古代有一种常见的银针验毒方式，将银针或银钗与食物接触后，如果针变黑便判定食物有毒。这种方式距今已有大约一千多年历史，是一种非常传统的验毒方法。

图源：电视剧《甄嬛传》剧照

那么，银针试毒是不是就是万能的呢？能不能把所有的毒都检验出来？要回答这个问题，我们需要了解两件事情：

①银针试毒原理是什么？②古今毒物有何区别？

银针探毒？歪打正着

在许多古装电视剧和电影中，我们经常看到用银针对食物验毒的桥段，甚至仵作也将银针试毒作为检验尸体死亡原因的手段之一。比如在周星驰电影《九品芝麻官》中的戚家十三口灭门惨案片段，就有仵作以银针验毒，证明戚家十三口连同一条狗均是中毒而亡。

图源：电影《九品芝麻官》剧照

当然这里边有一些艺术加工的成分，不过在当时倒也可以理解。因为古代对毒物的使用比较有限，常用的毒物是砒霜（三氧化二砷）。另有一种红信石，其主要成分也是三氧化二砷，外观呈红色，与丹顶鹤头顶的颜色相似，又被称为鹤顶红。不论是砒霜还是鹤顶红，有毒成分均为三氧化二砷。所以，银针验毒，主要是看有没有三氧化二砷，不过这个过程有点歪打正着。

实际上，三氧化二砷与银元素并不能发生反应。之所以能看到银针变黑的现象，主要是因为古代提纯技术有限，毒物中总是混有一些硫磺或硫化物。硫元素与银针接触后，在氧气的辅助作用下反应，很快会生成黑色的硫化银（Ag + S -->Ag2S），所以，银针其实只是探到了不纯的毒物里带的杂质而已。

还有些流言，说银首饰佩戴一段时间后会变黑银首饰，是身体有毒素。这并不正确，其实是人体汗液中盐分、硫元素与银首饰长期接触后发生了化学反应，导致银首饰表面出现了一层黑色的银垢（硫化银和少量氧化银）。由此可知，银针试毒，其实对硫元素有所反应并产生黑色的化学产物。当我们弄清原理就得感慨，这种只知其然不知其所以然的验毒方法，弄不好已经造成过好多冤假错案了。古代常用毒物就那么些，现代可就多了。

现在有毒物质有哪些？

现代毒物种类繁多，毒物之间性质差异显著，产生毒性的机制各不相同。例如，安全监管总局会同工业和信息化部、公安部、环境保护部、交通运输部、农业部、国家卫生计生委、质检总局、铁路局、民航局制定的《危险化学品目录》中就罗列了 2828 种/类化学物质，它们的急性毒性跟慢性毒性均有很大差异。

除了化学品，许多微生物代谢产生的生物毒素毒性也很强，比如大家熟知的河豚毒素、黄曲霉素等等。生活中也有一些剧毒物质，如水银（汞，普通温度计含有）。许多化学毒剂或生物毒素都不能跟银元素产生颜色反应，那么也就无法通过银针变黑来验毒了。

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既然银针试毒已不是万能方法，现在验毒的方法有哪些呢？其实，现代验毒更多的是基于仪器分析检测，类似我们去医院进行体检，各个指标都对应一项化学/生物分析。不过，这些高端设备操作复杂，占地面积也大，很多情况下用起来不很方便，因此，除了这些高端设备，生活中检测试纸/检测卡也比较常见。下面，我们就简单介绍一类跟“金”有关的验毒技术。

现代验毒，可以用金

当然，我们这里说的用“金”验毒，可不是直接拿出根金针捅来捅去，现在咱们常用的是胶体金检测试纸技术。下面就具体从胶体金显色机理、检测原理和检测对象进行介绍。

胶体金通常直径在 5~100 纳米（1 纳米 =1*10-9米）之间且分散性良好的球形金纳米颗粒（AuNPs），当金纳米颗粒发生聚集后，所产生的共振吸收波长发生红移，其溶液呈现紫色或者紫红色。通过肉眼直接观测颜色变化，即可判断金纳米颗粒是否发生团聚[1]。如果我们能够对金纳米颗粒进行一点小小的加工，让它们碰上特定有毒物质的时候发生聚集导致颜色变化，就可以做出简单直观的验毒工具了。

例如，如下图所示在金纳米颗粒表面修饰上叠氮苯和活性酯后，如果接触了硫化氢（一种有毒气体），硫化氢就可以将叠氮苯还原成苯胺，随之与活性酯反应生成酰胺化合物，并诱导金纳米颗粒聚集发生变色[2]，于是我们就知道，附近可能存在硫化氢。同样的，在金纳米颗粒表面修饰上不同的具有类似功能的基团，就可以用来检测很多不同的物质。

金纳米颗粒检测硫化氢示意图

新冠测抗原，原来也是它

新冠疫情以来，我们对各种检测方法已经非常熟悉，其中有种咱们目前自己就能在家测的新冠抗原检测试剂盒，就用到了前面说的原理。

目前常用的检测方式是双抗体夹心法，即检测毒物前需要对金纳米颗粒表面进行抗体修饰，通常采用蛋白质等生物分子实现功能化。这些表面的抗体功能分子选择性地与目标毒物发生相互作用，导致金纳米颗粒表面富集毒物。

此时，试纸还在两个区域分别包埋了毒物抗体和对照抗体。与毒物结合的金纳米颗粒会在特定区域形成“抗体-毒物-抗体”夹心复合物沉积并显红色，这个区域称为检测带（也叫 T 线）。而没有与毒物结合的金纳米颗粒则会另一个区域沉积显色，这个区域称为对照带（也叫C 线）。

金纳米颗粒由于粒径太小，表面化学活性很高，容易自发发生聚集。如果发现显色区域为紫色或者黑色，则表示试纸失效。如果没有形成对照带，结果记为无效。只有对照带正常，且在检测带上有颜色，才算检出毒物。

检测卡结果判定

根据检测原理，只要将对应的毒物识别分子修饰在金纳米颗粒表面，理论上来讲任何毒物都被识别。现有的胶体金修饰分子主要分为两种：螯合剂和抗体。因此，检测试纸对相应的重金属离子、阴离子以及病毒等毒物都有较好的检测能力。例如前面说的新冠病毒抗原检测卡。

回顾一下前文，毒物检测“从银到金”的转变，从一开始的歪打正着知其然不知其所以然，到现在因为搞清楚了原理能够随心所欲地定制不同毒物的专用检测试剂，都是我们对化学的认识越来越深入的结果。

参考文献

[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.

作者丨袁智勤 北京化工大学副教授

审核丨魏锐 北京师范大学化学学院 教授

来源: 科普中国新媒体

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