ЛД50

ЛД50 (полулетальная доза, также DL50 (от др.-греч. δόσις и лат. lētālis), также LD50 англ. lethal dose) — 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, летальная концентрация) или LCt50 (англ. lethal concentration and time, летальная концентрация и время воздействия). Применяются обычно для ядовитых газов, обозначая летальную 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 ботулина), микрограммах или граммах (применимо к парацетамолу) 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.

Летальная 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 использует 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 ненадежна, 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 [1]
Сахароза Крыса, орально 29,7 [2]
Глутамат натрия Крыса, орально 16,6 [3]
Витамин C (L-Аскорбиновая кислота) Крыса, орально 11,9 [4]
Циануровая кислота Крыса, орально 7,7 [5]
Сульфид кадмия Крыса, орально 7,08 [6]
Этанол Крыса, орально 7,06 [7]
Натрия изопропил метилфосфонат (IMPA, метаболит зарина) Крыса, орально 6,86 [8]
Меламин Крыса, орально 6 [5]
Цианурат меламина Крыса, орально 4,1 [5]
Молибдат натрия Крыса, орально 4 [9]
Соль поваренная Крыса, орально 3 [10]
Парацетамол (ацетаминофен) Крыса, орально 1,944 [11]
Тетрагидроканнабинол (ТГК) Крыса, орально 1,270 [12]
Металлический мышьяк Крыса, орально 0,763 [13]
Хлорид алкилбензилдиметиламмония Крыса, орально 0,3045 [14]
Кумарин (из китайского коричника и других растений) Крыса, орально 0,293 [15]
Ацетилсалициловая кислота (Аспирин) Крыса, орально 0,2 [16]
Кофеин Крыса, орально 0,192 [17]
Сульфид мышьяка(III) Крыса, орально 0,185 [18]
Нитрит натрия Крыса, орально 0,18 [19]
Бисопролол Мышь, орально 0,1 [20]
Хлорид кобальта(II) Крыса, орально 0,08 [21]
Оксид кадмия Крыса, орально 0,072 [22]
Фторид натрия Крыса, орально 0,052 [23]
Никотин Крыса, орально
Мышь, орально
0,05
0,0033
[24]
[25]
Пентаборан Человек, орально <0,05 [26]
Капсаицин Мышь, орально 0,0472 [27]
Хлорид ртути(II) Крыса, трансдермально 0,041 [28]
Диэтиламид d-лизергиновой кислоты (ЛСД) Крыса, внутривенно 0,0165 [29]
Оксид мышьяка(III) Крыса, орально 0,014 [30]
Металлический мышьяк Крыса, внутрибрюшинно 0,013 [31]
Цианид натрия Крыса, орально 0,0064 [32]
Синильная кислота (циановодород) Мышь, перорально 0,0035
Белый фосфор Крыса, орально 0,00303 [33]
Эндрин Человек, аэрозоль, ингаляция 0,002
Стрихнин Человек, орально 0,001 [34]
Кантаридин Человек, орально 0,0005
Афлатоксин B1 Крыса, орально 0,00048 [35]
Яд бразильского паука-солдата Крыса, подкожно 0,000134 [36]
α-Аманитин Человек, орально 0,0001 [37]
Яд тайпана Маккоя Крыса, подкожно 0,000025 [38]
Рицин Крыса, подкожно
Крыса, орально
0,000022
0,02
[39]
2,3,7,8-Тетрахлородибензодиоксин Крыса, орально 0,00002 [40]
Зарин Мышь, подкожная инъекция 0,0000172 [41]
VX Человек, орально, ингаляция, подкожно 0,0000023 [42]
Батрахотоксин (из яда древолазов) Человек, подкожная инъекция 0,000002 [43]
Сакситоксин Человек, орально 0,0000002
Майтотоксин Мышь, ректально 0,00000013 [44]
Полоний Человек, ингаляция 0,00000001 [45]
Ботулотоксин (Ботокс) Человек, орально, инъекция, ингаляция 0,000000001 [46]
Протактиний Человек, орально, ингаляция 0,000000000015

Шкала ядов

Простой расчёт -log LD50 кг/кг дает значения для шкалы ядов[47].


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[48].
  • статистически: обычно проводится в случаях исследования отравления людей.

