古代有一種常見的銀針驗(yàn)毒方式，將銀針或銀釵與食物接觸后，如果針變黑便判定食物有毒。這種方式距今已有大約一千多年歷史，是一種非常傳統(tǒng)的驗(yàn)毒方法。

圖源：電視劇《甄嬛傳》劇照

(相關(guān)資料圖)

那么，銀針試毒是不是就是萬能的呢？能不能把所有的毒都檢驗(yàn)出來？要回答這個(gè)問題，我們需要了解兩件事情：

①銀針試毒原理是什么？②古今毒物有何區(qū)別？

銀針探毒？歪打正著

在許多古裝電視劇和電影中，我們經(jīng)常看到用銀針對(duì)食物驗(yàn)毒的橋段，甚至仵作也將銀針試毒作為檢驗(yàn)尸體死亡原因的手段之一。

比如在周星馳電影《九品芝麻官》中的戚家十三口滅門慘案片段，就有仵作以銀針驗(yàn)毒，證明戚家十三口連同一條狗均是中毒而亡。

圖源：電影《九品芝麻官》劇照

當(dāng)然這里邊有一些藝術(shù)加工的成分，不過在當(dāng)時(shí)倒也可以理解。因?yàn)楣糯鷮?duì)毒物的使用比較有限，常用的毒物是砒霜（三氧化二砷）。另有一種紅信石，其主要成分也是三氧化二砷，外觀呈紅色，與丹頂鶴頭頂?shù)念伾嗨?，又被稱為鶴頂紅。

不論是砒霜還是鶴頂紅，有毒成分均為三氧化二砷。所以，銀針驗(yàn)毒，主要是看有沒有三氧化二砷，不過這個(gè)過程有點(diǎn)歪打正著。

實(shí)際上，三氧化二砷與銀元素并不能發(fā)生反應(yīng)。之所以能看到銀針變黑的現(xiàn)象，主要是因?yàn)楣糯峒兗夹g(shù)有限，毒物中總是混有一些硫磺或硫化物。

硫元素與銀針接觸后，在氧氣的輔助作用下反應(yīng)，很快會(huì)生成黑色的硫化銀（Ag + S -->Ag2S），所以，銀針其實(shí)只是探到了不純的毒物里帶的雜質(zhì)而已。

還有些流言，說銀首飾佩戴一段時(shí)間后會(huì)變黑銀首飾，是身體有毒素。這并不正確，其實(shí)是人體汗液中鹽分、硫元素與銀首飾長(zhǎng)期接觸后發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致銀首飾表面出現(xiàn)了一層黑色的銀垢（硫化銀和少量氧化銀）。

由此可知，銀針試毒，其實(shí)對(duì)硫元素有所反應(yīng)并產(chǎn)生黑色的化學(xué)產(chǎn)物。當(dāng)我們弄清原理就得感慨，這種只知其然不知其所以然的驗(yàn)毒方法，弄不好已經(jīng)造成過好多冤假錯(cuò)案了。古代常用毒物就那么些，現(xiàn)代可就多了。

現(xiàn)在有毒物質(zhì)有哪些？

現(xiàn)代毒物種類繁多，毒物之間性質(zhì)差異顯著，產(chǎn)生毒性的機(jī)制各不相同。

例如，安全監(jiān)管總局會(huì)同工業(yè)和信息化部、公安部、環(huán)境保護(hù)部、交通運(yùn)輸部、農(nóng)業(yè)部、國(guó)家衛(wèi)生計(jì)生委、質(zhì)檢總局、鐵路局、民航局制定的《危險(xiǎn)化學(xué)品目錄》中就羅列了 2828 種/類化學(xué)物質(zhì)，它們的急性毒性跟慢性毒性均有很大差異。

除了化學(xué)品，許多微生物代謝產(chǎn)生的生物毒素毒性也很強(qiáng)，比如大家熟知的河豚毒素、黃曲霉素等等。生活中也有一些劇毒物質(zhì)，如水銀（汞，普通溫度計(jì)含有）。許多化學(xué)毒劑或生物毒素都不能跟銀元素產(chǎn)生顏色反應(yīng)，那么也就無法通過銀針變黑來驗(yàn)毒了。

既然銀針試毒已不是萬能方法，現(xiàn)在驗(yàn)毒的方法有哪些呢？

其實(shí)，現(xiàn)代驗(yàn)毒更多的是基于儀器分析檢測(cè)，類似我們?nèi)メt(yī)院進(jìn)行體檢，各個(gè)指標(biāo)都對(duì)應(yīng)一項(xiàng)化學(xué)/生物分析。不過，這些高端設(shè)備操作復(fù)雜，占地面積也大，很多情況下用起來不很方便，因此，除了這些高端設(shè)備，生活中檢測(cè)試紙/檢測(cè)卡也比較常見。下面，我們就簡(jiǎn)單介紹一類跟“金”有關(guān)的驗(yàn)毒技術(shù)。

