Смертельная доза - Lethal dose

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 )

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 г. 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.

Значения LD для людей 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 восприимчива к яду сиднейского воронкообразного паука, чем ткань человека . Закон квадрата-куба также усложняет соотношения 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 заботу о благополучии животных.

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, 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.

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

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 составляет 100 средних доз - мин / м 3 ).

Самая низкая смертельная доза

Самая низкая летальная доза (LD Lo ) - это наименьшее количество лекарственного средства, которое может вызвать смерть у данного вида животных в контролируемых условиях. 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

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.

Сопоставимое измерение - LCt 50 , которое относится к летальной дозе от воздействия, где C - концентрация, а t - время. Часто его 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 минуты эквивалентно 10 минутам 10 мг / м 3 (1 × 100 = 100, как и 10 × 10 = 100).

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.

Самая низкая смертельная концентрация

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. Это связано с LC 50 , средней смертельной концентрацией. LC Lo используется для газов и аэрозольных материалов.

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, исследованные виды животных, факторы окружающей среды и способ введения.

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. Хотя большинство млекопитающих имеют очень схожую физиологию, результаты LD 50 могут иметь, а могут и не иметь равное значение для всех видов млекопитающих, включая человека.

Проблемы прав животных

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

Смотрите также

Рекомендации