Ld50 در سم شناسی چیست ؟

Ld50 در سم شناسی چیست؟

LD مخفف “دوز کشنده” است. LD 50 مقدار ماده ای است که به یک باره داده می شود و باعث مرگ 50٪ (یک نیمه) گروهی از حیوانات آزمایش می شود. LD 50 یکی از روش های اندازه گیری پتانسیل مسمومیت کوتاه مدت (سمیت حاد) یک ماده است.

متخصصان سم شناسی می توانند از انواع مختلفی از حیوانات استفاده کنند اما بیشتر اوقات آزمایش با موش و موش انجام می شود. این ماده معمولاً به عنوان مقدار ماده شیمیایی تجویز شده (به عنوان مثال میلی گرم) در هر 100 گرم (برای حیوانات کوچکتر) یا هر کیلوگرم (برای افراد بزرگتر آزمایش) از وزن بدن حیوان مورد آزمایش بیان می شود. LD 50 را می توان برای هر راه ورود یا تجویز یافت اما متداول ترین روش های پوستی (اعمال شده بر روی پوست) و خوراکی (از طریق دهان) است.

LC مخفف “غلظت کشنده” است. مقادیر LC معمولاً به غلظت ماده شیمیایی در هوا اشاره دارد اما در مطالعات زیست محیطی می تواند به معنای غلظت ماده شیمیایی در آب باشد.

طبق دستورالعمل های (سازمان همکاری اقتصادی و توسعه اقتصادی) (OECD) برای آزمایش مواد شیمیایی ، یک آزمایش سنتی شامل گروه هایی از حیوانات است که برای یک دوره زمانی مشخص (معمولاً 4 ساعت) در معرض غلظت (یا یک سری غلظت) قرار دارند. حیوانات از نظر بالینی تا 14 روز مشاهده می شوند.

غلظت ماده شیمیایی موجود در هوا که 50٪ حیوانات آزمایش شده را در طی دوره مشاهده از بین می برد ، مقدار LC 50 است. مدت زمان دیگر قرار گرفتن در معرض (در مقایسه با 4 ساعت سنتی) ممکن است بسته به قوانین خاص اعمال شود.

مواد شیمیایی می توانند تأثیرات گسترده ای بر سلامت ما داشته باشند. بسته به نحوه استفاده از ماده شیمیایی ، انواع مختلفی از آزمایشات سمیت ممکن است لازم باشد.

از آنجا که مواد شیمیایی مختلف باعث اثرات مختلف سمی می شوند ، مقایسه سمیت یک ماده با ماده دیگر سخت است. ما می توانیم مقدار ماده شیمیایی را که باعث آسیب کلیه می شود اندازه گیری کنیم ، اما همه مواد شیمیایی به کلیه آسیب نمی رسانند. می توانیم بگوییم که با تجویز 10 گرم ماده شیمیایی A آسیب عصبی مشاهده می شود ، و با تجویز 10 گرم ماده شیمیایی B آسیب کلیه مشاهده می شود. با این حال ، این اطلاعات به ما نمی گوید که A یا B سمی تر است زیرا ما نمی دانیم کدام آسیب حیاتی تر یا مضر است.

بنابراین ، برای مقایسه قدرت سمی یا شدت مواد شیمیایی مختلف ، محققان باید همان اثر را اندازه بگیرند. یک روش انجام آزمایش کشندگی (آزمایشات LD 50 ) با اندازه گیری مقدار ماده شیمیایی مورد نیاز برای مرگ است. از این نوع آزمون به عنوان آزمون “كوانتال” نیز یاد می شود ، زیرا در واقع اثر “رخ می دهد” یا “رخ نمی دهد” است.

در سال 1927 ، JW Trevan تلاش كرد تا راهی برای برآورد قدرت مسمومیت نسبی داروها و داروهای مورد استفاده در آن زمان بیابد. وی آزمایش LD 50 را توسعه داد زیرا استفاده از مرگ به عنوان “هدف” امکان مقایسه بین مواد شیمیایی را که بدن را به روشهای بسیار مختلف مسموم می کند فراهم می کند. از زمان کار اولیه Trevan ، دانشمندان دیگر روشهای متفاوتی را برای تعیین روش LD 50 سریع تر و سریع تر ایجاد کرده اند .

