ЛД50 (полусмертельная доза или полулетальная доза, также DL50 (от др.-греч. δόσις и лат. lētālis), также LD50 англ. lethal dose), также средняя смертельная доза[1] — средняя доза вещества, вызывающая гибель половины членов испытуемой группы. Один из наиболее широко применяемых показателей опасности ядовитых и умеренно-токсичных веществ.
Обычно указывается в единицах массы вещества на единицу массы испытуемого объекта. Предполагается, что исследуемый объект находится в типичном состоянии, в нормальных условиях, без приёма каких-либо антидотов и других специальных мер предосторожности и усугубляющих факторов.
Иногда встречаются аббревиатуры LC50 (англ. lethal concentration, смертельная концентрация, ЛК50) или LCt50 (англ. lethal concentration and time, смертельная концентрация и время воздействия). Применяются обычно для ядовитых газов, обозначая смертельную концентрацию газа в воздухе и время воздействия.
Терминология
ЛД50 обычно выражается как масса вещества на единицу массы подопытного экземпляра, обычно в миллиграммах вещества на килограмм массы тела, но иногда в нанограммах (например, для ботулинического токсина, полония и его соединений), микрограммах (боевое отравляющее вещество VX, тетраэтилсвинец) или граммах (применимо к парацетамолу и метамизолу натрия) на килограмм массы тела, в зависимости от токсичности вещества. Таким образом, это позволяет сравнить относительную токсичность разных веществ для животных разных размеров (хотя токсичность не всегда зависит только от соотношения с массой тела).
Выбор в качестве ориентира 50%-й смертности позволяет избежать возможные неоднозначности и упростить условия проведения эксперимента. Таким образом это означает, что ЛД50 не является смертельной дозой для всех особей: смерть некоторых может быть вызвана куда меньшей дозой, тогда как другие выживут при дозировке значительно выше ЛД50.
Смертельная доза часто зависит от способа введения; так, большинство веществ менее токсичны, когда вводятся орально, чем внутривенно. В связи с этим ЛД50 часто указывается со способом введения в организм.
Относительные величины ЛД50/30 или ЛД50/60 используются в качестве дозировки, которая уничтожит половину популяции за 30 или 60 дней соответственно (применимо к излучениям).
LCt50 — сравнительные измерения, которые показывают соотношение смертельной дозы к массе тела, где C — концентрация, а t — время; обычно выражается в мг·мин/м³. LCt50 — доза, которая приведёт к сильным остаточным повреждениям скорее, чем к смерти. Такие измерения часто используются, чтобы определить действенность боевых отравляющих веществ. Идея концентрации-времени впервые была выдвинута Фрицем Габером и иногда называется «Законом Габера», который допускает, что воздействие в течение 1 минуты 100 мг вещества на 1 м² кожи равняется воздействию 10 мг вещества на 1 м² кожи в течение 10 минут.
Некоторые химикаты, как цианистый водород, быстро обезвреживаются человеческим телом, и к ним неприменим Закон Габера. В таких случаях смертельная доза может быть дана как просто ЛК50 и сопровождаться продолжительностью воздействия. В паспорте безопасности химической продукции часто используется именно этот тип записи, даже если к веществу применим Закон Габера.
Для болезнетворных микроорганизмов также есть мера — средняя инфекционная доза. ИД50 — число микроорганизмов на особь, которое требуется для заражения 50 % экземпляров (например, 1200 микроорганизмов на человека, орально). Из-за сложности подсчёта фактического количества микроорганизмов ИД может быть выражена в терминах биологического анализа. В биологическом оружии инфекционная дозировка — количество инфекционных доз в минуту на кубический метр (например, ICt=100 ИД50 × 1 мин / 1 м³).
Ограничения
В качестве меры токсичности ЛД50 несколько ненадёжна, результаты могут значительно отличаться в связи с такими факторами, как генетические различия видов испытуемых животных и способ введения.
Из-за больших видовых отличий между видами, то, что является относительно безопасным для крыс вполне может быть чрезвычайно токсично для человека (ср. токсичности парацетамола), и наоборот (шоколад, безвредный для человека, токсичен для многих животных). Когда тестируется яд ядовитых существ, например змей, результаты ЛД50 могут ввести в заблуждение из-за физиологических различий между мышами, крысами и людьми. Многие ядовитые змеи приспособлены к мышам, и их яд может быть адаптирован специально для истребления мышей, тогда как мангусты могут быть исключительно устойчивы к отравлению.
