JP2019518477A - ワイン及び他の液体からの生体アミンの除去のための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

ワインまたは他の液体から生体アミンを除去する際に使用するための方法及び装置が記載されている。方法及び装置は、使用の時点でワインまたは他の液体からアミンを除去するために、アミンに対して選択的な陽イオン交換樹脂及び／または分子インプリント媒体を使用する。【選択図】図１

Description

背景
生体アミンは、主としてアミノ酸の脱カルボキシル化を経て、ワインの製造プロセス中に、微生物によって生成される化合物群である。これらのアミンは、ワインを消費する人の頭痛の原因となり得ることが示されている。Ｓｍｉｔ ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｇｅｎｉｃ Ａｍｉｎｅｓ ｉｎ Ｗｉｎｅ：Ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｔｈｅ Ｈｅａｄａｃｈｅ，Ａｆｒ． Ｊ． Ｅｎｏｌ．Ｖｉｔｉｃ．２９（２）：１０９−２３８（２００８）参照。他にも存在する可能性があるが、一般に、ワインに認められる１１種類の生体アミンのリストは、表１に示される。

表１：ワインに認められる生体アミン

概要
本明細書に具体化され、広範に記載されている開示される材料、組成物、装置及び方法の目的に従って、一つの態様において、開示される主題は、ワインまたは他の液体サンプルから１つ以上のアミンを使用時に除去する方法に関する。また、開示される方法は、ワインまたは他の液体からアミンを除去するのに使用するための装置に関する。また、開示される装置は、アミンに対して選択的な陽イオン交換樹脂及び／または分子インプリント媒体を含む。

開示される主題のさらなる利点は、以下の説明に部分的に記載され、部分的には説明から明白になるか、または以下に記載される態様の実施によって知られ得る。以下に説明する利点は、添付の特許請求の範囲において、特に指摘された要素及び組み合わせによって実現され、達成されるであろう。前述の一般的な説明及び以下の詳細な説明の両方は、例示的で説明的なものに過ぎず、限定的ではないことを理解されたい。

添付の図面は、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成し、以下に記載されるいくつかの態様を示す。

一実施形態による装置の第１の斜視図である。 図１に示す装置の第２の斜視図である。 図１に示す装置の縦断面図であり、装置の内部空洞を示している。 別の実施形態によるボトルのネックの内側に位置する装置の断面図である。 図４に示す装置の側断面図である。 図４に示す装置の側面図である。 一実施形態による装置の側面図であり、本体の下部に画定されたスリットを示している。 下部がボトルのネックの外側に配置される、一実施形態による装置の断面図である。 Ａｍｂｅｒｌｙｓｔ １５イオン交換樹脂と接触させた種々の水相の時間に対するｐＨのグラフである。 生体アミンでスパイクされ、Ａｍｂｅｒｌｙｓｔ １５樹脂と接触させた種々の水相の時間に対するｐＨのグラフである。 １０％エタノール及び生体アミンでスパイクされ、Ａｍｂｅｒｌｙｓｔ １５樹脂と接触させた種々の水相の時間に対するｐＨのグラフである。 陽イオン交換樹脂及び／または分子インプリント媒体で充填されたカートリッジを含むデカンターである。

詳細な説明
本明細書に記載される材料、組成物、装置及び方法は、開示される主題の特定の態様の以下の詳細な説明、及びその中に含まれる実施例及び図面を参照することによって、より容易に理解され得る。

本発明の材料、組成物、装置及び方法が開示及び記載される前に、以下に記載される態様は、特定の合成方法または特定の試薬に限定されず、当然変化し得ることが理解されるべきである。本明細書で使用される用語は、特定の態様のみを説明するためのものであり、限定することを意図するものではないことも理解されたい。

また、本明細書を通して、様々な刊行物が参照される。これらの刊行物の開示全体は、開示される事項が関係する技術水準をより完全に説明するために、参照により本出願に組み込まれる。開示される参考文献はまた、参照が頼りにされている文章で論じられているそれらに含まれる材料について、本明細書に個別にかつ具体的に参照により組み込まれる。

装置
使用時に、ワインまたは他の液体から生体アミンを除去または減少させるための装置及び方法が本明細書に開示される。様々な実施形態において、装置は、下部及び上部を有する一般的に細長い本体を有する。下部の少なくとも一部は、ボトルのネックと係合するように構成され、ボトルから液体を受け取るように構成された１つ以上の開口部を画定する。内部空洞は、上部と下部との間に画定される。下部の１つ以上の開口部に入る液体は、本体の内部空洞内に流入する。陽イオン交換樹脂もしくは分子インプリント媒体、または陽イオン交換樹脂もしくは分子インプリント媒体を含むカートリッジは、内部空洞内に配置される。液体が内部空洞を通って流れ、樹脂、媒体、またはカートリッジを通過した後、液体は、上部に画定された１つ以上の開口部を通って流れ、内部空洞を出る。ワイン及び他の液体のために現在使用されている多くの異なるボトル形状があり、開示される装置は、そのようなボトルの全てではないにしても、そのほとんどに適応可能でありかつ使用可能であることが意図される。

また、図１〜図３は、装置１の１つの例示的な実施形態を示す。装置１は、上部２と下部３とを有する一般的に細長い本体を有する。内部空洞５は、上部２と下部３との間に画定される。下部３の底面４ｂは、液体が開口部４ａを介して内部空洞５に入ることを可能にするように構成された１つ以上の開口部４ａを画定する。陽イオン交換樹脂及び／または分子インプリント媒体、またはこれらの材料を含むカートリッジは、内部空洞５内に配置される（図示せず）。

下部３の外径は、市販されているほとんどのボトルの内径よりも僅かに小さい直径を有し、下部３の少なくとも一部がボトルのネック内に嵌合し、装置１を介して以外では液体がボトルから出るのを防止する。ワインのような製品のために、商業的に使用されるほとんどのボトルは、約１６．３６ｍｍ〜約１９．８１ｍｍの内径を有する。従って、下部３の外径は、それに応じて寸法決めされ得る。開示される装置１は、異なる用途に適合するように任意のサイズで製造され得る。さらに、図４〜図７に関連して後述するように、下部３は、下部の少なくとも一部から半径方向外向きに延びる環状リブを含み得る。環状リブは、可撓性であり得て、例えば、下部３が、僅かに異なる内径を有するネックと共にボトルに使用されることを可能にする。

上部２は、ネックの内径よりも大きい外径を有する。さらに、上部２は、溝７及び多孔質層６を含む。溝７は、上部２の側壁２４の一方の側から延び、上部２の上面２１を有する開口部を画定する。流体は、溝７を通って内部空洞５を出ることができ得る。多孔質層６は、溝７に隣接して配置され、溝７を通って、内部空洞５から注がれた液体が多孔質層６を通過するように、溝７と内部空洞５との間に延在している。多孔質層６は、上部２に画定された１つ以上の開口部を含んでもよく、または上部２内に配置された別個の多孔質材料であってもよい。

上面２１は、上部２とは別個に形成され、多孔質層６の少なくとも実質的に大部分にわたって、溝７の上にはない空間を画定するカバー８の一部であってもよい。カバー８は、上部２に取り外し可能に固定されてもよい。例えば、カバー８は、上部２の一部に螺合してもよいし、または上部２の一部にスナップ嵌めする環状リングを含んでいてもよい。この構成により、使用者は、内部空洞５の内容物（例えば、使用された陽イオン交換樹脂）を除去し補充することができるように、上部を分離することができる。これはまた、使用者が装置１の内部表面を洗浄することを可能にし得る。他の実施形態において、カバー８は、上部２に恒久的に固定されていてもよく、または一体的に形成されていてもよい。

さらに、流路通気口９は、装置１の上部２及び下部３を通って延びる長手方向の軸に対して、上部２の側壁２４及び溝７から実質的に反対側の下部３に画定されている。流路通気口９は、中間側壁部２５を介して内部空洞５から分離されている。特に、流路通気口９は、下部３の底面４ｂに隣接して画定された下部開口部２２と上部２の側壁２４に画定された上部開口部２３との間に延びた一般的に細長い流路である。流路通気口９は、液体が装置１を通って流れて、溝７から出る場合、空気がボトルに入ることを可能にする。

