Смертельная доза - Википедия - Lethal dose

В токсикология, то смертельная доза (LD) является показателем летального токсичность данного вещества или типа радиация. Поскольку резистентность варьируется от одного человека к другому, «смертельная доза» представляет собой дозу (обычно записываемую как дозу на килограмм веса тела субъекта), при которой данный процент предметов умрут. Смертельная концентрация - это смертельная доза, используемая для газов или твердых частиц. LD может быть основан на стандартный человек концепция, теоретический человек, который имеет совершенно «нормальные» характеристики и, следовательно, не применим ко всем подгруппам населения.

Средняя летальная доза (LD50)

Основная статья: Средняя смертельная доза

Средняя летальная доза, ЛД50 (сокращение от «смертельная доза, 50%»), LC50 (летальная концентрация 50%) или LCt50 (летальная концентрация и время) токсин, радиация, или же возбудитель это доза требуется убить половину членов тестируемой популяции после заданной продолжительности теста. LD50 цифры часто используются в качестве общего индикатора Острая токсичность. Более низкий LD50 свидетельствует о повышенной токсичности.

Тест был создан J.W. Треван в 1927 году.[1] Термин «полулетальная доза» иногда используется в том же значении, в частности, в переводах из неанглоязычных текстов, но может также относиться к субсмертельная доза; из-за этой двусмысленности его обычно избегают. LD50 обычно определяется тестами на животных, таких как лабораторные мыши. В 2011 году США Управление по контролю за продуктами и лекарствами утвержденные альтернативные методы LD50 для тестирования косметического препарата Ботокс без испытаний на животных.[2]

Значения LD для людей лучше всего оцениваются путем экстраполяции результатов, полученных на людях. клеточные культуры. Одна из форм измерения LD - это использование животных, таких как мыши или крысы, преобразование в дозу на килограмм биомассы и экстраполяцию к нормам для человека. Степень погрешности 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 Сиднейский паук-воронка[нужна цитата ]. В закон квадрата-куба также 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]

LD50 обычно выражается как масса вещества, вводимого на единицу массы испытуемого, обычно в миллиграммы вещества на килограмм массы тела, но выражается в нанограммах (подходит для ботулинический ), микрограммы, миллиграммы или граммы (подходит для парацетамол ) на килограмм. Такая формулировка позволяет сравнивать относительную токсичность различных веществ и нормализует 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 необходимых испытаний. Однако это также означает, что LD50 является нет смертельная доза для всех испытуемых; некоторые могут быть убиты гораздо меньшим, в то время как другие выживают при дозах, намного превышающих LD50. Такие меры, как "LD1"и" LD99«(доза, необходимая для уничтожения 1% или 99% соответственно исследуемой популяции) иногда используется для определенных целей.[4]

Смертельная доза часто варьируется в зависимости от метода администрация; например, многие вещества менее токсичны при пероральном введении, чем при пероральном введении. внутривенно управляемый. По этой причине LD50 цифры часто уточняются с помощью режима администрирования, например, "LD50 i.v. "

Связанные величины LD50/ 30 или LD50/ 60 используются для обозначения дозы, которая без лечения будет смертельной для 50% населения в течение (соответственно) 30 или 60 дней. Эти меры чаще используются с радиация, так как выживание более 60 дней обычно приводит к выздоровлению.

Средняя инфекционная доза

Средняя инфекционная доза (ID50) - это количество организмов, полученных человеком или подопытным животным, квалифицированным в зависимости от способа введения (например, 1200 орг / человека на пероральный прием). Из-за трудностей подсчета реальных организмов в дозе инфекционные дозы могут быть выражены в терминах биологического анализа, например, в количестве LD.50к какому-то подопытному животному. В биологическая война Инфекционная доза - это количество инфекционных доз в минуту на кубический метр (например, ICt50 100 средних доз - мин / м3).)

Самая низкая смертельная доза

Наименьшая летальная доза (LDLo) - наименьшее количество лекарственного средства, которое может вызвать смерть у данного вида животных в контролируемых условиях.[5][6] Дозировка дана на единицу массы тела (обычно указывается в миллиграммы на килограмм ) вещества, которое, как известно, привело к гибели определенного вида. При цитировании LDLo, конкретный вид и способ введения (например проглоченный, вдыхаемый, внутривенный ) обычно указываются.

