2019年度国家技术发明奖二等奖农产品中典型化学污染物精准识别与检测关键技术

主要完成人：

王 静（中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所）

何方洋（北京勤邦生物技术有限公司）

金茂俊（中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所）

佘永新（中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所）

金 芬（中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所）

杨 鑫（哈尔滨工业大学）

提名单位：农业农村部

中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所王静团队牵头完成的“农产品中典型化学污染物精准识别与检测关键技术”获2019年度国家技术发明奖二等奖。项目成果中对硫磷、毒死蜱、三唑磷、克百威、β-内酰胺类、四环素、头孢类、林可霉素、泰妙菌素等快速检测试剂盒被北京三元食品股份有限公司、黑龙江完达山乳业股份有限公司等上市公司及龙头企业用于15万余份乳制品、果蔬等农产品的日常产品质量监督控制。

农兽药残留、违禁添加物等化学污染物是影响我国农产品质量安全的重要因素，严重威胁消费安全和人民健康。精准检测是第一时间发现问题、政府实施有效监管的核心技术手段。针对农产品中化学污染物精准检测仍存在前处理特异性差、核心识别材料制备难、检测通量低及灵敏度不高等难题，该项目经十余年系统研究，以检得准、检得快、检得多为目标，在分子印迹设计、核心识别材料创制、免疫检测增敏等核心技术上取得了以下突破：

1.发明了双模板及虚拟模板分子印迹纳米微球（MIP）制备技术，创制了14类具特异性和高选择性的MIP固相萃取产品，解决了样品前处理“类特异性”差和假阳性的技术难题。针对同类污染物一次性提取困难，提出双模板分子设计理念，诱导聚合物表面形成更多结合位点，实现了具有类特异性识别能力MIP的一步法制备，对目标物的结合与识别能力提高3～7倍。设计了虚拟模板分子，合成高选择性MIP，解决了吸附量低和模板渗漏导致假阳性的技术难题。创制了能分别富集20种三唑类农药、17种三嗪类农药、10种磺酰脲类农药等14类特异性识别MIP固相萃取产品，为污染物精准检测提供了新的前处理方法。

2.发明了亲脂链臂半抗原设计和化学发光免疫检测增敏技术，探明了影响竞争免疫检测敏感性的关键因子，开发出56种稳定准确的试剂盒（试纸条）。创建了基于化学污染物亲脂性与半抗原链臂长度互作的半抗原结构设计技术，揭示了抗体筛选体系中引入样品基质对提高抗体抗干扰能力的重要性，制备了44个高亲和性和抗干扰抗体，亲和力常数高达1.8×1010升/摩尔，提升2个数量级。发明了基于酚羟基与杂环胺类化合物的化学发光增敏技术，研制了基于4-羟基-4-碘联苯和对咪唑苯酚的化学发光核心增敏配方，研发了56个化学发光、荧光、酶等标记的精准检测产品，灵敏度提高2～40倍。

3.突破了复杂基质干扰的技术难题，创建了模块化样品前处理技术，研发了34套高通量确证检测技术。针对农产品中痕量化学污染物与样品杂质分离难度大的问题，发明了功能化磁性纳米多孔介质高效分离和净化技术，结合MIP固相萃取、混合分散固相萃取等前处理技术，构建可精准配置的模块化样品前处理技术，研发了34套600余种污染物的高通量检测技术，检测限5～20微克/千克，实现了农产品中典型化学污染物的高通量检测。

自2005年以来，项目成果形成的方法与产品先后在农业农村部农药检定所、北京市食品安全风险评估中心、中国科学院生态环境研究中心、中国检验检疫科学研究院、农业农村部谷物及制品质量监督检验测试中心、农业农村部蔬菜品质监督检验测试中心、北京三元食品股份有限公司、黑龙江完达山乳业股份有限公司、同方威视技术股份有限公司等政府机构、科研院所、质检中心、企业、基层单位推广应用，覆盖全国31省区市3000家单位，产品远销美国、德国、意大利等21个国家。

项目成果获2016年北京市科学技术奖一等奖、2016年中国分析测试协会科学技术奖一等奖。获授权发明专利83项（含美国、澳大利亚2项），制定国家/行业标准25项，获国家/北京新产品证书11个，发表论文162篇，其中SCI 95篇（一区29篇）。近3年新增销售额2.17亿元，间接经济效益107.9亿元，创汇170.3万美元，为保障农产品消费和贸易安全做出了重要贡献。