図１〜３に示す実施形態において、下部２は、ボトルのネックの内部側壁に摩擦係合する。しかしながら、他の実施形態において（図示せず）、下部３は、下部３の側壁２４の外面の少なくとも一部から半径方向外向きに延びる１つ以上の環状リブを画定して、ボトルのネックにおいて装置１の固定を助け、装置１を介してボトルの液体内容物を注ぐ際に、それがネックから滑り落ちるのを防ぐ。これらのリブは、可撓性または半径方向に圧縮され、下部２を異なる内径を有するネックを有するボトルに係合させ得る。例えば、装置１を用いて使用され得るリブの一の実施形態を、図４〜７に関連して以下に記載する。

さらに別の例において（図示せず）、下部３は、滑らかな外面を画定し、その底面４ｂに向かってテーパ状になり得る。例えば、そのような実施形態において、直径は、１つ以上の開口部４ａに隣接するより小さい直径から、上部２に近づく底面４ｂよりも軸方向に大きい直径まで増加し得る。このより大きい直径は、ネックの内径より大きくてもよい。この実施形態において、装置１の下部３は、下部３の外径がボトルネックの内径と実質的に等しい点まで、ネックに挿入され得る。この構成は、装置１を通って、ボトルの液体内容物を注ぐ場合、装置１をボトルのネックにくさび留めし、ネックから滑り落ちるのを防ぐように作用し得る。

別の実施形態において（図示せず）、装置１の上部２は、水平面に沿って２つの部分に分割され得て、この２つの部分は、分離して再度取り付けられ得るように構成され得る。

ある量のワインから生体アミンを除去するために、有効量の陽イオン交換樹脂及び／または分子インプリント媒体が、内部空洞５内に配置される。特定の実施形態において、有効量の陽イオン交換樹脂及び／または分子インプリント媒体は、内部空洞５内に配置する前に、カートリッジまたはサシェ（例えば、ティーバッグのような）に配置され得る。有効量の陽イオン交換樹脂及び／または分子インプリント媒体を含む別個のカートリッジ及びサシェも、本明細書に開示される。このようなカートリッジ及びサシェは、装置が再充填され再使用され得るように、本明細書に開示される装置と提供され得る。陽イオン交換樹脂及び／または分子インプリント媒体を含む、本明細書に開示されるカートリッジまたはサシェは、装置１の内部空洞５に挿入され得ると考えられる。カートリッジまたは「ティーバッグ」は、それらが装置１内にぴったりと収まるよう構成され得る。

さらに別の例示的な実施形態において（図示せず）、装置１の細長い本体の内面は、環状もしくは半環状の隆起部、または内部空洞５内に延びる突起列などの、１つ以上の隆起部を画定し、液体が装置１を通って流れる際の乱流の原因となる。

装置１は、例えば、ポリプロピレンまたはポリエチレンなどのプラスチック材料から製造され、射出成形によって製造され得る。

また、図４〜図６は、本明細書で開示される装置１０の別の例示的な実施形態を示す。装置１０は、上部１８及び下部１９を有する一般的に細長い本体１３を含む。これらの部分１８、１９は、外面２６及び内面２７を有する。本体１３の外径は、上部１８及び下部１９の少なくとも一部について実質的に同じであり、下部１９の少なくとも一部は、最も市販されているボトルの内径に嵌合する。ワインのような製品の商業的な使用において、ほとんどのボトルは、約１６．３６ｍｍ〜約１９．８１ｍｍの内径を有する。従って、装置１０の直径は、それに応じて寸法決めされ得る。開示される装置１０は、異なる用途に適合する任意のサイズで製造され得る。

本体１３は、スパウト１１を含む。スパウト１１は、上部１８の側壁２８の１つ以上の開口部によって画定される。別の実施形態において（図示せず）、スパウト１１は、側壁２８に１つ以上の開口部、及び側壁２８から半径方向外向きに延びる溝を含み得る。例えば、溝は、図１〜３に関連して、上述した溝７に類似していてもよい。溝を含む実施形態において、溝は、側壁２８と一体的に形成されてもよく、または、そこに画定された１つ以上の開口部に隣接する上部１８の少なくとも一部の周りに嵌合する別個のスリーブの一部として画定されてもよい。

特定の例において、装置１０は、スパウト１１の周りに嵌合し、ボトルの内容物を密封するように構成されたキャップを含み得る。他の例において（図示せず）、スパウトが省略され、液体は、例えば、上部１８の上面または側壁２８など、本体１３の上部１８に画定された１つ以上の開口部から流出し得る。

本体１３はまた、本体１３の上部１８から半径方向外向きに延びるリップ１２を含む。リップ１２の下面２９は、ボトル２０のネックの上面にしっかりと嵌合するように構成される。図４〜図６に示す実施形態において、リップ１２は、下部１９に隣接する幅広の環状の下面２９と、下面２９から上部１８に向かって半径方向内向きかつ軸方向上向きに傾斜する側壁とを有する円錐台形の断面形状を有する。

さらに、１つ以上の環状または半環状のリブ１４は、本体１３の側壁２８の外面から半径方向外向きに延び、一体的に形成されている。リブ１４は、リップ１２の軸方向下方の本体１３の下部１９に配置される。リブ１４は、装置１０がボトル２０のネック内にしっかりと嵌合することを可能にする。リブ１４は、リブ１４の外径より僅かに小さい内径を有するボトルを収容するのに十分に可撓性である。例えば、リブ１４は、可撓性ポリマー材料またはゴムで形成され得る。リブ１４及びリップ１２は、装置１０が注入時にボトルから落ちず、ボトル内の液体が漏出しないように、装置１０がボトルのネック内にぴったり嵌合するようにする。他の実施形態において（図示せず）、本体１３の下部１９の外径が上部１８の外径よりも小さくなるように、本体１３の外径をテーパ状にし得る。このようにして、装置１０は、その直径がボトルネックの内径と等しい本体１３上の点に、ネック内に挿入され得て、装置１０をボトルネック内に「くさび留め」して注入中に置いたままにすることができる。

陽イオン交換樹脂または分子インプリント媒体を含むカートリッジ１５は、本明細書で詳細に説明するように、本体１３内に配置される。カートリッジ１５は、（図４及び図５に示すように）本体１３の下部１９の近傍、上部１８の近傍、下部１９と上部１８との間、または本体１３の実質的に全長を通って配置され得る。１つの態様において、カートリッジ１５は、本体１３から取り外すことができ、例えば、本体内に取り外し可能に固定される。カートリッジ１５は、本体内にしっかりと嵌合し、張力もしくは摩擦によって定位置に留まるか、またはカートリッジ１５の外面及び本体１３の内面上に画定された、相補的な係合可能な隆起部または突起部によって所定位置に保持され得て、これは、こじりまたは他の過度の力なしにカートリッジ１５の取り外し及び挿入を可能にする。このようにして、使用者は、装置１０全体を交換することなく、１回または数回使用した後、または陽イオン交換樹脂または分子インプリント媒体がもはや有用でなくなった後に、古いカートリッジ１５を新しいものに交換し、これにより陽イオン交換樹脂または分子インプリント媒体を交換し得る。他の態様において、カートリッジ１５は、本体１３内に恒久的に固定され得る。

カートリッジ１５は、多孔質（液体透過性）であり、ワインまたは他の液体が装置１０を通って流れることを可能にするが、交換樹脂は所定の位置に保持し、それがワインまたは他の液体と一緒に注がれないようにする上面１６及び底面１７、ならびに任意に側壁を有する。本体１３の下部１９は、下部１９の底面３６に沿って１つ以上の開口部を画定し、ワインまたは他の液体を本体１３及びカートリッジ１５に入れて、ワインまたは他の液体が陽イオン交換樹脂または分子インプリント媒体と接触することができるようにする。

底面３６の開口部に隣接する本体１３の下部１９は、コルク及び沈殿物の破片を除去するために、スクリーンまたは他のフィルターも含み得る。そのようなスクリーンまたはフィルターは、セルロース、ナイロン、またはポリプロピレンもしくは他の不活性材料であってもよく、約１０５〜約５００ミクロンの孔径を有してもよい。

カートリッジ１５の長さは、所与の量のワインまたは他の液体からアミンを十分に除去するのに適した量の、陽イオン交換樹脂または分子インプリント媒体を収容するのに十分な長さでなければならない。７５０ｍＬのワインのボトルの場合、陽イオン交換樹脂の量は、約０．５ｇ〜約１０ｇであり得て、従って、本体１３の直径を考慮して、カートリッジの長さは、陽イオン交換樹脂の量を収容するのに十分な長さでなければならない。分子インプリント媒体の量は、必要とされる陽イオン交換樹脂の量と同程度かそれより少ない。同様に、本体１３の長さは、カートリッジ１５の長さを収容するのに十分な長さである。平均的なワインのボトルの場合、カートリッジ１５の長さは、直径及び容積の変化からの変動を考慮することができるが、約３ｃｍ〜約３０ｃｍの長さであり得る。使用される陽イオン交換樹脂または分子インプリント媒体の量に基づいて、カートリッジの長さ及び直径は、それに応じて調節され得る。

