镍)、水锌矿(碳酸锌氢氧化物)、水合碳酸钙矿石(水合碳酸钙)、重碳钾(碳酸氢钾)、多水菱镁矿(水合碳酸镁)、蓝锌锰矿(碳酸锰锌氢氧化物)、孔雀石(碳酸铜氢氧化物)、单水碳钙石(水合碳酸钙)、水碳镁石(水合碳酸氢镁氢氧化物)、半水羟碳镁石(水合碳酸镁氢氧化物)、菱水碳铁镁石(水合碳酸镁铁氢氧化物)、碳酸铜镍矿石(碳酸铜镍氢氧化物)、麦碳铜镁石(碳酸镁铜氢氧化物)、努碳镍石(碳酸镍氢氧化物)、斜方绿铜锌矿(碳酸铜锌氢氧化物)、碳酸锌铜矿石(碳酸锌铜氢氧化物)、碳酸锌镁锰矿石(碳酸锌镁锰氢氧化物)、水碳镁钙石(水合碳酸氢碳酸钙镁氢氧化物)、水碳铁镁石(水合碳酸镁铁氢氧化物)、碳铵石(碳酸氢铵)、六方碳钙石(球方解石)(碳酸钙)、翠镍矿(水合碳酸镍氢氧化物)、氢氧化四(正)丁鏻、氢氧化四(正)丁铵、氢氧化四甲铵、氢氧化四乙铵、氢氧化正铁(III)、氢氧化铁(III)(γ)、氢氧化铁(III)(α)、氢氧化钾、氢氧化镍(II)、二氢氧化己-1，6双(三丁铵)、氢氧化钙、氢氧化四(正)丙铵、氢氧化四(正)丁鏻、氢氧化四(正)丁铵、氢氧化钴(II)、二氢氧化碳酸铜(II)、碳酸铜(II)(碱性)、氢氧化铜(II)、氢氧化铵、氢氧化碳酸镁、甲基硼酸、氢氧化镁、磷酸氧化氢氧化钼、氢氧化磷酸钙、三元磷酸钙、氢氧化钙、碱式碳酸锌、碳酸锌(碱性)、氢氧化碳酸锌、氢氧化锌、碳酸氢钾、碳酸氢钾、碳酸钾、碳酸镍(II)、氢氧化碳酸镍(II)、碳酸镍(II)(无水)、碳酸镍(II)(碱性)、碳酸锰(II)、碳酸镁(碱性)、氢氧化碳酸镁、碳酸氢铵、碳酸氢铵、碳酸铵、氢氧化镍(II)、氢氧化磷酸钙、三元磷酸钙、石灰石、菱镁矿、石灰、熟石灰、氧化镁，和/或它们的任何组合组成的组；以及至少一种氨基磺酸化合物，其选自由一种通式(II)的化合物HSO3NR4R5(II)其中R4和R5各自独立地选自由氢和含有1至大约10个碳原子的一价烃基基团组成的组，而且至少R4和R5中一种是氢；一种通式(III)的化合物R1(NR2R3)n·nNSO3NR4R5(III)其中R1是选自由烷基、羟烷基、环烷基，以及芳基组成的组，R2是选自由氢、烷基、羟烷基、环烷基和芳基组成的组，R3、R4和R5是氢，且n是1至3的整数；和它们的组合组成的组；反应形成的。
5.如权利要求1所述的组合物，还包含植物助长有效量的水。
6.如权利要求2所述的反应过程中产生的一种基本上纯的CO2产物。
7.一种用于恢复至少一种土壤中必要微量营养元素或常量营养元素的浓度到所需水平的组合物，包含基本上任何预定浓度或多种预定浓度的水溶液稳定的常量营养元素和/或微量营养元素的基本上任何组合。
8.如权利要求7所述的组合物，还包含植物助长有效量的溶液稳定的Ca++部分；植物助长有效量的溶液稳定的S6+部分；植物助长有效量的溶液稳定的Mg++部分；以及，植物助长有效量的溶液稳定的N3-部分。
