2019年度國家技術發明獎二等獎農產品中典型化學污染物精準識別與檢測關鍵技術

主要完成人：

王 靜（中國農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所）

何方洋（北京勤邦生物技術有限公司）

金茂俊（中國農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所）

佘永新（中國農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所）

金 芬（中國農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所）

楊 鑫（哈爾濱工業大學）

提名單位：農業農村部

中國農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所王靜團隊牽頭完成的“農產品中典型化學污染物精準識別與檢測關鍵技術”獲2019年度國家技術發明獎二等獎。項目成果中對硫磷、毒死蜱、三唑磷、克百威、β-內酰胺類、四環素、頭孢類、林可霉素、泰妙菌素等快速檢測試劑盒被北京三元食品股份有限公司、黑龍江完達山乳業股份有限公司等上市公司及龍頭企業用于15萬余份乳制品、果蔬等農產品的日常產品質量監督控制。

農獸藥殘留、違禁添加物等化學污染物是影響我國農產品質量安全的重要因素，嚴重威脅消費安全和人民健康。精準檢測是第一時間發現問題、政府實施有效監管的核心技術手段。針對農產品中化學污染物精準檢測仍存在前處理特異性差、核心識別材料制備難、檢測通量低及靈敏度不高等難題，該項目經十余年系統研究，以檢得準、檢得快、檢得多為目標，在分子印跡設計、核心識別材料創制、免疫檢測增敏等核心技術上取得了以下突破：

1.發明了雙模板及虛擬模板分子印跡納米微球（MIP）制備技術，創制了14類具特異性和高選擇性的MIP固相萃取產品，解決了樣品前處理“類特異性”差和假陽性的技術難題。針對同類污染物一次性提取困難，提出雙模板分子設計理念，誘導聚合物表面形成更多結合位點，實現了具有類特異性識別能力MIP的一步法制備，對目標物的結合與識別能力提高3～7倍。設計了虛擬模板分子，合成高選擇性MIP，解決了吸附量低和模板滲漏導致假陽性的技術難題。創制了能分別富集20種三唑類農藥、17種三嗪類農藥、10種磺酰脲類農藥等14類特異性識別MIP固相萃取產品，為污染物精準檢測提供了新的前處理方法。

2.發明了親脂鏈臂半抗原設計和化學發光免疫檢測增敏技術，探明了影響競爭免疫檢測敏感性的關鍵因子，開發出56種穩定準確的試劑盒（試紙條）。創建了基于化學污染物親脂性與半抗原鏈臂長度互作的半抗原結構設計技術，揭示了抗體篩選體系中引入樣品基質對提高抗體抗干擾能力的重要性，制備了44個高親和性和抗干擾抗體，親和力常數高達1.8×1010升/摩爾，提升2個數量級。發明了基于酚羥基與雜環胺類化合物的化學發光增敏技術，研制了基于4-羥基-4-碘聯苯和對咪唑苯酚的化學發光核心增敏配方，研發了56個化學發光、熒光、酶等標記的精準檢測產品，靈敏度提高2～40倍。

3.突破了復雜基質干擾的技術難題，創建了模塊化樣品前處理技術，研發了34套高通量確證檢測技術。針對農產品中痕量化學污染物與樣品雜質分離難度大的問題，發明了功能化磁性納米多孔介質高效分離和凈化技術，結合MIP固相萃取、混合分散固相萃取等前處理技術，構建可精準配置的模塊化樣品前處理技術，研發了34套600余種污染物的高通量檢測技術，檢測限5～20微克/千克，實現了農產品中典型化學污染物的高通量檢測。

自2005年以來，項目成果形成的方法與產品先后在農業農村部農藥檢定所、北京市食品安全風險評估中心、中國科學院生態環境研究中心、中國檢驗檢疫科學研究院、農業農村部谷物及制品質量監督檢驗測試中心、農業農村部蔬菜品質監督檢驗測試中心、北京三元食品股份有限公司、黑龍江完達山乳業股份有限公司、同方威視技術股份有限公司等政府機構、科研院所、質檢中心、企業、基層單位推廣應用，覆蓋全國31省區市3000家單位，產品遠銷美國、德國、意大利等21個國家。

項目成果獲2016年北京市科學技術獎一等獎、2016年中國分析測試協會科學技術獎一等獎。獲授權發明專利83項（含美國、澳大利亞2項），制定國家/行業標準25項，獲國家/北京新產品證書11個，發表論文162篇，其中SCI 95篇（一區29篇）。近3年新增銷售額2.17億元，間接經濟效益107.9億元，創匯170.3萬美元，為保障農產品消費和貿易安全做出了重要貢獻。