下部１９の内面２７は、一般的に、（図に示すように）縁部に沿って滑らかであってもよい。他の実施形態において（図示せず）、ワインまたは他の液体と陽イオン交換樹脂または分子インプリント媒体との接触を増加させるために、本体１３の内面及び／またはカートリッジ１５の外面は、波状にされ得ることが意図される。同様に、他の実施形態において（図示せず）、本体１３の上部１８の少なくとも一部を湾曲させ、ワイン及び陽イオン交換樹脂または分子インプリント媒体の接触経路を長くすることができる。

図７に示す実施形態は、図４〜６に示す実施形態に類似する。しかしながら、この実施形態において、本体１３の下部は、側壁２８内に１つ以上のスリット３７または形状の開口部を画定する。カートリッジ１５の壁は、少なくとも部分的に多孔質であり、カートリッジ１５は、ワインまたは他の流体がスリット１８を通ってカートリッジ１５に流れて、陽イオン交換樹脂または分子インプリント媒体と接触することができるように、１つ以上のスリット３７に隣接する下部１９内に配置される。この実施形態の利点は、より多くのワインまたは他の液体が、イオン交換樹脂または分子インプリント媒体とより短い時間接触することができることである。代替の実施形態は、カートリッジ１５をスリット１８もしくは本体１３の他の開口部（複数可）の上に完全に軸方向に配置すること、またはスリット１８もしくは他の開口部（複数可）の上に部分的に配置することを含み得る。このような代替の実施形態は、スリット１８または開口部を介して、カートリッジ１５の一部に直接アクセスすることを可能にすることができる。

他の例示的な実施形態において（図示せず）、装置１０は、カートリッジ１５の上及び／または下に１つ以上の追加のカートリッジを含み得る。これらの追加のカートリッジは、装置１０を通って注がれるワインまたは他の液体を濾過するかまたは他の方法で変更する他の材料を含み得る。例えば、追加のカートリッジは、沈殿物または不純物を除去する活性炭、ｐＨを変えるためまたはミネラルを除去するための弱酸性または塩基性交換樹脂、微粒子を濾過するためのセルロースまたはナイロンなどを含み得る。これらの追加のカートリッジは、本体１３に恒久的に取り付けられてもよいし、本体１３から取り外し可能であってもよい。

さらに別の例示的な実施形態において（図示せず）、装置１０は、カートリッジ１５を含む必要はなく、代わりに、陽イオン交換樹脂及び／または分子インプリント媒体で充填される。代替的には、有効量の陽イオン交換樹脂及び／または分子インプリント媒体を含むサシェは、装置が再充填され再使用され得るように、装置１０と提供され得る。

本体１３、スパウト１１、リップ１２、及び／またはリブ１４は、ポリプロピレンまたはポリエチレンなどのプラスチック材料から作製され、射出成形によって製造され得る。本体１３の外面２６はまた、装置１０をボトル２０にねじる場合（図示せず）、使用者が装置１０をつかみ又は利用するために使用することができるハンドルまたは他の突起を含み得る。

他の例示的な実施形態において（図示せず）、円筒形のチューブは、本体１３の内部または本体１３を貫通して配置されてもよい。例えば、チューブは、上部１８と下部１９との間の本体１３を通って延びる縦軸に対して、スパウト１１と実質的に反対側の、本体１３の側壁２８に配置または形成されてもよい。円筒形のチューブは、より速い注入のために、本体１３の上部１８の外面２６から本体１３を通って、本体１３の下部１９の外面２６から延びて、ボトル２０内へ空気をより迅速に流すことができる。別の実施形態において、チューブは、カートリッジ１５の少なくとも一部を通って延びることができるが、本体１３またはカートリッジ１５内の液体と液体連通していない。

図８は、標準的なボトル２０のネックの外面に取り付け可能な、さらに別の実施形態による装置３０を示す。ここでも、ワイン及び他の液体のために現在使用されている多くの異なるボトル形状があり、開示される装置は、そのようなボトル設計の全てではないにしても、そのほとんどに使用可能であることが意図されていることが理解されるべきである。図８に示される例示的な実施形態は、これらの様々な設計の例示である。

装置３０は、上部３４、下部３２、外面３８、及び内面３９を有する一般的に細長い本体３３を含む。下部３２は、下部３２の環状底面４１の上に、軸方向にネック受け入れチャネル４２を画定する。ネック受け入れチャネル４２は、ボトルのネックを受け入れるために、半径方向外向きに付勢され、また、ネックの上部に対して半径方向内向きに付勢するように構成されている。ネック受け入れチャネル４２の内径は、装置３０の環状底面４１の内径よりも大きく、また、最も商業的に入手可能なボトル（図示されている）のネックの上部の外径と係合するような（例えば、わずかに大きいかまたは大きい）大きさである。ネック受け入れチャネル４２がボトルのネックの上部の周りに係合することにより、装置３０がボトルのネックにしっかりと嵌合することが可能になる。下部３２は、本体３３と一体的であってもよいし、本体３３の周りに嵌合して係合するように構成された別個のスリーブであってもよい（図示せず）。

さらに、環状底面４１は、ネックの上部に比べて、外径が小さくなったボトルのネックの一部に係合するように構成されている。他の実施形態において（図示せず）、環状底面４１及びネック受け入れチャネル４２は、実質的に同じ内径を有する。

本体３３と一体的に（または本体の別個のスリーブとして）形成されたスパウト３１がある。スパウト３１は、上部３４の側壁４８における１つ以上の開口部によって画定される。代替の実施形態において（図示せず）、スパウト３１は、側壁４８に１つ以上の開口部を含み、側壁４８から半径方向外向きに延びる溝を含み得る。例えば、溝は、図１〜３に関連して、上述した溝７と同様であってもよい。溝を含む実施形態において、溝は、側壁４８と一体的に形成されてもよく、または、そこに画定される１つ以上の開口部に隣接する上部３４の少なくとも一部の周りに嵌合する別個のスリーブの一部として画定されてもよい。

特定の例において、装置３０は、ボトルの内容物を密封するために、スパウト３１の上に嵌合するかまたは係合するように構成されたキャップを含んでいてもよい（図示せず）。他の例において（図示せず）、スパウトは省略され、液体は、例えば、上部３４の上面または側壁４８のような、本体３３の上部３４に画定された１つ以上の開口部から流出し得る。

本明細書でより詳細に説明するように、陽イオン交換樹脂または分子インプリント媒体を含むカートリッジ３５は、装置３０の本体内に配置される。カートリッジ３５は、本体３３の下部３２に隣接して、上部３４に隣接して、または本体３３の実質的に全長にわたって延びて配置され得る（図に示されるように）。一実施形態において、カートリッジ３５は、本体３３から取り外すことができ、例えば、本体内にしっかりと嵌合することができ、張力もしくは摩擦によって所定の位置に留まることができ、または、カートリッジ３５の外面及び本体３３の内面上に画定された相補的な係合する隆起部もしくは突起部によって所定の位置に保持されることができ、カートリッジ３５を最小限のこじりまたは力でチューブから出すことができる。このようにして、使用者は、１回または数回使用した後、または陽イオン交換樹脂または分子インプリント媒体がもはや有用ではなくなった後に、古いカートリッジ３５を新しいカートリッジに交換することができ、これにより、陽イオン交換樹脂または分子インプリント媒体を交換することができる。他の実施態様において、カートリッジ３５は、本体３３に恒久的に固定され得る。

カートリッジ３５の長さは、所与の量のワインまたは他の液体からアミンを十分に除去するのに適した量の陽イオン交換樹脂または分子インプリント媒体を収容するのに十分な長さでなければならない。７５０ｍＬのワインのボトルの場合、陽イオン交換樹脂の量は、約０．５ｇ〜約１０ｇであり得て、従って、本体３３の直径を考慮して、カートリッジの長さは、陽イオン交換樹脂の量を収容するのに十分な長さでなければならない。必要とされる分子インプリント媒体の量は、陽イオン交換樹脂の量と同様か、またはそれより少ないであろう。同様に、本体３３の長さは、カートリッジ３５の長さを収容するのに十分な長さでなければならない。平均的なワインのボトルの場合、カートリッジ３５の長さは、約３ｃｍから約１０ｃｍの長さであり得るが、直径及び容積の変化からの変動を考慮することができる。使用される陽イオン交換樹脂または分子インプリント媒体の量に基づいて、カートリッジの長さ及び直径は、それに応じて調節され得る。本体３３は、その内部のカートリッジ３５よりも長い。