9.如权利要求8所述的组合物，其中所述溶液稳定的部分是由一第一反应物，选自由氨基磺酸、一种水溶性氨基磺酸衍生物、一种能反应产生水溶液稳定氨基磺酸盐的油溶性氨基磺酸衍生物、以及它们的组合所组成的组；以及，一第二微量营养元素和/或常量营养元素部分，其包括选自由碳酸盐、氢氧化物、碳酸盐氢氧化物、氢氧化物氧化物、金属、以及它们的组合组成的组的反应物；的反应形成的反应产物。
10.如权利要求8所述的组合物，还包含补偿量的所述微量营养元素或常量营养元素，其被包含在由有效量的至少一种物质选自由白云石、微量营养元素金属粉末、常量营养元素金属粉末、文石(碳酸钙)、水纤菱镁矿(水合碳酸镁氢氧化物)、绿铜锌矿(碳酸锌铜氢氧化物)、蓝铜矿(碳酸铜氢氧化物)、水碳镁矿(水合碳酸镁)、水碳镁钾石(水合碳酸钾镁)、次碳酸镁铁矿(水合碳酸镁铁氢氧化物)、碳酸钾钙矿石(碳酸钾钙)、方解石(碳酸钙)、菱镍矿(碳酸镍镁铁)、菱镁矿(碳酸镁)、菱锰矿(碳酸锰)、菱铁矿(碳酸铁)、菱锌矿(碳酸锌)、铁白云石(碳酸钙铁)、碳钙镁石(碳酸钙镁)、锰白云石(碳酸钙锰镁铁)、碳酸钙锌矿石(碳酸钙锌)、钡白云石(碳酸钡镁)、碳酸钾钙石(碳酸钾钙)、水羟碳铜石(水合碳酸铜氢氧化物)、水碳镍矿(水合碳酸镍)、水锌矿(碳酸锌氢氧化物)、水合碳酸钙矿石(水合碳酸钙)、重碳钾(碳酸氢钾)、多水菱镁矿(水合碳酸镁)、蓝锌锰矿(碳酸锰锌氢氧化物)、孔雀石(碳酸铜氢氧化物)、单水碳钙石(水合碳酸钙)、水碳镁石(水合碳酸氢镁氢氧化物)、半水羟碳镁石(水合碳酸镁氢氧化物)、菱水碳铁镁石(水合碳酸镁铁氢氧化物)、碳酸铜镍矿石(碳酸铜镍氢氧化物)、麦碳铜镁石(碳酸镁铜氢氧化物)、努碳镍石(碳酸镍氢氧化物)、斜方绿铜锌矿(碳酸铜锌氢氧化物)、碳酸锌铜矿石(碳酸锌铜氢氧化物)、碳酸锌镁锰矿石(碳酸锌镁锰氢氧化物)、水碳镁钙石(水合碳酸氢碳酸钙镁氢氧化物)、水碳铁镁石(水合碳酸镁铁氢氧化物)、碳铵石(碳酸氢铵)、六方碳钙石(球方解石)(碳酸钙)、翠镍矿(水合碳酸镍氢氧化物)、氢氧化四(正)丁鏻、氢氧化四(正)丁铵、氢氧化四甲铵、氢氧化四乙铵、氢氧化正铁(III)、氢氧化铁(III)(γ)、氢氧化铁(III)(α)、氢氧化钾、氢氧化镍(II)、二氢氧化己-1，6双(三丁铵)、氢氧化钙、氢氧化四(正)丙铵、氢氧化四(正)丁鏻、氢氧化四(正)丁铵、氢氧化钴(II)、二氢氧化碳酸铜(II)、碳酸铜(II)(碱性)、氢氧化铜(II)、氢氧化铵、氢氧化碳酸镁、甲基硼酸、氢氧化镁、磷酸氧化氢氧化钼、氢氧化磷酸钙、三元磷酸钙、氢氧化钙、碱式碳酸锌、碳酸锌(碱性)、氢氧化碳酸锌、氢氧化锌、碳酸氢钾、碳酸氢钾、碳酸钾、碳酸镍(II)、氢氧化碳酸镍(II)、碳酸镍(II)(无水)、碳酸镍(II)(碱性)、碳酸锰(II)、碳酸镁(碱性)、氢氧化碳酸镁、碳酸氢铵、碳酸氢铵、碳酸铵、氢氧化镍(II)、氢氧化磷酸钙、三元磷酸钙、石灰石、菱镁矿、石灰、熟石灰、氧化镁，和/或它们的任何组合组成的组；以及至少一种氨基磺酸化合物，其选自由一种通