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致命劑量的迷思：LD50究竟是如何計算的？
在毒理學中，LD50（代表「致死劑量的中位數」）是一個廣泛使用的指標，通常用來測量特定物質的毒性。它指的是在經過特定測試持續時間後，能夠致死一半受試者所需的劑量。這個指標在評估物質的急性毒性時，提供了一個簡明的參考值。一般來說，LD50數值越低，毒性就越高。
LD50的概念源於1927年由約翰·威廉·特里凡提出，他設計的測試方法至今仍被廣泛應用。
LD50通常通過實驗動物來測試，最多可測試40隻以上的動物，並以每公斤體重所需的劑量來表示，該計算方式有助於比較不同物質的相對毒性，儘管暴露於相同劑量並不一定能對不同物種造成相同的影響。
實驗中，LD50的值可以是毫克、微克或克，具體取決於所測物質的性質。例如，對於一些氣體或水中有毒物質，則使用致死濃度LC50，即每立方米或每升中毒物質的濃度。在這種情況下，暴露的時間長短同樣重要。
選擇50%致死率作為基準，旨在減少測試所需的數量，但這同時也意味著LD50並不適用於所有個體，某些個體可能在更低劑量下就會死亡，而有些則可能在遠高於LD50的劑量下仍然存活。
LD50測試的有效性常常受到一些限制。不同測試場地的實驗結果可能會因樣本的遺傳特徵、環境因素等而有所差異。最令人擔憂的是，某些對老鼠無害的物質，例如巧克力，對於許多動物卻是有毒的。這顯示了不同物種之間的生理差異對於毒性測評的重要性。
毒性比較的例子
雖然LD50的數值可以幫助了解不同毒物的相對危險性，但在某些情況下，這可能會導致誤導，尤其是當比較新藥的療效和安全性時，向來比較效果劑量ED50更為有效。以毒性對比著名物質的LD50為例：
- 肉毒毒素的LD50為1 ng/kg，即為已知最毒的物質。
- 水的LD50則超過90 g/kg，相差可達100億倍。
在毒性範疇內，還有其他指標例如致死劑量LD1和LD99，它們分別是能致死1%和99%受試者的劑量。這些數值能提供更細緻的毒性評估，尤其在特定情況下，例如生物戰等。
LD50的測定程序包括傳統的LD50測試、固定劑量程序和上下標測試等。這些測試方法各自有著不同的應用與靈活性，提供研究人員在不同需求下的測試選擇。
LD50的未來：替代測試方法的興起
隨著科學技術的進步和對動物權益的日益重視，許多國家已經開始尋求LD50的替代測試方法。例如，美國食品和藥物管理局在2011年批准使用非動物測試來評估如肉毒桿菌等化妝品藥物的毒性，這顯示著對於動物測試的依賴正在減少。
隨著新測試方法的發展，未來的毒性測量或許會更為準確且具體，同時能夠減少對動物的使用。就目前而言，LD50仍然是重要的毒理學基準，但其局限性亦顯而易見。未來，我們如何在保護環境與生物多樣性的同時，衡量物質的毒性與安全性，或許將是我們所面臨的重要挑戰嗎？
