Gibt es den „Silbernadeltest auf Gift“ in Fernsehdramen wirklich? Nur zur Unterhaltung, nehmen Sie es nicht ernst!

In der Antike war die Methode zur Giftprüfung mit Silbernadeln weit verbreitet. Wenn eine Silbernadel oder eine Silberhaarnadel mit Lebensmitteln in Berührung kam und die Nadel schwarz wurde, galt das Lebensmittel als giftig. Diese Methode hat eine Geschichte von etwa tausend Jahren und ist eine sehr traditionelle Methode zum Testen von Drogen.

Quelle: Standbilder aus der Fernsehserie „Die Legende von Zhen Huan“

Ist die Silbernadelmethode zum Testen von Gift also ein Allheilmittel? Können alle Gifte nachgewiesen werden? Um diese Frage zu beantworten, müssen wir zwei Dinge verstehen:

①Was ist das Prinzip der Giftprüfung mit Silbernadeln?

②Was sind die Unterschiede zwischen Giften in der Antike und in der Neuzeit?

Silbernadel zum Aufspüren von Gift? Ein unerwarteter Erfolg

In vielen Kostüm-Fernsehserien und -Filmen sieht man oft Szenen, in denen Nahrungsmittel mit Silbernadeln auf Giftstoffe getestet werden. Sogar Gerichtsmediziner verwenden Silbernadeln, um Leichen auf Gift zu testen und so die Todesursache festzustellen. Beispielsweise verwendete der Gerichtsmediziner in der tragischen Mordszene der dreizehn Mitglieder der Qi-Familie in Stephen Chows Film „Justice, My Foot“ eine silberne Nadel, um auf Gift zu testen, und stellte fest, dass alle dreizehn Mitglieder der Qi-Familie und ein Hund an einer Vergiftung gestorben waren.

Bildquelle: Standbilder aus dem Film „Justice, My Foot“

Natürlich ist damit auch eine künstlerische Bearbeitung verbunden, aber damals war das verständlich. Da die Verwendung von Giften in der Antike begrenzt war, wurde üblicherweise Arsen (Arsentrioxid) verwendet. Es gibt eine andere Art von rotem Realgar, dessen Hauptbestandteil ebenfalls Arsentrioxid ist. Es hat eine rote Farbe, ähnlich der Farbe der Oberseite des Kopfes des Mandschurenkranichs, und wird auch Kranichkronenrot genannt. Ob Arsen oder Arsentrioxid, der giftige Inhaltsstoff ist Arsentrioxid. Daher dient der Silbernadelgifttest hauptsächlich dazu, festzustellen, ob Arsentrioxid vorhanden ist, aber dieser Vorgang ist eher ein Zufallsergebnis.

Tatsächlich reagiert Arsentrioxid nicht mit Silber. Der Grund, warum die Silbernadel schwarz wird, liegt hauptsächlich darin, dass die Reinigungstechnologie in der Antike begrenzt war und das Gift immer mit etwas Schwefel oder Sulfid vermischt wurde. Wenn das Schwefelelement mit der Silbernadel in Kontakt kommt, reagiert es mit Hilfe von Sauerstoff und erzeugt schnell schwarzes Silbersulfid (Ag + S --> Ag2S). Daher erkennt die Silbernadel tatsächlich nur Verunreinigungen im unreinen Gift.

Es gibt auch Gerüchte, dass Silberschmuck nach längerem Tragen schwarz wird, was bedeutet, dass sich Giftstoffe im Körper befinden. Das ist nicht richtig. Tatsächlich sind es die Salz- und Schwefelelemente im menschlichen Schweiß, die bei längerem Kontakt chemisch mit Silberschmuck reagieren, was zu einer Schicht aus schwarzem Silberzunder (Silbersulfid und einer kleinen Menge Silberoxid) auf der Oberfläche des Silberschmucks führt. Daraus können wir ersehen, dass der Silbernadeltest auf Gift tatsächlich auf das Schwefelelement reagiert und ein schwarzes chemisches Produkt erzeugt. Wenn wir das Prinzip verstehen, müssen wir feststellen, dass diese Methode des Drogentests, bei der nur das Ergebnis, nicht aber der Grund bekannt ist, möglicherweise zu vielen ungerechten, falschen und falschen Fällen geführt hat. In der Antike gab es nur wenige allgemein gebräuchliche Gifte, in der heutigen Zeit sind es jedoch viel mehr.