また、細長い本体３３の内面の少なくとも一部、及び／またはカートリッジ３５の外面の少なくとも一部は、ワインと陽イオン交換樹脂との接触を増加させるために、波形にされ、または突起を含み得る。同様に、本体３３の少なくとも一部は、ワイン及び陽イオン交換樹脂のための接触経路を長くするよう湾曲され得る。

別の例示的な実施形態において（図示せず）、装置３０は、カートリッジ３５の上及び／または下に配置された、１つ以上の追加のカートリッジを含み得る。これらの追加のカートリッジは、ワインまたは装置３０を通って注がれる他の液体を濾過するか、または他の方法で変更する他の材料を含み得る。例えば、追加のカートリッジは、沈殿物または不純物、酸性または塩基交換樹脂を除去してｐＨを変化させ、または鉱物、セルロース、ナイロンまたは他のフィルター材料を除去する活性炭を含有し得る。これらの追加のカートリッジは、本体３３に恒久的に取り付けられてもよく、または本体３３から取り外し可能であってもよい。

さらに別の例示的な実施形態において、装置３０は、カートリッジ３５を含む必要はなく、代わりに、陽イオン交換樹脂及び／または分子インプリント媒体で充填される。有効量の陽イオン交換樹脂及び／または分子インプリント媒体を含むサシェは、装置が再充填され再使用され得るように、装置３０と提供され得る。

本体３３は、例えば、ポリプロピレンまたはポリエチレン等のプラスチック材料で作製され、射出成形により製造され得る。

他の例示的な実施形態において（図示せず）、円筒形のチューブは、本体３３の内部または本体３３を貫通して配置され得る。例えば、チューブは、上部３４と下部３８との間の本体３３を通って延びる縦軸に対して、スパウト３１と実質的に反対側の、本体３３の側壁４８に配置または形成されてもよい。円筒形のチューブは、より速い注入のために、本体３３の上部３４の外面から本体３３を通って、本体３３の下部３８の外面から延びて、ボトル２０内へ空気をより迅速に流すことができる。別の実施形態において、チューブは、カートリッジ３５の少なくとも一部を通って延び得るが、本体３３またはカートリッジ３５内の液体と液体連通していない。

カートリッジ
また、イオン交換樹脂を含むカートリッジ１５、３５などのカートリッジも本明細書に開示されている。カートリッジは、一般的に、細長く（例えば、円筒形）され得て、装置１の内部空洞５または装置１０、３０の本体１３、３３にそれぞれ嵌合するように構成され得る。カートリッジの少なくとも上部及び下部は、カートリッジの陽イオン交換樹脂または分子インプリント媒体の内容物をカートリッジ内に残したまま、ワインまたは他の液体がカートリッジを通過できるように、多孔質である。カートリッジの側壁の少なくとも一部は、多孔質であってもよい。カートリッジは、一般的に剛性の材料で作製された壁を含み得る。カートリッジは、陽イオン交換樹脂または分子インプリント媒体が配置される単一チャンバーを画定し得る。代替的には、カートリッジは、それぞれが同一または異なるイオン交換樹脂及び／または分子インプリント媒体を有する、複数のチャンバーを画定し得る。さらに、カートリッジは、少なくとも１つが陽イオン交換樹脂または分子インプリント媒体を含み、少なくとももう１つが木炭、セルロース、ナイロンなどの他の濾過材料を含む、複数のチャンバーを画定し得る。本体がカートリッジに構造的な支持を提供する実施形態において、カートリッジは、代わりに、例えば、多孔質バッグもしくは「ティーバッグ」のような可撓性の壁を有してもよいし、または壁の少なくとも一部が可撓性の材料から作製されてもよい。

カートリッジのサイズは、所与の容量のワインまたは他の液体から生体アミンを除去するのに有効な量の陽イオン交換樹脂または分子インプリント媒体を収容するために、十分に大きくすべきである。一般に、約１ｇの陽イオン交換樹脂は、１００ｍＬのワインまたは他の液体におけるアミンをベースラインレベルまで除去するのに適している。これに対応して、７．５ｇの陽イオン交換樹脂は、７５０ｍＬのワインまたは他の液体などに適している。必要な分子インプリント媒体の量は同様であるだろう。液体の容積またはボトルのサイズを考慮すると、適切な範囲の陽イオン交換樹脂または分子インプリント媒体が決定され得て、カートリッジが適合すべき対応する樹脂の容積が得られる。カートリッジの長さ及び直径は、所望の樹脂の容積に適合するように、それに応じて寸法決めされ得る。

例示的な実施形態において、カートリッジは、図１〜８に関連して、上述した装置のような装置なしで、単独で使用され得る。そのような実施形態において、カートリッジは、ボトルまたはガラスに簡単に落とされ得る。カートリッジが取り出され得るように（例えば、ティーバッグのように）、紐がカートリッジに取り付けられ得る。代替的には、カートリッジが取り出され得るように、カートリッジがロッドに取り付けられ得る。また、開示されるカートリッジは、米国特許第５，４１７，８６０号、第６，１６５，３６２号、第６，１５３，０９６号に開示されているような他の濾過装置で使用され得て、液体濾過装置の教示のために、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

また、ワインまたは他の液体からアミンを除去または減少させるのに十分な量の陽イオン交換樹脂及び／または分子インプリント媒体を含む中間容器も本明細書に開示される。中間包蔵は、その容積内に陽イオン交換樹脂または分子インプリント媒体を含むデカンターであり得る。ワインまたは他の液体を保持するための様々な装飾的なデカンターまたは他の同様の容器がある。これらは、十分な量の陽イオン交換樹脂または分子インプリント媒体を収容する、例えば、底面上の、ネックまたは壁に沿った１つ以上のカートリッジを含むように改変され得る。一例を図１２に示す。

方法
使用時に、ワインまたは他の液体から１つ以上の生体アミンを除去または減少させる方法が本明細書に開示される。これらの方法は、本明細書に開示される装置及びカートリッジを使用し得るか、または陽イオン交換樹脂を含む他のカラムもしくはフィルターを使用し得る。表１の分子構造から分かるように、生体アミンは、サイズ及び構造が大きく異なるが、それらの共通の特徴の１つは、脂肪族炭化水素鎖によって分子の残りの部分に１つ以上の第１級アミン基が結合していることである。このように、開示される方法及び装置は、ワインまたは他の液体からこれらのアミンを除去するための水素形態の陽イオン交換樹脂の使用を含む。本明細書で開示される方法は、ワインまたは他の液体から１つ以上のアミンを除去するのに十分な時間、使用の時点でワインまたは他の液体を陽イオン交換樹脂と接触させることを含む。ワインの製造中には、ワインが調製され、瓶詰めされ、貯蔵された後に、そのようなアミンが生成されるため、生体アミンは存在しないことに留意されたい。従って、ワイン製造中の陽イオン交換樹脂の使用は、生体アミンを除去しなかったであろう。

イオン交換によってアミン（ＲＮＨ₂）を除去するための一般的な反応を以下の式に示す。

イオン交換によってアンモニウム塩（例えば、Ａｃ^-ＲＮＨ₃ ⁺）を除去するための一般的な反応を以下の式に示す。

イオン交換樹脂
イオン交換は、固体（イオン交換物質）と、固体の構造に恒久的な変化がない液体との間のイオンの可逆的交換である。イオン交換は、水処理に使用され、多くの非水工程における分離方法も提供する。それは、化学合成、医学研究、食品加工、鉱業、農業、及びその他の様々な分野において特別な有用性を有する。

イオン交換樹脂は、製造工程中にワインを処理するために使用されているが、使用の時点では使用されていない。特に、水素形態の陽イオン交換樹脂でボトリングする前にワインを処理することは、酒石酸カリウムのヘイズを低下させ、銅及び鉄の濁りを防ぎ、微生物感染に対して安定化し、ブーケを増加させると主張されている（Ｒ．Ｋｕｎｉｎ，“ＡｍｂｅｒＨｉ−Ｌｉｔｅ，Ｆｉｆｔｙ Ｙｅａｒｓ ｏｆ Ｉｏｎ Ｅｘｃｈａｎｇｅ，”Ｔａｌｌ Ｏａｋｓ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ，Ｊｕｌｙ １９９６）。フェノール性陽イオン交換樹脂も同様の目的で使用されてきたが、処理されたワインの量は、結果として生じるｐＨの低下によって制限されるという注意点がある。同上。小さな粒子サイズのカルボン酸樹脂も、解析目的のため、生体アミンを前濃縮するために使用されてきた。方法はまた、いくつかのアミノ酸及び糖類を回収した（Ｌｅｔｈｏｎｅｎ，“Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｉｎｅｓ ａｎｄ Ａｍｉｎｏ Ａｃｉｄｓ ｉｎ Ｗｉｎｅ−ａ Ｒｅｖｉｅｗ，”Ａｍ．Ｊ．Ｅｎｏｌ．Ｖｉｔｉｃ．４７（２）：１２７−１３３（１９９６））。

