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中國檢科院張峰研究員團隊在食品安全檢測關(guān)鍵材料和核心元件研究方向取得突破

2024-01-08 09:05:43 來源：中國檢驗檢疫科學(xué)研究院閱讀量：10695

　　食品種類多、供應(yīng)鏈條長、安全監(jiān)管難度大。檢測技術(shù)是保障食品安全的重要手段。但現(xiàn)有檢測技術(shù)存在檢測關(guān)鍵材料特異性差導(dǎo)致樣品前處理時間長、富集效率低，質(zhì)譜離子源等檢測核心元件選擇性低導(dǎo)致食品樣品無法實時分析等食品安全檢測難題。面對挑戰(zhàn)，我院張峰首席專家團隊在食品安全檢測關(guān)鍵材料、核心元件和創(chuàng)新方法研究方向取得系列技術(shù)突破。

　　在關(guān)鍵材料研發(fā)方面，團隊探明了前處理材料對食品中有害物的特異性吸附作用機制，研制了系列高特異性吸附的微納結(jié)構(gòu)前處理材料。痕量/超痕量水平的目標(biāo)物檢測需要先進行富集凈化前處理，但現(xiàn)有材料富集能力有限、特異性不足，導(dǎo)致檢測靈敏度達(dá)不到檢測要求。團隊從分子結(jié)構(gòu)入手，解析了前處理材料對食品中有害物的特異吸附作用機制，引入脲類等官能團，制備了系列化學(xué)鍵調(diào)控共價有機框架材料(Fe3O4@ETTA-PPDI、Fe3O4@TAPB-BTT和Fe3O4@TAPM-PPDI等)，并包覆在磁性納米粒子表面。用于食品中黃曲霉毒素、氟喹諾酮類獸藥和苯脲類除草劑等有害物的富集凈化，前處理時間由幾小時縮短至幾分鐘，與國家標(biāo)準(zhǔn)方法相比，檢測靈敏度提高超百倍，突破了材料特異性差導(dǎo)致前處理過程繁瑣、檢測靈敏度低等難以滿足檢測要求的技術(shù)難題。

　　在核心元件研發(fā)方向，團隊將分離新材料與質(zhì)譜離子源相融合，研制了高選擇性質(zhì)譜離子源元件和實時質(zhì)譜快檢方法。目前現(xiàn)場快檢常用的膠體金試紙條等小巧便攜，但定性定量準(zhǔn)確度較低。質(zhì)譜具有準(zhǔn)確度高的優(yōu)勢，但設(shè)備笨重且需要冗長的樣品前處理和色譜分離過程，難以用于現(xiàn)場快檢。團隊突破現(xiàn)有實時質(zhì)譜離子源只具有電離功能的瓶頸，將系列分離材料修飾技術(shù)引入質(zhì)譜離子源，使離子源具備了分離功能，可以對食品等復(fù)雜樣品基質(zhì)凈化的同時進行目標(biāo)物電離，擯棄了食品質(zhì)譜分析前的繁冗色譜分離，研發(fā)了系列分離-電離一體化實時質(zhì)譜離子源。如將研發(fā)的分子印跡材料與導(dǎo)電基板相偶聯(lián)，研制出新型質(zhì)譜離子源(如圖2所示)，建立的實時質(zhì)譜快檢方法用于食品中氨基甲酸酯類的檢測，檢測速度≤40秒，方法定量限可達(dá)0.5 μg/kg，與國標(biāo)方法相比，檢測速度由幾十分鐘縮短至幾十秒，靈敏度提高近20倍，破解了食品安全現(xiàn)場檢測技術(shù)準(zhǔn)確度不足的技術(shù)難題。

　　2023年團隊在食品安全創(chuàng)新檢測技術(shù)方向取得系列突破，研制新型凈化富集材料8種、新型質(zhì)譜離子源元件3件；申請發(fā)明專利15件；授權(quán)發(fā)明專利14件；獲得軟件著作權(quán)2項；研制食品安全標(biāo)準(zhǔn)9項，在國內(nèi)外期刊發(fā)表文章21篇，其中SCI一區(qū)TOP文章8篇。

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