Was sind denn nun die giftigen Stoffe?

Es gibt viele Arten moderner Gifte, deren Eigenschaften sich erheblich unterscheiden und deren Toxizitätsmechanismen unterschiedlich sind. So listet beispielsweise der „Katalog gefährlicher Chemikalien“, der von der Staatlichen Verwaltung für Arbeitssicherheit in Zusammenarbeit mit dem Ministerium für Industrie und Informationstechnologie, dem Ministerium für öffentliche Sicherheit, dem Ministerium für Umweltschutz, dem Ministerium für Transport, dem Ministerium für Landwirtschaft, der Nationalen Kommission für Gesundheit und Familienplanung, der Allgemeinen Verwaltung für Qualitätsüberwachung, Inspektion und Quarantäne, dem Eisenbahnamt und der Zivilluftfahrtbehörde erstellt wurde, 2.828 Arten chemischer Substanzen auf, die sich alle hinsichtlich ihrer akuten und chronischen Toxizität erheblich unterscheiden.

Neben Chemikalien sind auch viele biologische Toxine, die durch den Stoffwechsel von Mikroorganismen entstehen, hochgiftig, wie etwa das bekannte Kugelfischtoxin, Aflatoxin usw. Auch in unserem täglichen Leben gibt es einige hochgiftige Substanzen, wie etwa Quecksilber (das in gewöhnlichen Thermometern enthalten ist). Viele chemische Gifte oder biologische Toxine können keine Farbreaktion mit dem Element Silber hervorrufen. Daher ist es nicht möglich, ein Gift anhand der Schwarzfärbung der Silbernadel zu erkennen.

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Da die Silbernadelmethode zum Testen von Giftstoffen keine universelle Methode mehr ist, stellt sich die Frage, welche Methoden zum Testen von Giftstoffen es derzeit gibt. Tatsächlich basieren moderne Drogentests eher auf instrumentellen Analysen und Tests, ähnlich wie wenn wir zu einer körperlichen Untersuchung ins Krankenhaus gehen: Jeder Indikator entspricht einer chemischen/biologischen Analyse. Allerdings sind diese High-End-Geräte kompliziert zu bedienen, benötigen viel Platz und sind in vielen Fällen nicht besonders komfortabel in der Anwendung. Daher sind neben diesen High-End-Geräten auch Teststreifen/Testkarten im Alltag allgegenwärtig. Als nächstes stellen wir kurz eine Art von Arzneimitteltesttechnologie vor, die mit „Gold“ zusammenhängt.

Moderne Arzneimitteltests können Gold verwenden

Wenn wir sagen, dass wir „Gold“ zum Testen auf Gift verwenden, meinen wir natürlich nicht, dass man einfach eine goldene Nadel herausnimmt und darin herumstochert. Was wir heute häufig verwenden, ist die Testpapiertechnologie mit kolloidalem Gold. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Einführung in den Mechanismus der Farbentwicklung von kolloidalem Gold, das Nachweisprinzip und das Nachweisobjekt.

Bei kolloidalem Gold handelt es sich in der Regel um kugelförmige Goldnanopartikel (AuNPs) mit einem Durchmesser zwischen 5 und 100 Nanometern (1 Nanometer = 1*10-9 Meter) und guter Dispersion. Wenn sich die Goldnanopartikel aggregieren, wird die resonante Absorptionswellenlänge in den roten Bereich verschoben und die Lösung erscheint violett oder violettrot. Durch die direkte Beobachtung der Farbänderung mit bloßem Auge kann festgestellt werden, ob sich Goldnanopartikel aggregiert haben [1]. Wenn wir die Goldnanopartikel ein wenig so bearbeiten können, dass sie sich aggregieren und ihre Farbe ändern, wenn sie mit bestimmten toxischen Substanzen in Kontakt kommen, können wir ein einfaches und intuitives Instrument zur Drogenerkennung herstellen.