式(II)的化合物HSO3NR4R5(II)其中R4和R5各自独立地选自由氢和含有1至大约10个碳原子的一价烃基基团组成的组，而且至少R4和R5中一种是氢；一种通式(III)的化合物R1(NR2R3)n·nHSO3NR4R5(III)其中R1是选自由烷基、羟烷基、环烷基，以及芳基组成的组，R2是选自由氢、烷基、羟烷基、环烷基和芳基组成的组，R3、R4和R5是氢，且n是1至3的整数；和它们的组合组成的组；反应形成的水溶液稳定化合物中。
11.如权利要求7所述的组合物，其中所述反应产物是水溶性的。
12.如权利要求7所述的组合物，还包含植物助长有效量的水。
13.如权利要求7所述反应过程中产生的一种基本纯的CO2产物。
14.一种用于处理活细胞的组合物，包含基本上任何预定浓度和/或多种预定浓度的水溶液稳定常量营养元素和/或微量营养元素的基本上任何组合。
15.如权利要求14所述的组合物，还包含细胞助长有效量的溶液稳定的Ca++部分；细胞助长有效量的溶液稳定的S6+部分；细胞助长有效量的溶液稳定的Mg++部分；以及，细胞助长有效量的溶液稳定的N3-部分。
16.如权利要求14所述的组合物，其中所述溶液稳定的部分是由一第一反应物，选自由氨基磺酸、一种水溶性氨基磺酸衍生物、一种能反应产生水溶液稳定氨基磺酸盐的油溶性氨基磺酸衍生物、以及它们的组合所组成的组；以及，一第二微量营养元素和/或常量营养元素部分，其包括选自由碳酸盐、氢氧化物、碳酸盐氢氧化物、氢氧化物氧化物、金属、以及它们的组合组成的组的反应物；反应形成的反应产物。
17.如权利要求15所述的组合物，其中所述水溶液稳定的部分是通过有效量的至少一种物质选自由白云石、微量营养元素金属粉末、常量营养元素金属粉末、文石(碳酸钙)、水纤菱镁矿(水合碳酸镁氢氧化物)、绿铜锌矿(碳酸锌铜氢氧化物)、蓝铜矿(碳酸铜氢氧化物)、水碳镁矿(水合碳酸镁)、水碳镁钾石(水合碳酸钾镁)、次碳酸镁铁矿(水合碳酸镁铁氢氧化物)、碳酸钾钙矿石(碳酸钾钙)、方解石(碳酸钙)、菱镍矿(碳酸镍镁铁)、菱镁矿(碳酸镁)、菱锰矿(碳酸锰)、菱铁矿(碳酸铁)、菱锌矿(碳酸锌)、铁白云石(碳酸钙铁)、碳钙镁石(碳酸钙镁)、锰白云石(碳酸钙锰镁铁)、碳酸钙锌矿石(碳酸钙锌)、钡白云石(碳酸钡镁)、碳酸钾钙石(碳酸钾钙)、水羟碳铜石(水合碳酸铜氢氧化物)、水碳镍矿(水合碳酸镍)、水锌矿(碳酸锌氢氧化物)、水合碳酸钙矿石(水合碳酸钙)、重碳钾(碳酸氢钾)、多水菱镁矿(水合碳酸镁)、蓝锌锰矿(碳酸锰锌氢氧化物)、孔雀石(碳酸铜氢氧化物)、单水碳钙石(水合碳酸钙)、水碳镁石(水合碳酸氢镁氢氧化物)、半水羟碳镁石(水合碳酸镁氢氧化物)、菱水碳铁镁石(水合碳酸镁铁氢氧化物)、碳酸铜镍矿石(碳酸铜镍氢氧化物)、麦碳铜镁石(碳酸镁铜氢氧化物)、努碳镍石(碳酸镍氢氧化物)、斜方绿铜锌矿(碳酸铜锌氢氧化物)、碳酸锌铜矿石(碳酸锌铜氢氧化物)、碳酸锌镁锰矿石(碳酸锌镁锰氢氧化物)、水碳