生体アミンの除去のために使用の時点でイオン交換を使用するには、樹脂の種類、容量（すなわち、所与の容量の液体中に存在するアミンを除去するのに必要な樹脂の量）、及び反応速度（すなわち、アミンを液体から除去するのにどれくらいの時間がかかるか）という、３つのパラメータを考慮する必要がある。これらのパラメータは、使用の時点で製造段階よりも重要度が異なる。従って、所与の樹脂または装置が工程の１つの段階で１つの目的のために働き得るかどうかは、樹脂が別の点で、異なる条件下で、また、異なる目的のために使用され得るかに直接変換しないであろう。

樹脂の種類
イオン交換樹脂の構造及び多孔性は、主に、主鎖ポリマーの重合条件によって決定される。多孔性は、特定の構造に入り得る種（分子またはイオン）のサイズ、ならびにその拡散及び交換の速度を決定する。また、膨潤の平衡特性とイオン選択性との間に強い相互関係がある。例えば、従来のゲルタイプのスチレン系イオン交換体は、スチレン及びジビニルベンゼン（ＤＶＢ）を共重合させることによって調製したマトリックス上に構築される。これらのシステムにおいて、多孔性は、ＤＶＢの架橋に反比例する。本明細書での使用に適した樹脂は、そのようなゲル樹脂である。ゲル樹脂は、典型的には１０または１５Åまでの細孔容積を有する微孔性を示す。

他の例において、樹脂は、数百Åまでの細孔直径を有するゲルタイプの樹脂よりも、かなり大きなサイズの細孔を有するマクロ細孔（巨大網状）イオン交換樹脂である。それらの表面積は、５００ｍ²／ｇ以上に達し得る。マクロ細孔ポリマーは、一般に、高度に架橋しているため、容積変化（膨潤）はほとんどない。

本明細書で使用するのに適した陽イオン交換樹脂は、食品グレードである。「食品グレードのマトリックス」という用語は、マトリックスを形成することができ、２１ Ｃ．Ｆ．Ｒ．§１７３下において、副次直接食品添加物として米国食品医薬品局により明らかにされている任意の物質である。２１ Ｃ．Ｆ．Ｒ．§１７３のセクション５−１６５は、食品グレードのマトリックスとして有用な材料の代表例、及び本明細書で有用な食品グレードのマトリックスと考えられている許容される不純物量を提供する。例えば、食品グレードのマトリックスを製造するために使用される材料は、１０重量％未満、８重量％未満、６重量％未満、４重量％未満、または２重量％未満の非重合性の不純物を含む。

一つの態様において、食品グレードのマトリックスは、アクリレート−アクリルアミド樹脂（１７３．５）、ポリアクリルアミド樹脂（１７３．１０）、イオン交換樹脂（１７３．２５）、過フッ素化イオン交換膜（１７３．２１）、イオン交換膜（１７３．２０）、モレキュラーシーブ樹脂（１７３．４０）、ポリマレイン酸もしくはそのナトリウム塩（１７３．４５）、ポリビニルポリピロリドン（１７３．５０）、ポリビニルピロリドン（１７３．５５）、ジメチルアミン−エピクロロヒドリンコポリマー（１７３．６０）、クロロメチル化アミノ化スチレン−ジビニルベンゼン樹脂（１７３．７０）、ポリアクリル酸ナトリウム（１７３．７３）、またはモノオレイン酸ソルビタン（１７３．７５）を含み、括弧内の数字は、二次的食品添加物となる材料の要件に関する情報を提供する、連邦登録セクション番号である。好ましい態様において、樹脂は、２１ Ｃ．Ｆ．Ｒ．§１７３．２５（ａ）（１））に記載されているように、スチレン及びジビニルベンゼンのスルホン化コポリマーである。

別の態様において、食品グレードのマトリックスは、ジビニルベンゼンのコポリマーを含む。例えば、食品グレードのマトリックスは、（１）ジビニルベンゼン、及び（２）アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、エチルビニルベンゼン、またはスチレンとのコポリマーを含む。タイトル２１ Ｃ．Ｆ．Ｒ．§１７３．６５は、二次的食品添加物として、ジビニルベンゼンコポリマーを使用するための要件を提供する。例えば、ジビニルベンゼンコポリマーは、少なくとも７９重量％のジビニルベンゼン、及び４重量％以下の非重合性の不純物を有していなければならない。食品グレードのマトリックスとして、本明細書で有用なジビニルベンゼンコポリマーの例には、架橋されたマクロ細孔ポリスチレン／ジビニルベンゼンコポリマーであるＡｍｂｅｒｌｉｔｅ（商標）ＸＡＤ樹脂が含まれるが、これに限定されない。

陽イオン交換樹脂は、第一級アミンと化学的に反応し得る化学基で官能化される。一般に、これは、例えば−ＣＯ₂Ｈのようなカルボン酸基、または例えば−ＳＯ₃Ｈのようなスルホン酸基である。

容量
イオン交換の容量は、いくつかの方法で表され得る。総容量、すなわち、交換に利用可能な部位の総数は、樹脂を化学的な再生技術によって、所与のイオン形態に変換した後に、通常決定される。次いで、イオンは、測定された量の樹脂から化学的に除去され、従来の解析方法によって溶液中で定量的に測定される。総容量は、乾燥重量、湿重量、または湿量基準で表される。樹脂の吸水率、従って、その湿重量及び湿潤容量の容量は、ポリマーの主鎖の性質、及び試料が置かれる環境に依存する。

運転交換容量は、イオン交換材料が所定の条件下でカラム内において作用している場合に得られる有用な性能の尺度である。これは、樹脂の固有の（総）容量、再生レベル、処理された溶液の組成、カラムを通る流量、温度、粒度、及び分布を含む多くの因子の数に依存する。

表２には、異なる工程を用いて調製されたワインにおいて見出される種々の生体アミンの最大量（ワイン１リットル当たりのアミン基のミリ当量）が示されている。全ての値を加えると、０．８２ｍｅｑ／Ｌの全アミン含有量が「最悪のシナリオ」となる。３．５ｍｅｑ／ｍＬのポリ（メタクリル酸）樹脂（Ｒｏｈｍ及びＨａａｓのＩＲＣ−５０など）、及び１．４ｍｅｑ／ｇのマクロ多孔性（高速反応速度）スルホン樹脂（ＴｈｅｒｍａｘのＴ−８４）の容積容量を使用すると、約１グラム以下の樹脂は、ワイン１Ｌから全てのアミンを除去するのに十分である。他の量のワインまたは他の液体への外挿は、それに応じて行われ得る。従って、本明細書に開示するように、方法及び装置は、約０．５ｇ〜約１０ｇの陽イオン交換樹脂を使用し得る。例えば、本明細書に開示されるカートリッジは、約０．５ｇ〜約１０ｇ、約１〜約５ｇ、約５〜約１０ｇ、約２〜約４ｇ、約１〜約５、約０．５〜約２ｇの陽イオン交換樹脂を含み得る。他の例において、本明細書に開示されるカートリッジは、約０．５、１、１．５、２、２．５、３、３．５、４、４．５、５、５．５、６、６．５、７、７．５、８、８．５、９、９．５または１０ｇの陽イオン交換樹脂を含み得て、記載された値のいずれかが範囲の上限または下限を形成し得る。

表２：ワインで遭遇する様々な生体アミンの最高濃度

反応速度
カラム、装置、またはカートリッジに充填された陽イオン交換樹脂によって、使用の時点で、アミンを除去するために、短時間が望ましい。方法では、ボトルの内容物を、カートリッジを介してグラスに注ぎ込むのではなく、注ぎ込まれたワインまたは他の液体のグラスを陽イオン交換樹脂を含むカートリッジと接触させること（例えば、ロッドに取り付けられるか、またはティーバッグのように刺すかのいずれか）を含む。