Средняя летальная концентрация

Для газов и аэрозолей смертельная концентрация (в мг / м3 или ppm, частей 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 ЦП.50 значение, не зависящее от времени.[7]

Сопоставимое измерение - LCt50, который относится к летальной дозе от воздействия, где C - концентрация, а t - время. Часто выражается в мг-мин / м3. LCt50 это доза, которая приведет к потере трудоспособности, а не к смерти. Эти показатели обычно используются для определения сравнительной эффективности химическая война агентов, и дозировки обычно определяются скоростью дыхания (например, в состоянии покоя = 10 л / мин) при вдыхании или степенью одежды для проникновения через кожу. Концепция Ct была впервые предложена Фриц Габер и иногда упоминается как Закон Габера, что предполагает воздействие на 1 минуту 100 мг / м3 эквивалентно 10 минут 10 мг / м3 (1 × 100 = 100, как и 10 × 10 = 100).[нужна цитата ]

Некоторые химические вещества, такие как цианистый водород, быстро выводятся из организма человеческим организмом и не соответствуют закону Габера. Таким образом, в этих случаях смертельная концентрация может быть дана просто как LC50 и квалифицируется продолжительностью воздействия (например, 10 минут). В Паспорта безопасности для токсичных веществ часто используют эту форму термина, даже если вещество соответствует закону Габера.[нужна цитата ]

Самая низкая смертельная концентрация

LCLo это самая низкая концентрация химического вещества за определенный период времени, которая приводит к гибели отдельного животного. LCLo обычно для острого (<24 часов) воздействия.[8][9] Это связано с LC50, средняя летальная концентрация. LCLo используется для газов и аэрозольных материалов.[10]

Ограничения

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 выборочной популяции, проверенные 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 (ср. токсичность парацетамола ), наоборот. Например, шоколад, относительно безвредный для человека, известен как токсичен для многих животных. При использовании для тестирования яд от ядовитых существ, таких как змеи, LD50 результаты могут вводить в заблуждение из-за физиологических различий между мышами, крысами и людьми. Много ядовитые змеи являются специализированными хищниками мышей, и их яд может быть адаптирован специально для вывода из строя мышей; и мангусты может быть исключительно стойким. Хотя большинство млекопитающие имеют очень похожую физиологию, LD50 результаты могут иметь, а могут и не иметь равное значение для всех видов млекопитающих, включая человека.

Проблемы прав животных

Права животных и забота о животных группы, такие как Animal Rights International,[12] выступили против LD50 тестирование на животных, в частности, в случае некоторых веществ, вызывающих медленную, мучительную смерть животных. Несколько стран, в том числе Великобритания, предприняли шаги по запрету устного LD50, а Организация экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) отменила требование устного тестирования в 2001 году.[13]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Что такое LD50 и LC50 В архиве 2015-06-26 на Wayback Machine
  2. ^ «В США мало альтернатив тестированию на животных». Вашингтон Пост. 12 апреля 2008 г. В архиве из оригинала 12 ноября 2012 г.. Получено 2011-06-26.
  3. ^ «Видение и дорожная карта на 21 век». Источник: Национальная токсикологическая программа.. В архиве из оригинала от 12.10.2008. Получено 2011-10-29.
  4. ^ РЕГИСТР ТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ (RTECS)
    ПОЛНОЕ РУКОВОДСТВО ПО RTECS     В архиве 2013-05-16 в Wayback Machine
  5. ^ Что такое LD50 и LC50 В архиве 2015-06-26 на Wayback Machine
  6. ^ «Allergan получает одобрение FDA на первый в своем роде, полностью in vitro, клеточный анализ для BOTOX® и BOTOX® Cosmetic (onabotulinumtoxinA)». Веб-сайт Allergan. 24 июня 2011. Архивировано с оригинал 26 июня 2011 г.. Получено 2012-08-15.
  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. Дои:10.1007/978-1-4020-6754-9_9257. ISBN  978-1-4020-6754-9.
  9. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2015-06-21. Получено 2015-05-31.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  10. ^ «Гиперглоссарий MSDS: LC-Lo, самая низкая летальная концентрация». Архивировано из оригинал на 2015-06-19. Получено 2015-05-31.
  11. ^ Эрнест Ходжсон (2004). Учебник современной токсикологии. Wiley-Interscience (3-е изд.).[страница нужна ]
  12. ^ Тридцать два года измеримых изменений В архиве 2007-02-11 в Wayback Machine
  13. ^ Катлер, Дэвид (1 февраля 2001 г.). «Смерть LD50». Тенденции в фармакологических науках. 22 (2): 62. Дои:10.1016 / S0165-6147 (00) 01627-8.