برخی دیگر از دوزهای مسمومیت که استفاده می شود چیست؟

LD 01 دوز کشنده برای 1٪ از جمعیت آزمایش حیوانات

LD 100 دوز کشنده برای 100٪ از جمعیت آزمایش حیوانات

LDLO کمترین دوز باعث کشندگی

TDLO کمترین دوز ایجاد کننده اثر سمی

چرا مقادیر LD 50 و LC 50 معیار سمیت حاد است؟

مسمومیت حاد توانایی یک ماده شیمیایی برای ایجاد اثرات ناخوشایند پس از یک بار مصرف خوراکی یا قرار گرفتن در معرض 4 ساعت در معرض ماده شیمیایی در هوا است. “نسبتاً زود” معمولاً به مدت چند دقیقه ، ساعتها (تا 24) یا روزها (تا حدود 2 هفته) تعریف می شود اما به ندرت طولانی تر است.

آزمایش LD / LC 50 چگونه انجام می شود؟

تقریباً در همه موارد ، آزمایش LD 50 با استفاده از فرم خالص ماده شیمیایی انجام می شود. مخلوط ها بندرت مورد مطالعه قرار می گیرند.

این ماده شیمیایی ممکن است از طریق دهان (خوراکی) به حیوانات داده شود. با استفاده از روی پوست (پوستی) ؛ با تزریق در مکانهایی مانند رگهای خونی (داخل وریدی) ، عضلات (عضلانی – عضلانی) یا داخل حفره شکم (IP – داخل صفاقی).

مقدار LD 50 به دست آمده در پایان آزمایش به عنوان LD 50 (خوراکی) ، LD 50 (پوست) ، LD 50 (IV) و غیره ، به صورت مناسب مشخص می شود. محققان می توانند آزمایش را با هر گونه جانوری انجام دهند اما آنها بیشتر از موش یا موش استفاده می کنند. گونه های دیگر شامل سگ ، همستر ، گربه ، خوکچه هندی ، خرگوش و میمون است. در هر حالت ، مقدار LD 50 به عنوان وزن ماده شیمیایی تجویز شده به ازای هر کیلوگرم وزن بدن حیوان بیان می شود و در آن حیوان مورد آزمایش و مسیر قرار گرفتن در معرض یا تجویز بیان می شود. به عنوان مثال ، LD 50 (خوراکی ، موش صحرایی) – 5 میلی گرم در کیلوگرم ، LD 50 (پوست ، خرگوش) – 5 گرم در کیلوگرم. بنابراین ، مثال “LD 50(خوراکی ، موش) 5 میلی گرم در کیلوگرم “به این معنی است که 5 میلی گرم از آن ماده شیمیایی برای هر 1 کیلوگرم وزن بدن موش ، در صورت تجویز در یک دوز از طریق دهان ، باعث مرگ 50٪ از گروه آزمایش می شود.

اگر قرار باشد اثرات کشنده ناشی از تنفس یک ترکیب آزمایش شود ، ماده شیمیایی (معمولاً یک گاز یا بخار) ابتدا با غلظت مشخص در محفظه هوای ویژه ای که حیوانات آزمایشگاهی در آن قرار می گیرند مخلوط می شود. این غلظت معمولاً به عنوان قطعات در میلیون (ppm) یا میلی گرم در متر مکعب (mg / m 3 ) ذکر می شود. در این آزمایشات ، غلظتی که 50٪ از حیوانات را از بین می برد به جای LD 50 ، LC 50 (غلظت کشنده 50) نامیده می شود . هنگامی که مقدار LC 50 گزارش می شود ، در آن باید نوع حیوان مورد آزمایش و مدت زمان قرار گرفتن در معرض نیز ذکر شود ، به عنوان مثال ، LC 50 (موش) – 1000 ppm / 4 ساعت یا LC 50 (موش) – 5mg / m 3 / 2 ساعت

کدام یک از اطلاعات LD 50 برای اهداف ایمنی و بهداشت شغلی مهمترین است؟

استنشاق و جذب پوست شایع ترین راه ورود مواد شیمیایی محل کار به بدن است. بنابراین ، مهمترین مورد از نظر مواجهه شغلی ، استنشاق (LC 50 ) و آزمایشات کاربرد پوست (LD 50- پوست) است. با وجود این واقعیت ، بیشترین مطالعه کشندگی ، LD 50 خوراکی است . این تفاوت از آنجا رخ می دهد که دادن مواد شیمیایی از طریق دهان به حیوانات بسیار راحت تر و ارزانتر از سایر روش ها است. با این حال ، نتایج مطالعات خوراکی برای مطالعات دارویی ، مسمومیت های غذایی و مسمومیت های تصادفی خانگی مهم است. مسمومیت های دهانی شغلی ممکن است در اثر آلودگی غذا یا سیگار از دست های شسته نشده و بلعیدن تصادفی رخ دهد.