反応速度を増加させるもう１つの方法は、陽イオン交換樹脂の粒子サイズを減少させることである。好適には、小さな粒子サイズは、１６８０ミクロン未満、例えば、５００〜１４１０ミクロンである。また、１０ミクロン、１５ミクロン、２５ミクロン、３７ミクロン、４４ミクロン、５３ミクロン、６３ミクロン、７４ミクロン、８８ミクロン、１０５ミクロン、１２５ミクロン、１４９ミクロン、１７７ミクロン、２１０ミクロン、２５０ミクロン、２９７ミクロン、３５４ミクロン、４００ミクロン、５００ミクロン、５９５ミクロン、７０７ミクロン、８４１ミクロン、１００ミクロン、１１９ミクロン、１４１０ミクロン、または１６８０ミクロンなど小さいサイズが使用され得て、記載された値のいずれかが範囲の上限または下限を形成し得る。代替的には、より大きな粒子サイズ（例えば、１６８０〜６７３０ミクロン）を有する樹脂は、小さなサイズに粉砕され得る。

分子インプリント媒体
代替の実施形態において、カートリッジは、全ての生体アミン（メチルアミンを除く）に共通の−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨ₂部分で、分子的にインプリントされたポリマーで処理される。分子インプリンティングは、サイズ、形状、及び官能性を含む認識メカニズムの組み合わせに基づいて、特定の分子に対する結合部位を有するポリマー（または同様の）マトリックスを作製する技術である。分子インプリンティングは、特定の標的分子に結合するためのオーダーメイドの認識部位を含む合成ポリマーを製造するための強力な技術として、ますます認識されてきている。非共有的なインプリンティング及び認識の原理は、分子の「キー」とポリマーの「ロック」の概念に基づいている。原則として、インプリントされた部位は、鋳型分子のみを特異的に認識するであろう。その結果、クロマトグラフィー分離、薬物送達、固相抽出、診断装置、及びバイオセンサーを含む分子インプリント媒体（ＭＩＭ）によって、生命科学分野における多くの生物医学的応用が可能になった。本明細書に開示されるように、分子インプリント媒体は、ワインまたは他の液体から生体アミンを除去するために、本明細書に開示されるカートリッジまたはカラムにおいて使用される。

分子インプリント媒体は、以下の特許及び刊行物に記載されている。Ｍｏｓｂａｃｈの米国特許第５，１１０，８３３号、Ｍｏｓｂａｃｈらの米国特許第５，８２１，３１１号、Ｄｏｍｂの米国特許第５，８５８，２９６号、Ｍｏｓｂａｃｈらの米国特許第５，８７２，１９８号、Ｇｒｅｅｎらの米国特許第６，６３８，４９８号、Ｍｏｓｂａｃｈ，Ｋ．ｅｔ ａｌ，“Ｔｈｅ Ｅｍｅｒｇｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｆ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｉｍｐｒｉｎｔｉｎｇ ａｎｄ Ｉｔｓ Ｆｕｔｕｒｅ Ｉｍｐａｃｔ ｏｎ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ”，Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｖｏｌ Ｆｅｂ．１４，１９９６，ｐｐ１６３−１７０；Ｇ．Ｗｕｌｆｆ．“Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｉｍｐｒｉｎｔｉｎｇ ｉｎ Ｃｒｏｓｓ−Ｌｉｎｋｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ Ａｉｄ ｏｆ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｔｅｍｐｌａｔｅｓ−−Ａ Ｗａｙ ｔｏｗａｒｄｓ Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ａｎｔｉｂｏｄｉｅｓ”Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔｌ．Ｅｄ．Ｅｎｇｌ．，３４，１８１２−１８３２（１９９５）；Ｐ．Ｈｏｌｌｉｎｇｅｒ，ｅｔ ａｌ．，“Ｍｉｍｉｃｋｉｎｇ Ｎａｔｕｒｅ ａｎｄ Ｂｅｙｏｎｄ“Ｔｒｅｎｄｓ ｉｎ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１３（１），７９（１９９５）；Ｈａｕｐｔ，Ｋ．，Ｍｏｓｂａｃｈ，Ｋ．Ｔｒｅｎｄｓ Ｂｉｏｔｅｃｈ，１６，４６８−４７５（１９９７）；Ｄａｖｉｓ ｅｔ ａｌ，“Ｒａｔｉｏｎａｌ Ｃａｔａｌｙｓｔ Ｄｅｓｉｇｎ ｖｉａ Ｉｍｐｒｉｎｔｅｄ Ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ”Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．８（１９９６）ｐｐ １８２０−１８３９．及びＷｕｌｆｆ．Ｇ．ｅｔ ａｌ，“Ｅｎｚｙｍｅ ｍｏｄｅｌｓ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒｌｙ Ｉｍｐｒｉｎｔｅｄ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ｗｉｔｈ Ｓｔｒｏｎｇ Ｅｓｔｅｒａｓｅ Ａｃｔｉｖｉｔｙ”Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．Ｅｎｇｌ．，３６ １９６２（１９９７）。これらの参考文献の各々は、分子インプリント媒体の教示及びその調製方法のために、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

分子インプリンティングは、その後の共重合が可能な官能性モノマーをマトリックス中に混合し、溶液中の標的分子を混合し、様々な可能な相互作用を伴って官能性モノマーをプリント分子に容易に配置／結合させることを含む。架橋剤を添加した後、モノマー及び架橋剤をマトリックスに共重合させることを含む物理的または化学的手段によって、反応は開始される。次いで、様々な抽出工程によってプリント分子を除去し、それにより、後に「標的」分子（別称、プリント分子）を捕捉／再認識することができるマトリックス中の「鋳型」（別称、形状、サイズ及び官能性において相補的な結合部位）をマトリックス中に残す。各「鋳型」または空洞は、分子全体またはその一部分、例えば、末端または１つの（またはいくつかの）官能基（複数可）を捕捉するように構成され得る。また、マトリックスは、標的分子を物理的に捕捉することができ、イオン結合、静電気結合、共有結合、水素結合またはファンデルワールス結合を含むがこれらに限定されない広範囲の結合型を任意に使用することができる。生体アミンに特化したマトリックスを作製することにより、これらのアミンは、液体の他の成分に影響を与えることなく、ワインまたは他の液体から選択的に除去される。

分子インプリンティングには、主に２つのアプローチ（ｉ）Ｗｕｌｆｆ及びＳａｒｈａｎにより開発された共有結合アプローチ、及び（ｉｉ）Ａｒｓｈａｄｙ及びＭｏｓｂａｃｈにより最初に開発された非共有結合アプローチがあるが、多種多様な修飾と組み合わせが公開されている。共有結合インプリンティングは、１つ以上の重合可能な官能性モノマー基に共有結合した鋳型を使用する。重合後、マトリックスへの鋳型結合が切断され、結合部位に残っている官能性は、共有結合の再確立によって標的分子に結合し得る。この手法の利点は、官能基が鋳型部位にのみ会合していることである。

Ｈ結合、イオン対形成、及び双極子−双極子相互作用などの非共有相互作用に基づく非共有結合インプリンティングも可能であり、このアプローチは、容易に適応可能であり、迅速な合成を容易にし、天然レセプターの分子認識機構によく似ており、文献に報告されている実質的な官能性モノマーライブラリーの利用可能性から利益を得る。

半共有結合インプリンティングは、共有結合及び非共有結合アプローチの利点を組み合わせようとする。鋳型が重合可能な官能性モノマー基に共有結合しているので、鋳型の切断後に回収される官能性は、結合部位においてのみ見出されるべきである。しかしながら、再結合は、半共有相互作用または非共有相互作用を介して起こる。化学量論的な非共有結合インプリンティングでは、官能性モノマーと鋳型との間の複合体は、平衡が複合体の側に十分にあることを確実にするほど強く、従って、重合工程中にその完全性を保持することを保証し、鋳型−モノマー相互作用の会合定数（Ｋ_a）が１０³Ｍ^-1以上であれば、これは通常保証され得る。

ＭＩＭは、バルクのポリマーモノリスとして調製され、機械的に粉砕され、ふるい分けされ、それによって小さな（ミリメートルからマイクロメーターサイズの）粒子を提供し得る。グラフト方法もまた適用されており、電解重合の手順は、ＩＳＦＥＴ（イオン感受性電界効果トランジスタ）表面に、例えば、アクリルアミドベースのＭＩＭの層を構築するために使用されてきた。代替的には、規則的または不規則な粒子として形成されたＭＩＭ材料は、装置の表面にコーティングされた構造的足場として機能する、薄層または膜に組み込まれてもよい。

