Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

В токсикологии , то летальная доза ( ЛД ) является показателем летальной токсичности данного вещества или типа радиации . Поскольку устойчивость варьируется от одного человека к другому, «смертельная доза» представляет собой дозу (обычно записываемую как дозу на килограмм веса тела субъекта), при которой данный процент субъектов умрет. Смертельная концентрация - это смертельная доза, используемая для газов или твердых частиц. LD может быть основан на концепции стандартного человека , теоретического индивида с совершенно «нормальными» характеристиками и, следовательно, не применим ко всем подгруппам населения.

Средняя летальная доза (LD 50 ) [ править ]

Основная статья: Средняя летальная доза

Средняя летальная доза, LD 50 (сокращение от «летальная доза, 50%»), LC 50 (летальная концентрация, 50%) или LCt 50 (летальная концентрация и время) токсина , радиации или патогена - это доза, необходимая для убить половину членов тестируемой популяции после заданной продолжительности теста. Цифры LD 50 часто используются в качестве общего показателя острой токсичности вещества . Более низкая LD 50 указывает на повышенную токсичность.

Тест был создан JW Trevan в 1927 году [1] Термин «semilethal доза» иногда используется в том же значении, в частности , в переводе с текстами не на английском языке, но может также относиться к югу от смертельной дозы; из-за этой двусмысленности его обычно избегают. LD 50 обычно определяется тестами на животных, таких как лабораторные мыши . В 2011 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США одобрило методы, альтернативные LD 50, для тестирования косметического препарата Ботокс без испытаний на животных. [2]

Значения LD для человека лучше всего оцениваются путем экстраполяции результатов из культур клеток человека . Одной из форм измерения LD является использование таких животных, как мыши или крысы, преобразование в дозу на килограмм биомассы и экстраполяцию к нормам для человека. Степень ошибки экстраполированных на животных значений LD велика. Биология подопытных животных по важным аспектам отличается от биологии человека. Например, ткань мыши примерно в пятьдесят раз менее чувствительна, чем ткань человека, к яду сиднейского воронкообразного паука [ необходима цитата ] . Закон квадрата-кубатакже усложняет задействованные отношения масштабирования. В некоторых случаях исследователи отходят от измерений LD на животных. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США начало одобрять больше методов, не связанных с животными, в ответ на проблемы благополучия животных. [3]

LD 50 обычно выражается как масса вещества , введенного на единицу массы испытуемого, как правило, в милли граммах вещества на килограмм массы тела, но указано , как нанограмм (подходит для ботулизма ), микрограмм, миллиграмм, или граммах (подходит для парацетамол ) на килограмм. Такая формулировка позволяет сравнивать относительную токсичность различных веществ и нормализовать различия в размере животных, подвергшихся воздействию, хотя токсичность не всегда зависит от массы тела.

Выбор 50% летальности в качестве эталона позволяет избежать неоднозначности при проведении экстремальных измерений и сократить количество требуемых испытаний. Тем не менее, это также означает , что LD 50 является не смертельной дозой для всех субъектов; некоторые могут быть убиты гораздо меньшим количеством, в то время как другие выживают при дозах, намного превышающих LD 50 . Такие показатели, как «LD 1 » и «LD 99 » (доза, необходимая для уничтожения 1% или 99% соответственно исследуемой популяции) иногда используются для конкретных целей. [4]

Смертельная доза часто варьируется в зависимости от способа введения ; например, многие вещества менее токсичны при пероральном введении, чем при внутривенном введении. По этой причине значения ЛД 50 часто уточняются в зависимости от способа введения, например, «ЛД 50 в / в».

Соответствующие величины LD 50 /30 или LD 50 /60 используется для обозначения дозы , что без лечения будет летальной для 50% населения в течение (соответственно) 30 или 60 дней. Эти меры чаще используются при облучении , поскольку выживание после 60 дней обычно приводит к выздоровлению.

