在毒理学中,LD50,即「致死剂量,50%」的简称,是衡量某一物质致死剂量的基本单位。这一指标告诉我们,某种物质需要多少剂量才能在一个特定的测试时间内杀死一半的受测生物。因此,LD50数值往往被用作物质急性毒性的一个指标,LD50数值越小,毒性越高。
LD50的测定方法最早由J.W. Trevan于1927年提出,目前多数是以实验小鼠等动物为模式来进行测试。
LD50的值通常以每公斤体重的毫克数来表达。例如,一个物质的LD50值为10毫克/公斤,这意味着以这样的剂量给予实验动物,预计会有50%的动物死亡。这样的标准化单位使得不同物质之间的毒性得以比较。
然而,LD50的测试并非绝对,因为它不考虑所有个体的变异性。事实上,有些个体可能在远低于LD50的剂量下就会死亡,而有些则能耐受高于LD50的剂量。因此,毒性测试中还会使用其他指标,例如LD1和LD99,分别代表能杀死1%或99%受测个体所需的剂量。
这种50%致死率的设定方式避免了在极端情况下做出测量的潜在歧义,并减少了测试所需的数量。
LD50的测试受到多种因素的影响,包括测试生物的种类、生理特征以及给药方式。例子来说,口服给药的毒性可能低于静脉给药,这就是为何有时会见到“LD50 i.v.”这样的标注。
除了传统的LD50测试,还有一些非动物的方法逐渐被批准。 2011年美国食品药品监督管理局(FDA)就批准了一种无需动物测试的替代方法,用于测试化妆品药物例如肉毒杆菌素的毒性。
尽管LD50是一个常见的毒性指标,但它并不是唯一的考量,许多机构建议使用治疗指数(LD50/ED50)来更全面地理解药物和化学物质的安全性。
LD50的数据范围非常广泛,高达1 ng/kg的肉毒杆菌素被认为是已知最具毒性的物质,而水则有超过90 g/kg的LD50,这两者相比差异达到100亿倍。在这些情况下,建议使用对数来加以表述,因为这会使得变化的幅度变得更为合理。
不仅如此,LD50的测试还因物质的性质和生物的特征而有所不同,比如应用在毒蛇毒液的测试中,LD50可能因不同物种而显得误导,因为某些毒素的针对性是针对特定的受害者。
有些化学物质如氢氰酸会迅速在人体内被解毒,有时这使其并不遵循赫伯法则(Haber's law),这种情况下必须更精确地以LC50来描述毒性。
值得注意的是,LD50的测量方式不是唯一的,还有如LC50等其他相关测量,总之,这些指标的目的是为了更好地了解物质对生物体的影响以及适当的处理流程。
因此,我们在面对这些测试数据时,必须仔细解读。毕竟,LD50是个指标,但非绝对。不同环境、不同物种的影响让这些数据所兑现的真实性变得更显复杂。
在策略性地使用LD50的时候,我们必须反思,如何进一步理解物质在环境中的潜在危险?