См. также

Примечания

  1. Material Safety Data Sheet Water MSDS (недоступная ссылка). Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 2 сентября 2012 года.
  2. Safety (MSDS) data for sucrose (недоступная ссылка). Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 12 июня 2011 года.
  3. Walker R., Lupien J. R. The safety evaluation of monosodium glutamate (англ.) // Journal of Nutrition : journal. — 2000. — April (vol. 130, no. 4S Suppl). P. 1049S—52S. PMID 10736380.
  4. Safety (MSDS) data for ascorbic acid. Oxford University (9 октября 2005). Дата обращения: 21 февраля 2007.
  5. A.A. Babayan, A.V.Aleksandryan, «Toxicological characteristics of melamine cyanurate, melamine and cyanuric acid», Zhurnal Eksperimental’noi i Klinicheskoi Meditsiny, Vol.25, 345-9 (1985)
  6. Advanced Search — Alfa Aesar — A Johnson Matthey Company (недоступная ссылка). Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 24 июля 2015 года.
  7. Safety (MSDS) data for ethyl alcohol
  8. Mecler, Francis J. Mammalian Toxological Evaluation of DIMP and DCBP (Phase 3 - IMPA) (англ.). — Final report. — Litton Bionetics, Inc., 1981.. — «The oral LD50 values for the test material, IMPA, were 7650 and 6070 mg/kg for male and female rats, respectively.».
  9. Safety (MSDS) data for sodium molybdate (недоступная ссылка). Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 28 января 2011 года.
  10. Safety (MSDS) data for sodium chloride (недоступная ссылка). Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 30 октября 2007 года.
  11. Safety (MSDS) data for 4-acetamidophenol
  12. LD50 values of THC in fischer rats
  13.  (недоступная ссылка)
  14. Frank T. Sanders: Reregistration Eligibility Decision for Alkyl Dimethyl Benzyl Ammonium Chloride (ADBAC) 114. U.S. Environmental Protection Agency Office of Prevention, Pesticides, and Toxic Substances (August 2006). Дата обращения: 31 марта 2009.
  15. Coumarin Material Safety Data Sheet (MSDS) Архивировано 27 сентября 2011 года.
  16. Safety (MSDS) data for acetylsalicylic acid (недоступная ссылка). Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 16 июля 2011 года.
  17. Safety (MSDS) data for caffeine (недоступная ссылка). Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 16 октября 2007 года.
  18. MATERIAL SAFETY DATA SHEET - Spent Metal Catalyst. Архивировано 28 сентября 2011 года.
  19. Safety (MSDS) data for sodium nitrite (недоступная ссылка)
  20. DrugBank data for bisoprolol
  21. Safety (MSDS) data for cobalt (II) chloride (недоступная ссылка). Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 7 апреля 2011 года.
  22. Safety (MSDS) data for cadmium oxide
  23. Sodium Fluoride MSDS
  24. Safety (MSDS) data for nicotine (недоступная ссылка). Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 15 октября 2007 года.
  25. IPCS INCHEM
  26. Pentaborane chemical and safety data
  27. Capsaicin Material Safety Data Sheet (PDF) (недоступная ссылка). sciencelab.com (2007). Дата обращения: 13 июля 2007. Архивировано 29 сентября 2007 года.
  28. Advanced Search
  29. Erowid LSD (Acid) Vault : Fatalities / Deaths
  30. Safety (MSDS) data for arsenic trioxide (недоступная ссылка). Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 9 марта 2010 года.
  31. Safety (MSDS) data for metallic arsenic (недоступная ссылка). Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 14 января 2011 года.
  32. Safety (MSDS) data for sodium cyanide (недоступная ссылка). Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 13 января 2009 года.
  33. Hexachloroethane. Дата обращения: 3 января 2014.
  34. INCHEM: Chemical Safety Information from Intergovernmental Organizations: Strychnine.
  35. Safety (MSDS) data for aflatoxin B1 (недоступная ссылка). Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 23 апреля 2012 года.
  36. Venomous Animals and their Venoms, vol. III, ed. Wolfgang Bücherl and Eleanor Buckley
  37. .
  38. LD50 for various snakes
  39. Ricin (from Ricinus communis) as undesirable substances in animal feed
  40. U.S. National Toxicology Program acute toxicity studies for Dioxin (2,3,7,8-TCDD) (недоступная ссылка). Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 12 сентября 2014 года.
  41. Histochemical Demonstration of Calcium Accumulation in Muscle Fibres after Experimental Organophosphate Poisoning (недоступная ссылка). Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 27 сентября 2016 года.
  42. Toxicity of the Organophosphate Chemical Warfare Agents GA, GB, and VX: Implications for Public Protection (недоступная ссылка). Дата обращения: 14 февраля 2010. Архивировано 4 декабря 2008 года.
  43. Brief Review of Natural Nonprotein Neurotoxins
  44. Yokoyama, Akihiro; Murata, Michio; Oshima, Yasukatsu; Iwashita, Takashi; Yasumoto, Takeshi. Some Chemical Properties of Maitotoxin, a Putative Calcium Channel Agonist Isolated from a MarineDinoflagellate (англ.) // J. Biochem. : journal. — 1988. Vol. 104, no. 2. P. 184—187. PMID 3182760.
  45. Topic 2 Toxic Chemicals and Toxic Effects Архивировано 29 сентября 2007 года.
  46. Fleming, Diane O.; Hunt, Debra Long. Biological Safety: principles and practices (англ.). — Washington, DC: ASM Press, 2000. — P. 267. — ISBN 1-55581-180-9.
  47. By Karsten Strey. Die Gifte-Skala. Chemie in Unserer Zeit, 2019, p. 386—399. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ciuz.201900828
  48. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. Под ред. Р. У. Хабриева. 2-е изд. — М.: Медицина, 2005. — 832 с. — ISBN 5-225-04219-8
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.