Примеры
| Вещество | Животное, способ приёма | ЛД50, г/кг | Источник |
|---|---|---|---|
| Вода | Крыса, орально | >90 | [2] |
| Сахароза | Крыса, орально | 29,7 | [3] |
| Глутамат натрия | Крыса, орально | 16,6 | [4] |
| Витамин C (L-Аскорбиновая кислота) | Крыса, орально | 11,9 | [5] |
| Циануровая кислота | Крыса, орально | 7,7 | [6] |
| Сульфид кадмия | Крыса, орально | 7,08 | [7] |
| Этанол | Крыса, орально | 7,06 | [8] |
| Натрия изопропил метилфосфонат (IMPA, метаболит зарина) | Крыса, орально | 6,86 | [9] |
| Меламин | Крыса, орально | 6 | [6] |
| Цианурат меламина | Крыса, орально | 4,1 | [6] |
| Молибдат натрия | Крыса, орально | 4 | [10] |
| Соль поваренная | Крыса, орально | 3 | [11] |
| Парацетамол (ацетаминофен) | Крыса, орально | 1,944 | [12] |
| Тетрагидроканнабинол (ТГК) | Крыса, орально | 1,270 | [13] |
| Металлический мышьяк | Крыса, орально | 0,763 | [14] |
| Хлорид алкилбензилдиметиламмония | Крыса, орально | 0,3045 | [15] |
| Кумарин (из китайского коричника и других растений) | Крыса, орально | 0,293 | [16] |
| Ацетилсалициловая кислота (Аспирин) | Крыса, орально | 0,2 | [17] |
| Кофеин | Крыса, орально | 0,192 | [18] |
| Сульфид мышьяка(III) | Крыса, орально | 0,185 | [19] |
| Нитрит натрия | Крыса, орально | 0,18 | [20] |
| Бисопролол | Мышь, орально | 0,1 | [21] |
| Хлорид кобальта(II) | Крыса, орально | 0,08 | [22] |
| Оксид кадмия | Крыса, орально | 0,072 | [23] |
| Фторид натрия | Крыса, орально | 0,052 | [24] |
| Никотин | Крыса, орально Мышь, орально |
0,05 0,0033 |
[25] [26] |
| Пентаборан | Человек, орально | <0,05 | [27] |
| Капсаицин | Мышь, орально | 0,0472 | [28] |
| Хлорид ртути(II) | Крыса, трансдермально | 0,041 | [29] |
| Диэтиламид d-лизергиновой кислоты (ЛСД) | Крыса, внутривенно | 0,0165 | [30] |
| Оксид мышьяка(III) | Крыса, орально | 0,014 | [31] |
| Металлический мышьяк | Крыса, внутрибрюшинно | 0,013 | [32] |
| Цианид натрия | Крыса, орально | 0,0064 | [33] |
| Синильная кислота (циановодород) | Мышь, перорально | 0,0035 | |
| Белый фосфор | Крыса, орально | 0,00303 | [34] |
| Эндрин | Человек, аэрозоль, ингаляция | 0,002 | |
| Стрихнин | Человек, орально | 0,001 | [35] |
| Кантаридин | Человек, орально | 0,0005 | |
| Афлатоксин B1 | Крыса, орально | 0,00048 | [36] |
| Яд бразильского паука-солдата | Крыса, подкожно | 0,000134 | [37] |
| α-Аманитин | Человек, орально | 0,0001 | [38] |
| Яд тайпана Маккоя | Крыса, подкожно | 0,000025 | [39] |
| Рицин | Крыса, подкожно Крыса, орально |
0,000022 0,02 |
[40] |
| 2,3,7,8-Тетрахлородибензодиоксин | Крыса, орально | 0,00002 | [41] |
| Зарин | Мышь, подкожная инъекция | 0,0000172 | [42] |
| VX | Человек, орально, ингаляция, подкожно | 0,0000023 | [43] |
| Батрахотоксин (из яда древолазов) | Человек, подкожная инъекция | 0,000002 | [44] |
| Сакситоксин | Человек, орально | 0,0000002 | |
| Майтотоксин | Мышь, ректально | 0,00000013 | [45] |
| Полоний | Человек, ингаляция | 0,00000001 | [46] |
| Ботулотоксин (Ботокс) | Человек, орально, инъекция, ингаляция | 0,000000001 | [47] |
Шкала ядов
Простой расчёт -log LD50 кг/кг дает значения для шкалы ядов[48].
Определение значений ЛД50
ЛД50 (наряду с ЛД10, ЛД16, ЛД84 и т. п.) определяется методом:
- пробит-анализа в ходе исследования «острой» токсичности то есть при однократном введении изучаемого вещества, обычно, мелким грызунам[49].
- статистически: обычно проводится в случаях исследования отравления людей.
См. также
Примечания
Wikiwand in your browser!
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
