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 |
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
- Material Safety Data Sheet Water MSDS (недоступная ссылка). Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 2 сентября 2012 года.
- Safety (MSDS) data for sucrose (недоступная ссылка). Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 12 июня 2011 года.
- 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.
- Safety (MSDS) data for ascorbic acid . Oxford University (9 октября 2005). Дата обращения: 21 февраля 2007.
- 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)
- Advanced Search — Alfa Aesar — A Johnson Matthey Company (недоступная ссылка). Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 24 июля 2015 года.
- Safety (MSDS) data for ethyl alcohol
- 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.».
- Safety (MSDS) data for sodium molybdate (недоступная ссылка). Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 28 января 2011 года.
- Safety (MSDS) data for sodium chloride (недоступная ссылка). Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 30 октября 2007 года.
- Safety (MSDS) data for 4-acetamidophenol
- LD50 values of THC in fischer rats
- (недоступная ссылка)
- 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.
- Coumarin Material Safety Data Sheet (MSDS) Архивировано 27 сентября 2011 года.
- Safety (MSDS) data for acetylsalicylic acid (недоступная ссылка). Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 16 июля 2011 года.
- Safety (MSDS) data for caffeine (недоступная ссылка). Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 16 октября 2007 года.
- MATERIAL SAFETY DATA SHEET - Spent Metal Catalyst . Архивировано 28 сентября 2011 года.
- Safety (MSDS) data for sodium nitrite (недоступная ссылка)
- DrugBank data for bisoprolol
- Safety (MSDS) data for cobalt (II) chloride (недоступная ссылка). Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 7 апреля 2011 года.
- Safety (MSDS) data for cadmium oxide
- Sodium Fluoride MSDS
- Safety (MSDS) data for nicotine (недоступная ссылка). Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 15 октября 2007 года.
- IPCS INCHEM
- Pentaborane chemical and safety data
- Capsaicin Material Safety Data Sheet (PDF) (недоступная ссылка). sciencelab.com (2007). Дата обращения: 13 июля 2007. Архивировано 29 сентября 2007 года.
- Advanced Search
- Erowid LSD (Acid) Vault : Fatalities / Deaths
- Safety (MSDS) data for arsenic trioxide (недоступная ссылка). Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 9 марта 2010 года.
- Safety (MSDS) data for metallic arsenic (недоступная ссылка). Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 14 января 2011 года.
- Safety (MSDS) data for sodium cyanide (недоступная ссылка). Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 13 января 2009 года.
- Hexachloroethane . Дата обращения: 3 января 2014.
- INCHEM: Chemical Safety Information from Intergovernmental Organizations: Strychnine.
- Safety (MSDS) data for aflatoxin B1 (недоступная ссылка). Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 23 апреля 2012 года.
- Venomous Animals and their Venoms, vol. III, ed. Wolfgang Bücherl and Eleanor Buckley
- .
- LD50 for various snakes
- Ricin (from Ricinus communis) as undesirable substances in animal feed
- 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.
- Histochemical Demonstration of Calcium Accumulation in Muscle Fibres after Experimental Organophosphate Poisoning (недоступная ссылка). Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 27 сентября 2016 года.
- 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.
- Brief Review of Natural Nonprotein Neurotoxins
- 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.
- Topic 2 Toxic Chemicals and Toxic Effects Архивировано 29 сентября 2007 года.
- Fleming, Diane O.; Hunt, Debra Long. Biological Safety: principles and practices (англ.). — Washington, DC: ASM Press, 2000. — P. 267. — ISBN 1-55581-180-9.
- By Karsten Strey. Die Gifte-Skala. Chemie in Unserer Zeit, 2019, p. 386—399. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ciuz.201900828
- 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