获奖项目简介
2021年CAIA奖二等奖:基于碳纳米材料滤过型快速净化法开发及其在食品安全检测中的应用
完成单位:中国标准化研究院、中国农业大学、北京市茶叶质量监督检验站
完成人:兰韬、潘灿平、刘松南、席兴军、韩丽君、马永强、初侨、鲁润华、于聪聪、董晓倩
成果简介:本项目针对目前现有检测技术前处理方法存在基质净化操作复杂、费时费力、且耗材昂贵等问题,以研制高效、特异性的纳米净化剂为手段,结合开发多种新颖的前处理快速净化柱为突破口,在保证检测方法准确性和灵敏度的前提下,建立一批简便易用、省时省力、更为经济的前处理方法。
创新点及科学价值:本项目首先基于多壁碳纳米管、金属有机框架(MOF)材料,通过定向改性,创新性的研制一系列具有特殊吸附效果的净化剂,为快速、高灵敏分析检测方法的构建提供了新材料。其次基于制备的系列新型吸附剂,创新性的开发了多种复杂基质中痕量物质的即开即用式快速净化柱,并通过方法学验证形成标准方法,为食品农产品质量安全检测提供了重要技术支撑。
项目研究成果攻克了食品质量安全领域急需的关键检测技术,突破了我国食品质量安全检测能力不足的瓶颈,极大地提升了我国食品农产品质量安全检测技术水平,保障了我国食品农产品质量安全。本项目成果经国内权威专家鉴定,认为整体技术达到国际先进水平。
社会经济效益:
本项目研究成果获国家发明专利5项,实用新型专利3项,软件著作权1项,在国内外知名学术刊物上发表论文40篇,其中被《Food Chemistry》等食品领域TOP SCI期刊收录论文29篇,单篇最高他引79次。培养研究生20人,培养中青年学术骨干6人,培训专业技术人员1634人。
项目研发的即开即用式快速净化柱和相应的前处理方法可以省去复杂耗时的样品浓缩过程,使单个样品前处理过程从2 h降低到10 min以内,极大的提升了检测效率;同时相对于目前常见的SPE柱,本项目研发的快速净化柱可以将成本从70-100元降低至40元,可为国家各类食品农产品抽检计划的完成降低大量检测成本,实现国产替代,尤其适合农贸集散地的食品农产品质量安全检测。项目成果在北京科德诺思技术有限公司等企业进行了产业化,实现销售收入879万元,实现利润291万元。同时在国家茶叶产品质量监督检验中心(四川)等政府实验室以及华测等第三方检测实验室进行了广泛的推广应用,单样约降低30元/单,直接或间接获得经济效益700余万元,极大地提升了我国食品农产品质量安全检测技术水平和食品农产品的国际竞争力,取得显著的经济社会效益。
应用前景:本项目研发的快速净化柱性价比极高,可为国家各类食品农产品抽检计划的完成降低大量检测成本,实现国产替代,尤其适合农贸集散地的食品农产品质量安全检测。