ЛД50

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) 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 править

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 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 править

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 править

ВеществоЖивотное, способ приёмаЛД50, г/кгИсточник
ВодаКрыса, орально>90[2]
СахарозаКрыса, орально29,7[3]
Глутамат натрияКрыса, орально16,6[4]
Витамин C (L-Аскорбиновая кислота)Крыса, орально11,9[5]
Циануровая кислотаКрыса, орально7,7[6]
Сульфид кадмияКрыса, орально7,08[7]
ЭтанолКрыса, орально7,06[8]
Натрия изопропил метилфосфонат (IMPA, метаболит зарина)Крыса, орально6,86[9]
МеламинКрыса, орально6[6]
Цианурат меламинаКрыса, орально4,1[6]
Молибдат натрияКрыса, орально4[10]
Соль повареннаяКрыса, орально3[11]
Парацетамол (ацетаминофен)Крыса, орально1,944[12]
Тетрагидроканнабинол (ТГК)Крыса, орально1,270[13]
Металлический мышьякКрыса, орально0,763[14]
Хлорид алкилбензилдиметиламмонияКрыса, орально0,3045[15]
Кумарин (из китайского коричника и других растений)Крыса, орально0,293[16]
Ацетилсалициловая кислота (Аспирин)Крыса, орально0,2[17]
КофеинКрыса, орально0,192[18]
Сульфид мышьяка(III)Крыса, орально0,185[19]
Нитрит натрияКрыса, орально0,18[20]
БисопрололМышь, орально0,1[21]
Хлорид кобальта(II)Крыса, орально0,08[22]
Оксид кадмияКрыса, орально0,072[23]
Фторид натрияКрыса, орально0,052[24]
НикотинКрыса, орально
Мышь, орально
0,05
0,0033
[25]
[26]
ПентаборанЧеловек, орально<0,05[27]
КапсаицинМышь, орально0,0472[28]
Хлорид ртути(II)Крыса, трансдермально0,041[29]
Диэтиламид d-лизергиновой кислоты (ЛСД)Крыса, внутривенно0,0165[30]
Оксид мышьяка(III)Крыса, орально0,014[31]
Металлический мышьякКрыса, внутрибрюшинно0,013[32]
Цианид натрияКрыса, орально0,0064[33]
Синильная кислота (циановодород)Мышь, перорально0,0035
Белый фосфорКрыса, орально0,00303[34]
ЭндринЧеловек, аэрозоль, ингаляция0,002
СтрихнинЧеловек, орально0,001[35]
КантаридинЧеловек, орально0,0005
Афлатоксин B1Крыса, орально0,00048[36]
Яд бразильского паука-солдатаКрыса, подкожно0,000134[37]
α-АманитинЧеловек, орально0,0001[38]
Яд тайпана МаккояКрыса, подкожно0,000025[39]
РицинКрыса, подкожно
Крыса, орально
0,000022
0,02
[40]
2,3,7,8-ТетрахлородибензодиоксинКрыса, орально0,00002[41]
ЗаринМышь, подкожная инъекция0,0000172[42]
VXЧеловек, орально, ингаляция, подкожно0,0000023[43]
Батрахотоксин (из яда древолазов)Человек, подкожная инъекция0,000002[44]
СакситоксинЧеловек, орально0,0000002
МайтотоксинМышь, ректально0,00000013[45]
ПолонийЧеловек, ингаляция0,00000001[46]
Ботулотоксин (Ботокс)Человек, орально, инъекция, ингаляция0,000000001[47]

Шкала ядов править

Простой расчёт -log LD50 кг/кг дает значения для шкалы ядов[48].


