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影视剧中,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。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,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、交通运输部、质检总局、铁路局、民航局等联合制定的《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。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。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,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。