镁钙石(水合碳酸氢碳酸钙镁氢氧化物)、水碳铁镁石(水合碳酸镁铁氢氧化物)、碳铵石(碳酸氢铵)、六方碳钙石(球方解石)(碳酸钙)、翠镍矿(水合碳酸镍氢氧化物)、氢氧化四(正)丁鏻、氢氧化四(正)丁铵、氢氧化四甲铵、氢氧化四乙铵、氢氧化正铁(III)、氢氧化铁(III)(γ)、氢氧化铁(III)(α)、氢氧化钾、氢氧化镍(II)、二氢氧化己-1，6双(三丁铵)、氢氧化钙、氢氧化四(正)丙铵、氢氧化四(正)丁鏻、氢氧化四(正)丁铵、氢氧化钴(II)、二氢氧化碳酸铜(II)、碳酸铜(II)(碱性)、氢氧化铜(II)、氢氧化铵、氢氧化碳酸镁、甲基硼酸、氢氧化镁、磷酸氧化氢氧化钼、氢氧化磷酸钙、三元磷酸钙、氢氧化钙、碱式碳酸锌、碳酸锌(碱性)、氢氧化碳酸锌、氢氧化锌、碳酸氢钾、碳酸氢钾、碳酸钾、碳酸镍(II)、氢氧化碳酸镍(II)、碳酸镍(II)(无水)、碳酸镍(II)(碱性)、碳酸锰(II)、碳酸镁(碱性)、氢氧化碳酸镁、碳酸氢铵、碳酸氢铵、碳酸铵、氢氧化镍(II)、氢氧化磷酸钙、三元磷酸钙、石灰石、菱镁矿、石灰、熟石灰、氧化镁，和/或它们的任何组合组成的组；以及至少一种氨基磺酸化合物，其选自由一种通式(II)的化合物HSO3NR4R5(II)其中R4和R5各自独立地选自由氢和含有1至大约10个碳原子的一价烃基基团组成的组，而且至少R4和R5中一种是氢；一种通式(III)的化合物R1(NR2R3)n·nHSO3NR4R5(III)其中R1是选自由烷基、羟烷基、环烷基，以及芳基组成的组，R2是选自由氢、烷基、羟烷基、环烷基和芳基组成的组，R3、R4和R5是氢，且n是1至3的整数；和它们的组合组成的组；反应形成的。
18.如权利要求14所述的组合物，还包含细胞助长有效量的水。
19.如权利要求14所述的组合物，其中所述的组合物被制成胶囊制剂。
20.如权利要求14所述的组合物，其中所述的细胞选自由活细胞、动物细胞、植物细胞以及它们的组合物组成的组。
21.一种制备组合物的方法，包括将一定浓度的反应物在足以产生基本上任何浓度或多种浓度的水溶液稳定常量营养元素或微量营养元素的基本上任何预定组合的反应产物的条件下接触。
22.如权利要求21所述的方法，其中所述的产物还包含植物或细胞助长有效量的溶液稳定的Ca++部分；植物或细胞助长有效量的溶液稳定的S6+部分；植物或细胞助长有效量的溶液稳定的Mg++部分；以及，植物或细胞助长有效量的溶液稳定的N3-部分。
23.如权利要求22所述的方法，其中所述的浓度和/或所述的条件还包括一种酸性环境。
