古代有一種常見的銀針驗毒方式，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，是一種非常傳統的驗毒方法。

圖源：電視劇《甄嬛傳》劇照

(相關資料圖)

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出來？要回答這個問題，我們需要了解兩件事情：

①銀針試毒原理是什么？②古今毒物有何區別？

銀針探毒？歪打正著

在許多古裝電視劇和電影中，我們經常看到用銀針對食物驗毒的橋段，甚至仵作也將銀針試毒作為檢驗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

當然這里邊有一些藝術加工的成分，不過在當時倒也可以理解。因為古代對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，與丹頂鶴頭頂的顏色相似，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，銀針驗毒，主要是看有沒有三氧化二砷，不過這個過程有點歪打正著。

實際上，三氧化二砷與銀元素并不能發生反應。之所以能看到銀針變黑的現象，主要是因為古代提純技術有限，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，很快會生成黑色的硫化銀（Ag + S -->Ag2S），所以，銀針其實只是探到了不純的毒物里帶的雜質而已。

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

由此可知，銀針試毒，其實對硫元素有所反應并產生黑色的化學產物。當我們弄清原理就得感慨，這種只知其然不知其所以然的驗毒方法，弄不好已經造成過好多冤假錯案了。古代常用毒物就那么些，現代可就多了。

現在有毒物質有哪些？

現代毒物種類繁多，毒物之間性質差異顯著，產生毒性的機制各不相同。

例如，安全監管總局會同工業和信息化部、公安部、環境保護部、交通運輸部、農業部、國家衛生計生委、質檢總局、鐵路局、民航局制定的《危險化學品目錄》中就羅列了 2828 種/類化學物質，它們的急性毒性跟慢性毒性均有很大差異。

除了化學品，許多微生物代謝產生的生物毒素毒性也很強，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，如水銀（汞，普通溫度計含有）。許多化學毒劑或生物毒素都不能跟銀元素產生顏色反應，那么也就無法通過銀針變黑來驗毒了。

既然銀針試毒已不是萬能方法，現在驗毒的方法有哪些呢？

其實，現代驗毒更多的是基于儀器分析檢測，類似我們去醫院進行體檢，各個指標都對應一項化學/生物分析。不過，這些高端設備操作復雜，占地面積也大，很多情況下用起來不很方便，因此，除了這些高端設備，生活中檢測試紙/檢測卡也比較常見。下面，我們就簡單介紹一類跟“金”有關的驗毒技術。

現代驗毒，可以用金

當然，我們這里說的用“金”驗毒，可不是直接拿出根金針捅來捅去，現在咱們常用的是膠體金檢測試紙技術。下面就具體從膠體金顯色機理、檢測原理和檢測對象進行介紹。

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），當金納米顆粒發生聚集后，所產生的共振吸收波長發生紅移，其溶液呈現紫色或者紫紅色。

通過肉眼直接觀測顏色變化，即可判斷金納米顆粒是否發生團聚[1]。如果我們能夠對金納米顆粒進行一點小小的加工，讓它們碰上特定有毒物質的時候發生聚集導致顏色變化，就可以做出簡單直觀的驗毒工具了。

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，隨之與活性酯反應生成酰胺化合物，并誘導金納米顆粒聚集發生變色[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，就可以用來檢測很多不同的物質。

金納米顆粒檢測硫化氫示意圖

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

目前常用的檢測方式是雙抗體夾心法，即檢測毒物前需要對金納米顆粒表面進行抗體修飾，通常采用蛋白質等生物分子實現功能化。

這些表面的抗體功能分子選擇性地與目標毒物發生相互作用，導致金納米顆粒表面富集毒物。此時，試紙還在兩個區域分別包埋了毒物抗體和對照抗體。與毒物結合的金納米顆粒會在特定區域形成“抗體-毒物-抗體”夾心復合物沉積并顯紅色，這個區域稱為檢測帶（也叫 T 線）。

而沒有與毒物結合的金納米顆粒則會另一個區域沉積顯色，這個區域稱為對照帶（也叫 C 線）。金納米顆粒由于粒徑太小，表面化學活性很高，容易自發發生聚集。如果發現顯色區域為紫色或者黑色，則表示試紙失效。如果沒有形成對照帶，結果記為無效。只有對照帶正常，且在檢測帶上有顏色，才算檢出毒物。

檢測卡結果判定根據檢測原理，只要將對應的毒物識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別。

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

回顧一下前文，毒物檢測“從銀到金”的轉變，從一開始的歪打正著知其然不知其所以然，到現在因為搞清楚了原理能夠隨心所欲地定制不同毒物的專用檢測試劑，都是我們對化學的認識越來越深入的結果。

參考文獻

[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.

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作者丨袁智勤 北京化工大學副教授

審核丨魏銳北京師范大學化學學院 教授

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