Wie in der Abbildung unten gezeigt, kann beispielsweise die Oberfläche von Goldnanopartikeln, die mit Azid und aktivem Ester modifiziert wurden, bei Kontakt mit Schwefelwasserstoff (einem giftigen Gas) durch Schwefelwasserstoff zu Azid reduziert werden. Anilin reagiert dann mit dem aktiven Ester und bildet eine Amidverbindung, die zur Aggregation und Farbänderung der Goldnanopartikel führt [2]. Dies deutet darauf hin, dass in der Nähe Schwefelwasserstoff vorhanden sein könnte. Durch die Modifizierung der Oberfläche von Goldnanopartikeln mit verschiedenen Gruppen mit ähnlichen Funktionen können diese ebenfalls zum Nachweis vieler verschiedener Substanzen verwendet werden.

Schematische Darstellung von Goldnanopartikeln zur Erkennung von Schwefelwasserstoff

Der neue Corona-Antigentest entpuppt sich als dieser

Seit dem Ausbruch der COVID-19-Pandemie sind wir mit verschiedenen Testmethoden bestens vertraut. Darunter befindet sich ein neues Coronavirus-Antigen-Testkit, das wir derzeit zu Hause testen können und das auf dem oben genannten Prinzip basiert.

Die derzeit am häufigsten verwendete Nachweismethode ist die Doppel-Antikörper-Sandwich-Methode. Das bedeutet, dass die Oberfläche von Goldnanopartikeln vor der Gifterkennung mit Antikörpern modifiziert werden muss. Zur Funktionalisierung werden üblicherweise biologische Moleküle wie Proteine ​​verwendet. Diese funktionellen Antikörpermoleküle auf der Oberfläche interagieren selektiv mit Zielgiften, was zu einer Anreicherung der Gifte auf der Oberfläche von Goldnanopartikeln führt.

Zu diesem Zeitpunkt sind in das Testpapier auch Giftantikörper und Kontrollantikörper in zwei Bereichen eingebettet. An das Gift gebundene Goldnanopartikel bilden einen „Antikörper-Gift-Antikörper“-Sandwichkomplex und lagern sich in einem bestimmten Bereich ab, der rot erscheint. Dieser Bereich wird als Erkennungszone (auch T-Linie genannt) bezeichnet. Die Goldnanopartikel, die nicht an das Gift gebunden sind, werden in einem anderen Bereich, dem sogenannten Kontrollband (auch C-Linie genannt), abgelagert und gefärbt.

Goldnanopartikel sind sehr klein und weisen eine hohe chemische Oberflächenaktivität auf, sodass sie dazu neigen, sich spontan zu aggregieren. Wenn der farbige Bereich violett oder schwarz ist, bedeutet dies, dass das Testpapier ungültig ist. Wenn sich kein Kontrollband bildete, wurde das Ergebnis als ungültig aufgezeichnet. Nur wenn der Kontrollstreifen normal ist und sich Farbe auf dem Teststreifen befindet, kann das Gift nachgewiesen werden.

Testkarten-Ergebnisermittlung

Nach dem Erkennungsprinzip kann theoretisch jedes Gift erkannt werden, solange die entsprechenden Gifterkennungsmoleküle auf der Oberfläche von Goldnanopartikeln modifiziert sind. Vorhandene kolloidale Gold-modifizierte Moleküle werden hauptsächlich in zwei Typen unterteilt: Chelatoren und Antikörper. Daher verfügt das Testpapier über gute Nachweisfähigkeiten für entsprechende Schwermetallionen, Anionen, Viren und andere Gifte. Beispielsweise der bereits erwähnte neue Corona-Antigen-Testausweis.

Wenn wir auf den vorhergehenden Artikel zurückblicken, ist die Entwicklung der Gifterkennung von „Silber zu Gold“ – vom anfänglichen zufälligen Erfolg, bei dem wir die Ergebnisse, aber nicht die Gründe kannten – bis hin zur heutigen Möglichkeit, spezielle Nachweisreagenzien für verschiedene Gifte nach Belieben anzupassen, weil wir die Prinzipien herausgefunden haben – das Ergebnis unseres immer tieferen Verständnisses der Chemie.

Verweise

[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, ES Yeung, Anal. Chem. 2015, 87, 7267-7273.

Planung und Produktion

Autor: Yuan Zhiqin, Außerordentlicher Professor der Beijing University of Chemical Technology

Gutachter: Wei Rui, Professor der Fakultät für Chemie, Beijing Normal University

Planung – Ding Zong

Herausgeber: Yinuo

Das Titelbild und die Bilder in diesem Artikel stammen aus der Copyright-Bibliothek

Nachdruck kann zu Urheberrechtsstreitigkeiten führen