24.如权利要求22所述的方法，其中所述水溶液稳定的部分是通过有效数量的至少一种物质选自由白云石、文石(碳酸钙)、水纤菱镁矿(水合碳酸镁氢氧化物)、绿铜锌矿(碳酸锌铜氢氧化物)、蓝铜矿(碳酸铜氢氧化物)、水碳镁矿(水合碳酸镁)、水碳镁钾石(水合碳酸钾镁)、次碳酸镁铁矿(水合碳酸镁铁氢氧化物)、碳酸钾钙矿石(碳酸钾钙)、方解石(碳酸钙)、菱镍矿(碳酸镍镁铁)、菱镁矿(碳酸镁)、菱锰矿(碳酸锰)、菱铁矿(碳酸铁)、菱锌矿(碳酸锌)、铁白云石(碳酸钙铁)、碳钙镁石(碳酸钙镁)、锰白云石(碳酸钙锰镁铁)、碳酸钙锌矿石(碳酸钙锌)、钡白云石(碳酸钡镁)、碳酸钾钙石(碳酸钾钙)、水羟碳铜石(水合碳酸铜氢氧化物)、水碳镍矿(水合碳酸镍)、水锌矿(碳酸锌氢氧化物)、水合碳酸钙矿石(水合碳酸钙)、重碳钾(碳酸氢钾)、多水菱镁矿(水合碳酸镁)、蓝锌锰矿(碳酸锰锌氢氧化物)、孔雀石(碳酸铜氢氧化物)、单水碳钙石(水合碳酸钙)、水碳镁石(水合碳酸氢镁氢氧化物)、半水羟碳镁石(水合碳酸镁氢氧化物)、菱水碳铁镁石(水合碳酸镁铁氢氧化物)、碳酸铜镍矿石(碳酸铜镍氢氧化物)、麦碳铜镁石(碳酸镁铜氢氧化物)、努碳镍石(碳酸镍氢氧化物)、斜方绿铜锌矿(碳酸铜锌氢氧化物)、碳酸锌铜矿石(碳酸锌铜氢氧化物)、碳酸锌镁锰矿石(碳酸锌镁锰氢氧化物)、水碳镁钙石(水合碳酸氢碳酸钙镁氢氧化物)、水碳铁镁石(水合碳酸镁铁氢氧化物)、碳铵石(碳酸氢铵)、六方碳钙石(球方解石)(碳酸钙)、翠镍矿(水合碳酸镍氢氧化物)、氢氧化四(正)丁鏻、氢氧化四(正)丁铵、氢氧化四甲铵、氢氧化四乙铵、氢氧化正铁(III)、氢氧化铁(III)(γ)、氢氧化铁(III)(α)、氢氧化钾、氢氧化镍(II)、二氢氧化己-1，6双(三丁铵)、氢氧化钙、氢氧化四(正)丙铵、氢氧化四(正)丁鏻、氢氧化四(正)丁铵、氢氧化钴(II)、二氢氧化碳酸铜(II)、碳酸铜(II)(碱性)、氢氧化铜(II)、氢氧化铵、氢氧化碳酸镁、甲基硼酸、氢氧化镁、磷酸氧化氢氧化钼、氢氧化磷酸钙、三元磷酸钙、氢氧化钙、碱式碳酸锌、碳酸锌(碱性)、氢氧化碳酸锌、氢氧化锌、碳酸氢钾、碳酸氢钾、碳酸钾、碳酸镍(II)、氢氧化碳酸镍(II)、碳酸镍(II)(无水)、碳酸镍(II)(碱性)、碳酸锰(II)、碳酸镁(碱性)、氢氧化碳酸镁、碳酸氢铵、碳酸氢铵、碳酸铵、氢氧化镍(II)、氢氧化磷酸钙、三元磷酸钙、石灰石、菱镁矿、石灰、熟石灰、氧化镁，和/或它们的任何组合组成的组；以及至少一种氨基磺酸化合物，其选自由一种通式(II)的化合物HSO2NR4R5(II)其中R4和R5各自独立地选自由氢和含有1至大约10个碳原子的一价烃基基团组成的组，而且至少R4和R5中一种是氢；一种通式(III)的化合物R1(NR2R3)n·nHSO2NR4R5(III)其中R1是选自由烷基、羟烷基、环烷基，以及芳基组成的组，R2是选自由氢、烷基、羟烷基、环烷基和芳基组成的组，R3、R4和R5是氢，且n是1至3的整数；和它们的组合组成的组；反应形成的。
25.如权利要求22所述的方法，其中所述组合物是以水为基质，所述反应产物是水溶性的。
26.如权利要求25所述的方法，还包含植物或细胞助长有效量的水。