Средняя инфекционная доза [ править ]

Средняя инфекционная доза (ID 50 ) - это количество организмов, полученное человеком или подопытным животным, квалифицированным по способу введения (например, 1200 орг / человека на пероральный прием). Из-за трудностей с подсчетом реальных организмов в дозе инфекционные дозы могут быть выражены в терминах биологического анализа, таких как количество LD 50 для некоторого подопытного животного. В биологической войне инфекционная доза - это количество инфекционных доз в минуту на кубический метр (например, ICt 50 - это 100 средних доз - мин / м 3 ).

Самая низкая смертельная доза [ править ]

Самая низкая летальная доза (LD Lo ) - это наименьшее количество лекарственного средства, которое может вызвать смерть у данного вида животных в контролируемых условиях. [5] [6] Дозировка дана на единицу массы тела (обычно выражается в миллиграммах на килограмм ) вещества, которое, как известно, привело к летальному исходу у определенного вида. При цитировании LD Lo обычно указываются конкретные виды и способ введения ( например, внутрь, вдыхание, внутривенное введение ).

Средняя летальная концентрация [ править ]

Для газов и аэрозолей смертельная концентрация (выраженная в мг / м 3 или ppm, частях на миллион) является аналогичным понятием, хотя это также зависит от продолжительности воздействия, которая должна быть включена в определение. Термин «начальный летальный уровень» используется для описания значения LC 50 , не зависящего от времени. [7]

Сопоставимое измерение - LCt 50 , которое относится к летальной дозе от воздействия, где C - концентрация, а t - время. Часто ее выражают в мг-мин / м 3. LCt 50 - это доза, которая приведет к потере трудоспособности, а не к смерти. Эти меры обычно используются для определения сравнительной эффективности боевых отравляющих веществ, а дозировки обычно определяются скоростью дыхания (например, в состоянии покоя = 10 л / мин) при вдыхании или степенью проникновения одежды через кожу. Концепция Ct была впервые предложена Фрицем Габером и иногда упоминается как закон Габера , который предполагает, что воздействие 100 мг / м 3 в течение 1 минутыэквивалентно 10 минутам 10 мг / м 3 (1 × 100 = 100, как и 10 × 10 = 100). [ необходима цитата ]

Некоторые химические вещества, такие как цианистый водород , быстро выводятся из организма человека и не соответствуют закону Габера. Таким образом, в этих случаях летальная концентрация может быть дана просто как LC 50 и квалифицирована продолжительностью воздействия (например, 10 минут). В паспортах безопасности токсичных веществ часто используется эта форма термина, даже если вещество соответствует закону Габера. [ необходима цитата ]

Самая низкая смертельная концентрация [ править ]

LC Lo - это самая низкая концентрация химического вещества за определенный период времени, которая приводит к гибели отдельного животного. LC Lo обычно применяется при остром (<24 часов) воздействии. [8] [9] Это связано с LC 50 , средней летальной концентрацией. LC Lo используется для газов и аэрозольных материалов. [10]

Ограничения [ править ]

В качестве меры токсичности летальная доза в некоторой степени ненадежна, и результаты могут сильно различаться в разных испытательных учреждениях из-за таких факторов, как генетические характеристики популяции образца, исследованные виды животных, факторы окружающей среды и способ введения. [11]

Между видами также может быть большое разнообразие; то, что относительно безопасно для крыс, вполне может быть чрезвычайно токсичным для человека ( см. токсичность парацетамола ), и наоборот. Например, известно, что шоколад, относительно безвредный для человека, токсичен для многих животных . При использовании для тестирования яда ядовитых существ, таких как змеи , результаты LD 50 могут вводить в заблуждение из-за физиологических различий между мышами, крысами и людьми. Многие ядовитые змеи являются специализированными хищниками мышей, и их яд может быть адаптирован специально для вывода из строя мышей; и мангусты могут быть исключительно устойчивы. В то время как большинство млекопитающихимеют очень похожую физиологию, результаты LD 50 могут иметь, а могут и не иметь равное значение для всех видов млекопитающих, включая человека.