現(xiàn)代驗(yàn)毒，可以用金

當(dāng)然，我們這里說的用“金”驗(yàn)毒，可不是直接拿出根金針捅來捅去，現(xiàn)在咱們常用的是膠體金檢測(cè)試紙技術(shù)。下面就具體從膠體金顯色機(jī)理、檢測(cè)原理和檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行介紹。

膠體金通常直徑在 5~100 納米（1 納米 =1*10-9米）之間且分散性良好的球形金納米顆粒（AuNPs），當(dāng)金納米顆粒發(fā)生聚集后，所產(chǎn)生的共振吸收波長(zhǎng)發(fā)生紅移，其溶液呈現(xiàn)紫色或者紫紅色。

通過肉眼直接觀測(cè)顏色變化，即可判斷金納米顆粒是否發(fā)生團(tuán)聚[1]。如果我們能夠?qū)鸺{米顆粒進(jìn)行一點(diǎn)小小的加工，讓它們碰上特定有毒物質(zhì)的時(shí)候發(fā)生聚集導(dǎo)致顏色變化，就可以做出簡(jiǎn)單直觀的驗(yàn)毒工具了。

例如，如下圖所示在金納米顆粒表面修飾上疊氮苯和活性酯后，如果接觸了硫化氫（一種有毒氣體），硫化氫就可以將疊氮苯還原成苯胺，隨之與活性酯反應(yīng)生成酰胺化合物，并誘導(dǎo)金納米顆粒聚集發(fā)生變色[2]，于是我們就知道，附近可能存在硫化氫。同樣的，在金納米顆粒表面修飾上不同的具有類似功能的基團(tuán)，就可以用來檢測(cè)很多不同的物質(zhì)。

金納米顆粒檢測(cè)硫化氫示意圖

新冠測(cè)抗原，原來也是它新冠疫情以來，我們對(duì)各種檢測(cè)方法已經(jīng)非常熟悉，其中有種咱們目前自己就能在家測(cè)的新冠抗原檢測(cè)試劑盒，就用到了前面說的原理。

目前常用的檢測(cè)方式是雙抗體夾心法，即檢測(cè)毒物前需要對(duì)金納米顆粒表面進(jìn)行抗體修飾，通常采用蛋白質(zhì)等生物分子實(shí)現(xiàn)功能化。

這些表面的抗體功能分子選擇性地與目標(biāo)毒物發(fā)生相互作用，導(dǎo)致金納米顆粒表面富集毒物。此時(shí)，試紙還在兩個(gè)區(qū)域分別包埋了毒物抗體和對(duì)照抗體。與毒物結(jié)合的金納米顆粒會(huì)在特定區(qū)域形成“抗體-毒物-抗體”夾心復(fù)合物沉積并顯紅色，這個(gè)區(qū)域稱為檢測(cè)帶（也叫 T 線）。

而沒有與毒物結(jié)合的金納米顆粒則會(huì)另一個(gè)區(qū)域沉積顯色，這個(gè)區(qū)域稱為對(duì)照帶（也叫 C 線）。金納米顆粒由于粒徑太小，表面化學(xué)活性很高，容易自發(fā)發(fā)生聚集。如果發(fā)現(xiàn)顯色區(qū)域?yàn)樽仙蛘吆谏?，則表示試紙失效。如果沒有形成對(duì)照帶，結(jié)果記為無效。只有對(duì)照帶正常，且在檢測(cè)帶上有顏色，才算檢出毒物。

檢測(cè)卡結(jié)果判定根據(jù)檢測(cè)原理，只要將對(duì)應(yīng)的毒物識(shí)別分子修飾在金納米顆粒表面，理論上來講任何毒物都被識(shí)別。

現(xiàn)有的膠體金修飾分子主要分為兩種：螯合劑和抗體。因此，檢測(cè)試紙對(duì)相應(yīng)的重金屬離子、陰離子以及病毒等毒物都有較好的檢測(cè)能力。例如前面說的新冠病毒抗原檢測(cè)卡。

回顧一下前文，毒物檢測(cè)“從銀到金”的轉(zhuǎn)變，從一開始的歪打正著知其然不知其所以然，到現(xiàn)在因?yàn)楦闱宄嗽砟軌螂S心所欲地定制不同毒物的專用檢測(cè)試劑，都是我們對(duì)化學(xué)的認(rèn)識(shí)越來越深入的結(jié)果。

參考文獻(xiàn)

[1] Z. Yuan, C.-C. Hu, H.-T. Chang, C. Lu, Analyst 2016, 141, 1611-1626.

[2] Z. Yuan, F. Lu, M. Peng, C.-W. Wang, Y.-T. Tseng, Y. Du, N. Cai, C.-W. Lien, H.-T. Chang, Y. He, E. S. Yeung, Anal. Chem. 2015, 87, 7267-7273.

策劃制作

作者丨袁智勤 北京化工大學(xué)副教授

審核丨魏銳北京師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院 教授

策劃丨丁崝

責(zé)編丨一諾

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