例示的な実施形態において、本明細書に開示されるカートリッジまたはカラムは、非共有的な分子インプリント媒体を含み得る。例えば、アクリル酸、アクリルアミド、アガロース、メタクリル酸、トリフルオロメタクリル酸、４−ビニル安息香酸、イタコン酸、４−ビニルベンジル−イミノ二酢酸、２−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸、１−ビニルイミダゾール、２−ビニルピリジン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルメタクリレート、スチレンスルホン酸、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、４（５）−ビニルイミダゾール、３−アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリド、スチレン、２−（メタクリロイルオキシ）エチルホスフェート、スチレンスルホン酸、及びそれらの混合物などの、分子インプリンティングに使用され得る多くのモノマーが存在する。架橋性モノマーは、ポリマーの機械的及び熱的安定性の原因となる。予備重合複合体をその位置に固定するが、インプリンティング工程の後に鋳型を容易に解放するのに十分な多孔性を提供し、標的への再結合のためのアクセスを与える。従って、ポリマーからの鋳型漏出は、低くなければならず、また、ポリマーの主鎖は、標的が迅速に結合部位に拡散するのに十分なミクロ、マクロ、及びメソチャンネルを提供すべきである。架橋剤の例としては、ジビニルベンゼン、トリビニルシクロヘキサン、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−フェニレンビスアクリルアミド、２，６−ビスアクリルアミドピリジン、エチレングリコールメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、及びそれらの混合物が挙げられる。一般に、架橋剤あたりの重合性基が多いほど、得られるインプリント媒体は、より堅く特異的である。

インプリント媒体を形成するモノマー−プリント分子混合物の架橋（重合）を促進（開始）するために、選択された材料に依存して、熱、放射線または化学的な開始が利用され得る。２，２’−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）（ＡＢＤＶ）、アゾビス−（イソブチロニトリル）（ＡＩＢＮ）、及び過酸化ベンゾイル（ＢＰＯ）のような多くの異なる光−及び／または熱不安定の開始剤が使用され得る。

例示的な実施形態として、適切なＭＩＭは、官能性モノマーとしてメタクリル酸またはスチレンスルホン酸を、また、架橋剤としてエチレングリコールジメタクリレートを使用した水溶液において、非共有結合のインプリンティング工程によって調製され得る。表１に示す生体アミンのうちの１つ以上は、鋳型として使用され得る。ポリマー前駆体（すなわち、モノマー及び開始剤）は、鋳型及びモノマー間の非共有結合の平衡を確実にするために、溶液において鋳型とある時間組み合わせられ得る。次いで、溶液は、オーブンに入れられ、フリーラジカル熱重合が開始され得る。得られたポリマーは、ふるい分けされ、洗浄され、乾燥され得る。

本明細書において開示される装置及び方法において、分子インプリント媒体は、陽イオン交換樹脂の代わりに、または陽イオン交換樹脂に加えて使用され得ることが、ここで意図される。

以下の実施例は、開示される主題に従って、方法及び結果を説明するために、以下に記載される。これらの実施例は、本明細書に開示される主題の全ての局面を包含することを意図したものではなく、代表的な方法及び結果を例示するためのものである。これらの実施例は、当業者に明らかな本発明の均等物及び変形を排除することを意図するものではない。

数値（例えば、量、温度など）に関する正確性を保証するための努力がなされているが、いくつかの誤差及び偏差が考慮されるべきである。他に指示がない限り、部は重量部であり、温度は℃または周囲温度であり、圧力は大気圧またはそれに近い圧力である。例えば、成分濃度、温度、圧力及び他の反応範囲などの反応条件と、記載された工程から得られる生成物の純度及び収率を最適化するために使用され得る条件との多数のバリエーション及び組み合わせが存在する。そのような工程の条件を最適化するためには、妥当で慣例的な実験のみが必要とされる。

実施例１：水相からのアミンの除去効率及び除去速度を決定する方法としてのｐＨ対時間曲線
この一連の実験は、イオン交換樹脂の添加時に、水相（超純水（ＵＰＷ）及び蒸留水の両方）の経時的なｐＨの変化の「ベースライン」値を決定した。実験は、水中で樹脂を種々の時間再湿潤させた後、水に１グラムの樹脂（乾燥ベース）を添加することによって実施した。大粒子径（約０．５〜約１．２ｍｍの粒径）の強酸（スルホン酸）イオン交換樹脂であるＡｍｂｅｒｌｙｓｔ １５を用いて、得られた結果を図９に要約する。

図９の結果が示すように、使用される様々なグレードの水（ＵＰＷ及び蒸留）について、安定したｐＨが経時的に観察される。１ｇの樹脂（乾燥基準、再湿潤）を水に添加すると、約５〜１０分でｐＨが約３．５に最終的に安定化されたｐＨの降下が観察される。最も長い再湿潤時間は、最も速いｐＨの降下を与えた。

実施例２：超純水からのアミンの除去
この一連の実験では、メチルアミン（ＭｅＡ）、カダベリン（ｃａｄａｖ．）、及びチラシン（ｔｙｒａｓ．）の３種類のアミンを使用したが、それらは、サイズ及び疎水性の範囲をカバーしていたために選択された。メチルアミンは、３種の中で最も小さく、最も親水性である。カダベリンは、中間サイズ及び親水性がある。チラシンは、３つの中で最大で最も疎水性である。

種々の濃度で、１ｇの乾燥したＡｍｂｅｒｌｙｓｔ １５（Ａ−１５）を１００ｍＬのアミン溶液に添加した際に観察された経時的なｐＨ変化を図１０に示す。メチルアミン及びカダベリンについては、ワイン中で遭遇するレベル（数ｐｐｍ）を模倣するために、低濃度を使用した。チラシンについては、アミン溶液にイオン交換樹脂を添加した際に、測定可能なｐＨの降下を検出するために、より高い濃度が必要であった。

アミン溶液１００ｍＬ中の樹脂１グラムは、実施例１の「ベースライン」レベルまでアミンを効果的に除去するのに必要な十分な量の樹脂であった。換言すれば、約７．５ｇの樹脂は、７５０ｍＬボトルのワインから生体アミンを効果的に除去するであろう。

アミンを除去するのに必要な時間に関しては、ワイン中で遭遇する数ｐｐｍの典型的な濃度において、図１０におけるデータは、撹拌バッチモードでは、ｐＨ４の「ベースライン」に達するのに約２分が必要であることを示している。また、溶液中のアミン濃度が増加するにつれて、ベースラインに達するのに要する時間が増加することも観察される。おそらく、より高い濃度では、樹脂ビーズのより深いイオン交換部位への拡散が必要とされる。充填されたイオン交換樹脂の空隙容積１０ｍＬに対応する、３０ｍＬ「ボトルトップ」カートリッジを考慮すると、２分間の接触時間は、５ｍＬ／分の流速に変換されるであろう。また、いずれかのワインがカートリッジから出る前に、２分間待たなければならないであろう。

実施例３：エタノールの効果
水溶液からのアミンの除去の有効性及び速度に対するエタノールの影響は、水中の１０重量％エタノール、及びアミンモデルとしてのカダベリンを用いて得られた。実施例２で使用した同じ条件及び樹脂をここで用いた。図１１に示す結果は、アルコールの存在は、より高い濃度（３０ｐｐｍ）でアミンのピックアップ速度を遅くするようであるが、ワインで典型的に遭遇する濃度（数ｐｐｍ）ではそのような効果は観察されないことを示している。

添付の特許請求の範囲の材料及び方法は、本明細書に記載された特定の材料及び方法によって範囲が限定されるものではなく、特許請求の範囲のいくつかの態様の実例として意図されており、機能的に等価な任意の材料及び方法は、本開示の範囲内である。本明細書に示され説明されたものに加えて、材料及び方法の様々な改変は、添付の特許請求の範囲内に入ることが意図されている。さらに、これらの材料及び方法の特定の代表的な材料、方法及び態様のみが具体的に記載されているが、他の材料及び方法、ならびに材料及び方法の様々な特徴の組み合わせは、具体的に列挙されていなくても、添付の特許請求の範囲内に含まれることを意図される。従って、工程、要素、構成要素、または成分の組み合わせは、本明細書において明示的に述べることができるが、明示されていないとしても、工程、要素、構成要素、及び成分の他の全ての組み合わせが含まれる。

Claims (56)