Проблемы прав животных [ править ]

Группы по защите прав животных и благополучия животных , такие как Animal Rights International [12] , выступили против тестирования LD 50 на животных, в частности, поскольку в случае некоторых веществ животные умирали медленно и мучительно. Несколько стран, включая Великобританию , предприняли шаги по запрету устного теста LD 50 , а Организация экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) отменила требование о прохождении устного теста в 2001 году [13].

См. Также [ править ]

  • IDLH
  • Определенный коэффициент безопасности
  • Терапевтический индекс
  • Защитный индекс
  • Процедура с фиксированной дозой для оценки LD 50
  • Средняя летальная доза , ЛД 50
  • Средняя токсическая доза (TD 50 )
  • Самая низкая опубликованная токсическая концентрация (TCLo)
  • EC 50 (половина максимальной эффективной концентрации)
  • IC 50 (половина максимальной ингибирующей концентрации)
  • Тест Дрейза
  • Ориентировочное предельное значение
  • Уровень отсутствия наблюдаемых побочных эффектов (NOAEL)
  • Уровень наименьшего наблюдаемого нежелательного эффекта (LOAEL)
  • Процедура подъема и опускания
  • TCID 50 Дозировка для заражения тканевой культурой
  • EID 50 Инфекционная дозировка яиц
  • Смертельная дозировка для яиц ELD 50
  • Установки для формирования зубного налета (БОЕ)

Ссылки [ править ]

  1. ^ Что такое LD50 и LC50, Архивировано 26 июня 2015 г. на Wayback Machine
  2. ^ «В США мало альтернатив тестированию на животных» . Вашингтон Пост . 12 апреля 2008 года архивация с оригинала на 12 ноября 2012 года . Проверено 26 июня 2011 .
  3. ^ «Видение и дорожная карта на 21 век» . Источник: Национальная токсикологическая программа . Архивировано 12 октября 2008 года . Проверено 29 октября 2011 .
  4. ^ РЕГИСТР ТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ (RTECS) ПОЛНОЕ РУКОВОДСТВО ПО RTECS. Архивировано 16 мая 2013 г. на Wayback Machine.
  5. ^ Что такое LD50 и LC50, Архивировано 26 июня 2015 г. на Wayback Machine
  6. ^ «Allergan получает одобрение FDA для первого в своем роде, полностью in vitro, клеточного анализа для BOTOX® и BOTOX® Cosmetic (onabotulinumtoxinA)» . Веб-сайт Allergan. 24 июня 2011 года Архивировано из оригинала 26 июня 2011 . Проверено 15 августа 2012 .
  7. ^ Шульц, Эрик (2013). Физиология рыб: эвригалинные рыбы, том 32 . Академическая пресса. С. 481–482. ISBN 978-0-12-396951-4.
  8. ^ «LCLo (низкая летальная концентрация)». Энциклопедия генетики, геномики, протеомики и информатики . Springer. 2008. С.  1087 . DOI : 10.1007 / 978-1-4020-6754-9_9257 . ISBN 978-1-4020-6754-9.
  9. ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2015-06-21 . Проверено 31 мая 2015 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  10. ^ «Гиперглоссарий MSDS: LC-Lo, Самая низкая смертельная концентрация» . Архивировано из оригинала на 2015-06-19 . Проверено 31 мая 2015 .
  11. ^ Эрнест Ходжсон (2004). Учебник современной токсикологии . Wiley-Interscience (3-е изд.). [ требуется страница ]
  12. ↑ Тридцать два года измеримых изменений, заархивированные 11 февраля 2007 г., в Wayback Machine
  13. ↑ Катлер, Дэвид (1 февраля 2001 г.). «Смерть LD50». Направления фармакологических наук . 22 (2): 62. DOI : 10.1016 / S0165-6147 (00) 01627-8 .