27.一种调配一种组合物的方法，包括(a)提供能形成基本上任何浓度和/或多种浓度的水溶液稳定常量营养元素和/或微量营养元素，和/或任何其他水溶液稳定细胞组分和/或对活细胞有营养价值的代谢物的基本所有预定组合中的至少一种的容量；(b)按照所述容量选择所述预定组合中的至少一种；及(c)以基本自动化的方式用计算机运行专用结构软件自动程序，探试地调配出所述预定组合中的所述至少一种。
28.如权利要求27的方法，其中所述方法还包括提供有效量的溶液稳定的Ca++离子部分；提供有效量的溶液稳定的S6+离子部分；提供有效量的溶液稳定的Mg++离子部分；以及，提供有效量的溶液稳定的N3-离子部分。
29.如权利要求28所述的方法，其中所述溶液稳定的部分是由一第一反应物，其选自由氨基磺酸、一种水溶性氨基磺酸衍生物、一种能反应产生水溶液稳定氨基磺酸盐的油溶性氨基磺酸衍生物、以及它们的组合所组成的组；以及，一第二微量营养元素和/或常量营养元素部分，其包括选自由碳酸盐、氢氧化物、碳酸盐氢氧化物、氢氧化物氧化物、金属、以及它们的组合组成的组的反应物；反应形成的。
30.如权利要求28所述的方法，其中所述溶液稳定的部分是由至少一种物质选自由微量营养元素金属粉末、常量营养元素金属粉末、白云石、文石(碳酸钙)、水纤菱镁矿(水合碳酸镁氢氧化物)、绿铜锌矿(碳酸锌铜氢氧化物)、蓝铜矿(碳酸铜氢氧化物)、水碳镁矿(水合碳酸镁)、水碳镁钾石(水合碳酸钾镁)、次碳酸镁铁矿(水合碳酸镁铁氢氧化物)、碳酸钾钙矿石(碳酸钾钙)、方解石(碳酸钙)、菱镍矿(碳酸镍镁铁)、菱镁矿(碳酸镁)、菱锰矿(碳酸锰)、菱铁矿(碳酸铁)、菱锌矿(碳酸锌)、铁白云石(碳酸钙铁)、碳钙镁石(碳酸钙镁)、锰白云石(碳酸钙锰镁铁)、碳酸钙锌矿石(碳酸钙锌)、钡白云石(碳酸钡镁)、碳酸钾钙石(碳酸钾钙)、水羟碳铜石(水合碳酸铜氢氧化物)、水碳镍矿(水合碳酸镍)、水锌矿(碳酸锌氢氧化物)、水合碳酸钙矿石(水合碳酸钙)、重碳钾(碳酸氢钾)、多水菱镁矿(水合碳酸镁)、蓝锌锰矿(碳酸锰锌氢氧化物)、孔雀石(碳酸铜氢氧化物)、单水碳钙石(水合碳酸钙)、水碳镁石(水合碳酸氢镁氢氧化物)、半水羟碳镁石(水合碳酸镁氢氧化物)、菱水碳铁镁石(水合碳酸镁铁氢氧化物)、碳酸铜镍矿石(碳酸铜镍氢氧化物)、麦碳铜镁石(碳酸镁铜氢氧化物)、努碳镍石(碳酸镍氢氧化物)、斜方绿铜锌矿(碳酸铜锌氢氧化物)、碳酸锌铜矿石(碳酸锌铜氢氧化物)、碳酸锌镁锰矿石(碳酸锌镁锰氢氧化物)、水碳镁钙石(水合碳酸氢碳酸钙镁氢氧化物)、水碳铁镁石(水合碳酸镁铁氢氧化物)、碳铵石(碳酸氢铵)、六方碳钙石(球方解石)(碳酸钙)、翠镍矿(水合碳酸镍氢氧化物)、氢氧化四(正)丁鏻、氢氧化四(正)丁铵、氢氧化四甲铵、氢氧化四乙铵、氢氧化正铁(III)、氢氧化铁(III)(γ)、氢氧化铁(III)(α)、氢氧化钾、氢氧化镍(II)、二氢氧化己-1，6双(三丁铵)、氢氧化钙、氢氧化四(正)丙铵、氢氧化四(正)丁鏻、氢氧化四(正)丁铵、氢氧化钴(II)、二氢氧化碳酸铜(II)、碳酸铜(II)(碱性)、氢氧化铜(II)、氢氧化铵、氢氧化碳酸镁、甲基硼