1. 使用時にワインから生体アミンを除去または減少させる方法であって、
   前記ワインから前記生体アミンを除去または減少させるのに十分な時間、生体アミンを含むワインを部分ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨ₂に選択的な有効量の陽イオン交換樹脂または分子インプリント媒体と接触させることを含む、前記方法。
2. 前記陽イオン交換樹脂がスルホン酸基を含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記陽イオン交換樹脂がカルボン酸基を含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記陽イオン交換樹脂がゲル樹脂である、請求項１に記載の方法。
5. 前記陽イオン交換樹脂が巨大網状樹脂である、請求項１に記載の方法。
6. 前記陽イオン交換樹脂が、コポリマージビニルベンゼン、及びアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、エチルビニルベンゼンまたはスチレンを含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記陽イオン交換樹脂が１６８０ミクロン未満の粒子を含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記ワインが、前記陽イオン交換樹脂または分子インプリント媒体と接触する前に瓶詰めされている、請求項１に記載の方法。
9. 前記陽イオン交換樹脂がカートリッジ内にあり、前記カートリッジが紐またはロッドに取り付けられている、請求項１に記載の方法。
10. 液体から生体アミンを除去または減少させるための装置であって、
    一部がボトルのネックと係合するように構成された細長い本体を含み、
    前記細長い本体は、下部と、上部と、前記上部と下部との間に延在する内部空洞とを含み、
    前記下部は、液体が前記内部空洞に入ることを可能にするように構成された１つ以上の開口部を画定し、
    前記上部は、液体が前記内部空洞を出ることを可能にするように構成された１つ以上の開口部を画定し、
    生体アミンを除去するための部分ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨ₂に対して選択的な、有効量の陽イオン交換樹脂及び／または分子インプリント媒体が前記内部空洞内に配置される、前記装置。
11. 生体アミンを液体から除去または減少させるための装置であって、
    上部、下部及びそれらの間の内部空洞を有する細長い本体であって、
    前記下部の少なくとも一部は、ボトルのネックに係合するように構成されており、
    前記下部は、液体が前記内部空洞に入ることを可能にするように構成された１つ以上の開口部を画定し、
    前記上部は、ボトルのネックの内径よりも大きい外径を有し、液体が前記内部空洞を出ることを可能にするように構成された多孔質層を含む、前記本体と、
    空間を画定し、前記多孔質層の少なくとも一部の上に配置されたカバーと、
    前記本体の側壁に画定され、前記下部と前記上部との間に延在するチャネルベントとを含む、前記装置。
12. 前記内部空洞が、部分ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨ₂に対して選択的な陽イオン交換樹脂及び／または分子インプリント媒体を含む、請求項１１に記載の装置。
13. 前記内部空洞が、約０．５ｇ〜約１０ｇの陽イオン交換樹脂または分子インプリント媒体を含む、請求項１２に記載の装置。
14. 前記陽イオン交換樹脂及び／または分子インプリント媒体が、カートリッジの内部に配置される、請求項１２に記載の装置。
15. 前記陽イオン交換樹脂がスルホン酸基を含む、請求項１２に記載の装置。
16. 前記陽イオン交換樹脂がカルボン酸基を含む、請求項１２に記載の装置。
17. 前記陽イオン交換樹脂がゲル樹脂である、請求項１２に記載の装置。
18. 前記陽イオン交換樹脂が巨大網状樹脂である、請求項１２に記載の装置。
19. 前記陽イオン交換樹脂が、コポリマージビニルベンゼン及びアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、エチルビニルベンゼンまたはスチレンを含む、請求項１２に記載の装置。
20. 前記陽イオン交換樹脂が、１６８０ミクロン未満の粒子を含む、請求項１２に記載の装置。
21. 前記本体の前記下部の外面の少なくとも一部から半径方向外向きに延びる１つ以上の環状リブをさらに含む、請求項１１に記載の装置。
22. 前記カバーが、前記本体の一部に取り外し可能に固定されている、請求項１１に記載の装置。
23. 多孔質層が前記上部内に配置される、請求項１１に記載の装置。
24. 前記多孔質層が、前記上部と一体的に形成され、前記多孔質層の少なくとも一部が、前記液体を注ぐための溝を画定するように、前記本体の一側面から半径方向外向きに延びる、請求項２３に記載の装置。
25. 液体から生体アミンを除去または減少させるための装置であって、
    上部及び下部を有する細長い本体を含み、
    前記下部の少なくとも一部は、ボトルのネックと係合するような大きさであり、
    前記本体は、前記上部と下部との間に内部空洞をさらに含み、
    部分ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨ₂に対して選択的な陽イオン交換樹脂及び／または分子インプリント媒体が前記内部空洞内に配置される、前記装置。
26. 前記上部が、前記上部の上面に隣接するスパウトをさらに画定する、請求項２５に記載の装置。
27. 前記スパウトが溝付きである、請求項２６に記載の装置。
28. 前記本体の外面の少なくとも一部から半径方向外向きに延び、前記ボトルの前記ネックの上面に係合するように構成された環状リップをさらに含む、請求項２５に記載の装置。
29. 前記本体の外面の少なくとも一部から半径方向外向きに延びる１つ以上の環状リブをさらに含む、請求項２５に記載の装置。
30. 前記内部空洞が、約０．５ｇ〜約１０ｇの陽イオン交換樹脂及び／または分子インプリント媒体を含む、請求項２５に記載の装置。
31. 前記陽イオン交換樹脂がスルホン酸基を含む、請求項２５に記載の装置。
32. 前記陽イオン交換樹脂がカルボン酸基を含む、請求項２５に記載の装置。
33. 前記陽イオン交換樹脂がゲル樹脂である、請求項２５に記載の装置。
34. 前記陽イオン交換樹脂が巨大網状樹脂である、請求項２５に記載の装置。
35. 前記陽イオン交換樹脂が、コポリマージビニルベンゼン及びアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、エチルビニルベンゼンまたはスチレンを含む、請求項２５に記載の装置。
36. 前記陽イオン交換樹脂が１６８０ミクロン未満の粒子を含む、請求項２５に記載の装置。
37. 陽イオン交換樹脂及び／または分子インプリント媒体がカートリッジに収容されている、請求項２５に記載の装置。
38. 前記カートリッジが、前記本体に取り外し可能に固定されている、請求項３７に記載の装置。
39. 前記カートリッジが、前記本体に恒久的に固定されている、請求項３７に記載の装置。
40. 追加のフィルター材料を含む第２のカートリッジをさらに含む、請求項３７に記載の装置。
41. 前記本体の前記下部が、１つ以上の開口部を画定する、請求項２５に記載の装置。
42. 液体からアミンを除去または減少させるための装置であって、
    上部、下部及びそれらの間の内部空洞を有する細長い本体を含み、
    前記下部は、前記下部の底面に隣接するネック受け入れチャネルを画定し、
    前記ネック受け入れチャネルは、ボトルのネックの上部を受け入れ、半径方向内向きに付勢されて、前記ネックの前記上部と係合するように半径方向外向きに付勢されるように構成され、
    部分ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＮＨ₂に対して選択的な陽イオン交換樹脂及び／または分子インプリント媒体が前記内部空洞内に配置されている、前記装置。
43. 前記本体の前記上部の上面に隣接したスパウトをさらに画定する、請求項４２に記載の装置。
44. 前記スパウトが溝付きである、請求項４３に記載の装置。
45. 前記本体の外面の少なくとも一部から半径方向外向きに延びる１つ以上の環状リブをさらに画定する、請求項４２に記載の装置。
46. 前記空洞が、約０．５ｇ〜約１０ｇの陽イオン交換樹脂を含む、請求項４２に記載の装置。
47. 前記陽イオン交換樹脂がスルホン酸基を含む、請求項４２に記載の装置。
48. 前記陽イオン交換樹脂がカルボン酸基を含む、請求項４２に記載の装置。
49. 前記陽イオン交換樹脂がゲル樹脂である、請求項４２に記載の装置。
50. 前記陽イオン交換樹脂が巨大網状樹脂である、請求項４２に記載の装置。
51. 前記陽イオン交換樹脂は、コポリマージビニルベンゼン及びアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、エチルビニルベンゼンまたはスチレンを含む、請求項４２に記載の装置。
52. 前記陽イオン交換樹脂が、１６８０ミクロン未満の粒子を含む、請求項４２に記載の装置。
53. 前記陽イオン交換樹脂及び／または分子インプリント媒体がカートリッジに収容されている、請求項４２に記載の装置。
54. 前記カートリッジが、前記本体に取り外し可能に固定されている、請求項５３に記載の装置。
55. 前記カートリッジが、前記本体に恒久的に固定されている、請求項５３に記載の装置。
56. 追加のフィルター材料を含む第２のカートリッジをさらに含む、請求項５３に記載の装置。