Определение значений ЛД50 править

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 править

Примечания править

  1. СРЕДНЯЯ СМЕРТЕЛЬНАЯ ДОЗА — МЧС РОССИИ. МЧС России. Дата обращения: 20 марта 2024. Архивировано из оригинала 16 июля 2021 года.
  2. Material Safety Data Sheet Water MSDS. Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано из оригинала 2 сентября 2012 года.
  3. Safety (MSDS) data for sucrose. Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано из оригинала 12 июня 2011 года.
  4. Walker R., Lupien J. R. The safety evaluation of monosodium glutamate (англ.) // Journal of Nutrition[англ.] : journal. — 2000. — April (vol. 130, no. 4S Suppl). — P. 1049S—52S. — PMID 10736380.
  5. Safety (MSDS) data for ascorbic acid. Oxford University (9 октября 2005). Дата обращения: 21 февраля 2007. Архивировано из оригинала 9 февраля 2007 года.
  6. 1 2 3 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)
  7. Advanced Search — Alfa Aesar — A Johnson Matthey Company. Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано из оригинала 24 июля 2015 года.
  8. Safety (MSDS) data for ethyl alcohol. Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано из оригинала 14 июля 2011 года.
  9. Mecler, Francis J. Mammalian Toxological Evaluation of DIMP and DCBP (Phase 3 - IMPA) (англ.). — Final report. — Litton Bionetics, Inc., 1981. Архивировано 27 марта 2020 года.. — «The oral LD50 values for the test material, IMPA, were 7650 and 6070 mg/kg for male and female rats, respectively.».
  10. Safety (MSDS) data for sodium molybdate. Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано из оригинала 28 января 2011 года.
  11. Safety (MSDS) data for sodium chloride. Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано из оригинала 30 октября 2007 года.
  12. Safety (MSDS) data for 4-acetamidophenol. Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано из оригинала 13 февраля 2009 года.
  13. LD50 values of THC in fischer rats. Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 28 июля 2013 года.
  14. [1] (недоступная ссылка)
  15. 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. Архивировано 24 октября 2009 года.
  16. Coumarin Material Safety Data Sheet (MSDS) Архивировано 27 сентября 2011 года.
  17. Safety (MSDS) data for acetylsalicylic acid. Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано из оригинала 16 июля 2011 года.
  18. Safety (MSDS) data for caffeine. Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано из оригинала 16 октября 2007 года.
  19. MATERIAL SAFETY DATA SHEET - Spent Metal Catalyst. Архивировано 28 сентября 2011 года.
  20. Safety (MSDS) data for sodium nitrite (недоступная ссылка)
  21. DrugBank data for bisoprolol. Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 17 июня 2020 года.
  22. Safety (MSDS) data for cobalt (II) chloride. Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано из оригинала 7 апреля 2011 года.
  23. Safety (MSDS) data for cadmium oxide (недоступная ссылка)
  24. Sodium Fluoride MSDS. Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 28 сентября 2011 года.
  25. Safety (MSDS) data for nicotine. Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано из оригинала 15 октября 2007 года.
  26. IPCS INCHEM. Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 14 июня 2017 года.
  27. Pentaborane chemical and safety data. Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 23 мая 2013 года.
  28. Capsaicin Material Safety Data Sheet (PDF). sciencelab.com (2007). Дата обращения: 13 июля 2007. Архивировано из оригинала 29 сентября 2007 года.
  29. Advanced Search. Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 11 июля 2015 года.
  30. [www.erowid.org/chemicals/lsd/lsd_death.shtml Erowid LSD (Acid) Vault : Fatalities / Deaths]
  31. Safety (MSDS) data for arsenic trioxide. Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано из оригинала 9 марта 2010 года.
  32. Safety (MSDS) data for metallic arsenic. Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано из оригинала 14 января 2011 года.
  33. Safety (MSDS) data for sodium cyanide. Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано из оригинала 13 января 2009 года.
  34. Hexachloroethane. Дата обращения: 3 января 2014. Архивировано 30 июня 2006 года.
  35. INCHEM: Chemical Safety Information from Intergovernmental Organizations: Strychnine Архивная копия от 3 января 2015 на Wayback Machine.
  36. Safety (MSDS) data for aflatoxin B1. Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано из оригинала 23 апреля 2012 года.
  37. Venomous Animals and their Venoms, vol. III, ed. Wolfgang Bücherl and Eleanor Buckley
  38. [2] Архивная копия от 8 июня 2019 на Wayback Machine.
  39. LD50 for various snakes. Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 1 февраля 2012 года.
  40. Ricin (from Ricinus communis) as undesirable substances in animal feed. Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано 18 декабря 2014 года.
  41. U.S. National Toxicology Program acute toxicity studies for Dioxin (2,3,7,8-TCDD). Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано из оригинала 12 сентября 2014 года.
  42. Histochemical Demonstration of Calcium Accumulation in Muscle Fibres after Experimental Organophosphate Poisoning. Дата обращения: 3 марта 2014. Архивировано из оригинала 27 сентября 2016 года.
  43. Toxicity of the Organophosphate Chemical Warfare Agents GA, GB, and VX: Implications for Public Protection. Дата обращения: 14 февраля 2010. Архивировано из оригинала 4 декабря 2008 года.
  44. Brief Review of Natural Nonprotein Neurotoxins. Дата обращения: 13 февраля 2008. Архивировано 4 января 2013 года.
  45. 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.[англ.] : journal. — 1988. — Vol. 104, no. 2. — P. 184—187. — PMID 3182760. Архивировано 27 сентября 2016 года.
  46. Topic 2 Toxic Chemicals and Toxic Effects Архивировано 29 сентября 2007 года.
  47. Fleming, Diane O.; Hunt, Debra Long. Biological Safety: principles and practices (англ.). — Washington, DC: ASM Press[англ.], 2000. — P. 267. — ISBN 1-55581-180-9.
  48. By Karsten Strey. Die Gifte-Skala. Chemie in Unserer Zeit, 2019, p. 386—399. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ciuz.201900828 Архивная копия от 17 февраля 2021 на Wayback Machine
  49. 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