酸、氢氧化镁、磷酸氧化氢氧化钼、氢氧化磷酸钙、三元磷酸钙、氢氧化钙、碱式碳酸锌、碳酸锌(碱性)、氢氧化碳酸锌、氢氧化锌、碳酸氢钾、碳酸氢钾、碳酸钾、碳酸镍(II)、氢氧化碳酸镍(II)、碳酸镍(II)(无水)、碳酸镍(II)(碱性)、碳酸锰(II)、碳酸镁(碱性)、氢氧化碳酸镁、碳酸氢铵、碳酸氢铵、碳酸铵、氢氧化镍(II)、氢氧化磷酸钙、三元磷酸钙、石灰石、菱镁矿、石灰、熟石灰、氧化镁，和/或它们的任何组合组成的组；以及至少一种氨基磺酸化合物，其选自由一种通式(II)的化合物HSO3NR4R5(II)其中R4和R5各自独立地选自由氢和含有1至大约10个碳原子的一价烃基基团组成的组，而且至少R4和R5中一种是氢；一种通式(III)的化合物R1(NR2R3)n·nHSO3NR4R5(III)其中R1是选自由烷基、羟烷基、环烷基，以及芳基组成的组，R2是选自由氢、烷基、羟烷基、环烷基和芳基组成的组，R3、R4和R5是氢，且n是1至3的整数；和它们的组合组成的组；反应形成的。
31.如权利要求27所述的方法，还包括在有效量的水存在下提供所述基本任何预定组合。
32.如权利要求27、29、30或31所述的方法，还包括以下步骤(a)选择一种组合物，所述组合物含有预定目的常量营养元素和/或微量营养元素和/或营养组分和/或代谢物；(b)通过探试法给出所述组合物的配方。
33.一种调配一种组合物的方法，包括(a)提供能形成基本上任何浓度和/或多种浓度的水溶液稳定常量营养元素和/或微量营养元素的基本所有预定组合中的至少一种的容量；所述常量营养元素和/或微量营养元素包括任何其他水溶液稳定细胞组分和/或对活细胞有营养价值的代谢物；及(b)按照所述容量形成所述预定组合中的至少一种。
34.如权利要求33所述的方法，其中所述方法还包括提供有效量的溶液稳定的Ca++离子部分；提供有效量的溶液稳定的S6+离子部分；提供有效量的溶液稳定的Mg++离子部分；以及，提供有效量的溶液稳定的N3-离子部分。
35.如权利要求34所述的方法，其中所述溶液稳定的部分是由一第一反应物，其选自由氨基磺酸、一种水溶性氨基磺酸衍生物、一种能反应产生水溶液稳定氨基磺酸盐的油溶性氨基磺酸衍生物、以及它们的组合所组成的组；以及，一第二微量营养元素和/或常量营养元素部分，其包括选自由碳酸盐、氢氧化物、碳酸盐氢氧化物、氢氧化物氧化物、金属、以及它们的组合组成的组的反应物；反应形成的。
36.如权利要求34所述的方法，其中所述溶液稳定的部分是由至少一种物质选自由微量营养元素金属粉末、常量营养元素金属粉末、白云石、文石(碳酸钙)、水纤菱镁矿(水合碳酸镁氢氧化物)、绿铜锌矿(碳酸锌铜氢氧化物)、蓝铜矿(碳酸铜氢氧化物)、水碳镁矿(水合碳酸镁)、水碳镁钾石(水合碳酸钾镁)、次碳酸镁铁矿(水合碳酸镁铁氢氧化物)、碳酸钾钙矿石(碳酸钾钙)、方解石(碳酸钙)、菱镍矿(碳酸镍镁铁)、菱镁矿(碳酸镁)、菱锰矿(碳酸锰)、菱铁矿(碳酸铁)、菱锌矿(碳酸锌)、铁白云石(碳酸钙铁)、碳钙镁石(碳酸钙镁)、锰白云石(碳酸钙锰镁铁)、碳酸钙锌矿石(碳酸钙锌)、钡白云石(碳酸钡镁)、碳酸钾钙石(碳酸钾钙)、水羟碳铜石(水合碳酸铜氢氧化物)、水碳镍矿(水合碳酸镍)、水锌矿(碳酸锌氢氧化物)、水合碳酸钙矿石(水合碳酸钙)、重碳钾(碳酸氢钾)、多水菱镁矿(水合碳酸镁)、蓝锌锰矿(碳酸锰锌氢氧化物)、孔雀石(碳酸铜氢氧化物)、单水碳钙石(水合碳酸钙)、水碳镁石(水合碳酸氢镁氢氧化物)、半水羟碳镁石(水合碳酸镁氢氧化物)、菱水碳铁镁石(水合碳酸镁铁氢氧化物)、碳酸铜镍矿石(碳酸铜镍氢氧化物)、麦碳铜镁石(碳酸镁铜氢氧化物)、努碳镍石(碳酸镍氢氧化物)、斜方绿铜锌矿(碳酸铜锌氢氧化物)、碳酸锌铜矿石(碳酸锌铜氢氧化物)、碳酸锌镁锰矿石(碳酸锌镁锰氢氧化物)、水碳镁钙石(水合碳酸氢碳酸钙镁氢氧化物)、水碳铁镁石(水合碳酸镁铁氢氧化物)、碳铵石(碳酸氢铵)、六方碳钙石(球方解石)(碳酸钙)、翠镍矿(水合碳酸镍氢氧化物)、氢氧化四(正)丁鏻、氢氧化四(正)丁铵、氢氧化四甲铵、氢氧化四乙铵、氢氧化正铁(III)、氢氧化铁(III)(γ)、氢氧化铁(III)(α)、氢氧化钾、氢氧化镍(II)、二氢氧化己-1，6双(三丁铵)、氢氧化钙、氢氧化四(正)丙铵、氢氧化四(正)丁鏻、氢氧化四(正)丁铵、氢氧化钴(II)、二氢氧化碳酸铜(II)、碳酸铜(II)(碱性)、氢氧化铜(II)、氢氧化铵、氢氧化碳酸镁、甲基硼酸、氢氧化镁、磷酸氧化氢氧化钼、氢氧化磷酸钙、三元磷酸钙、氢氧化钙、碱式碳酸锌、碳酸锌(碱性)、氢氧化碳酸锌、氢氧化锌、碳酸氢钾、碳酸氢钾、碳酸钾、碳酸镍(II)、氢氧化碳酸镍(II)、碳酸镍(II)(无水)、碳酸镍(II)(碱性)、碳酸锰(II)、碳酸镁(碱性)、氢氧化碳酸镁、碳酸氢铵、碳酸氢铵、碳酸铵、氢氧化镍(II)、氢氧化磷酸钙、三元磷酸钙、石灰石、菱镁矿、石灰、熟石灰、氧化镁，和/或它们的任何组合组成的组；以及至少一种氨基磺酸化合物，其选自由一种通式(II)的化合物HSO3NR4R5(II)其中R4和R5各自独立地选自由氢和含有1至大约10个碳原子的一价烃基基团组成的组，而且至少R4和R5中一种是氢；一种通式(III)的化合物R1(NR2R3)n·nHSO3NR4R5(III)其中R1是选自由烷基、羟烷基、环烷基，以及芳基组成的组，R2是选自由氢、烷基、羟烷基、环烷基和芳基组成的组，R3、R4和R5是氢，且n是1至3的整数；和它们的组合组成的组；反应形成的。
37.如权利要求33所述的方法，还包括在有效量的水存在下提供所述基本任何预定组合。
全文摘要
本发明涉及一种溶液稳定Ca
文档编号C05D3/00GK1543434SQ02815772
公开日2004年11月3日 申请日期2002年6月7日 优先权日2001年6月13日
发明者沃尔特·H·冉克斯, 沃尔特 H 冉克斯 申请人:沃尔特·H·冉克斯, 沃尔特 H 冉克斯