چگونه یک مقدار LD 50 را با ارزش دیگر مقایسه کنم و برای انسان چه معنایی دارد؟

به طور کلی ، هرچه مقدار LD 50 کوچکتر باشد ، ماده شیمیایی سمی است. عکس این نیز صادق است: هرچه مقدار LD 50 بزرگتر باشد ، سمیت آن نیز کمتر است.

LD 50 اندازه گیری سمیت فوری یا حاد یک ماده شیمیایی در سویه ، جنس و گروه سنی یک نوع حیوان خاص را آزمایش می کند. تغییر هر یک از این متغیرها (به عنوان مثال ، نوع حیوان یا سن) می تواند منجر به یافتن مقدار متفاوت LD 50 شود. آزمایش LD 50 نه برای تهیه اطلاعات در مورد اثرات طولانی مدت در معرض یک ماده شیمیایی طراحی شده و نه در نظر گرفته شده است.

هنگامی که مقدار LD 50 داشته باشید ، می توان با استفاده از مقیاس سمیت ، آن را با مقادیر دیگر مقایسه کرد. گیجی گاهی اوقات رخ می دهد زیرا چندین مقیاس مختلف سمیت استفاده می شود. دو مقیاس رایج مورد استفاده “مقیاس هاج و استرنر” و “مقیاس گوسلین ، اسمیت و هاج” است. این جداول هم در رتبه بندی عددی که به هر کلاس داده می شود و هم در اصطلاحاتی که برای توصیف هر کلاس به کار رفته متفاوت است. به عنوان مثال ، یک ماده شیمیایی با مقدار LD 50 خوراکی 2 میلی گرم بر کیلوگرم ، طبق مقیاس هوج و استرنر “1” و “بسیار سمی” درجه بندی می شود (به جدول 1 مراجعه کنید ) اما دارای “6” و “فوق العاده” است سمی “طبق مقیاس Gosselin ، Smith و Hodge ( جدول 2 را ببینید ).

همچنین مهم است که بدانید مقدار واقعی LD 50 بسته به مسیر قرار گرفتن در معرض ممکن است برای یک ماده شیمیایی متفاوت باشد (به عنوان مثال ، دهان ، پوست ، استنشاق). برای مثال، برخی LD 50 S برای dichlorvos در، حشره کش معمولا در نوار آفت کش خانگی استفاده می شود، به شرح زیر است:

• خوراکی LD 50 (موش): 56 میلی گرم در کیلوگرم
• LD 50 پوستی (موش): 75 میلی گرم در کیلوگرم
• داخل صفاقی LD 50 : (موش) 15 میلی گرم در کیلوگرم
• استنشاق LC 50 (موش): 1.7 ppm (15 میلی گرم در متر مکعب) ؛ قرار گرفتن در معرض 4 ساعته
• خوراکی LD 50 (خرگوش) 10 میلی گرم در کیلوگرم
• خوراکی LD 50 (کبوتر :): 23.7 میلی گرم در کیلوگرم
• خوراکی LD 50 (موش): 56 میلی گرم در کیلوگرم
• خوراکی (موش): 61 میلی گرم در کیلوگرم
• خوراکی (سگ): 100 میلی گرم در کیلوگرم
• خوراکی (خوک): 157 میلی گرم در کیلوگرم

تفاوت در رتبه بندی سمیت LD 50 ، مسیرهای مختلف مواجهه را منعکس می کند. درجه سمیت برای حیوانات مختلف می تواند متفاوت باشد. داده های بالا نشان می دهد که سدیم dichlorvos با خوردن در خوک ها یا سگ ها نسبت به موش های صحرایی بسیار کمتر است. با استفاده از جدول 1 ، دی کلروس هنگام بلعیدن نسبتاً سمی است (LD 50 خوراکی ) و هنگام تنفس (استنشاق LC 50 ) در موش سمی است . با استفاده از جدول 2 ، دی کلروس هنگام بلعیدن (LD 50 خوراکی ) توسط موش بسیار سمی در نظر گرفته می شود .

جدول 1: کلاسهای سمیت: مقیاس هوج و استرنر

روش های تجویز

خوراکی LD 50
استنشاق LC 50
Dermal LD 50

رتبه بندی سمیت
اصطلاحی که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرد
(تک دوز به موشها) میلی گرم / کیلوگرم
(قرار گرفتن در معرض موش ها به مدت 4 ساعت) ppm
(یکبار مصرف روی پوست خرگوش) میلی گرم بر کیلوگرم
دوز کشنده احتمالی برای انسان

1
بسیار سمی است
1 یا کمتر
10 یا کمتر
5 یا کمتر
1 دانه (یک طعم ، یک قطره)

2
بسیار سمی است
1-50
10-100
5-43
4 میلی لیتر (1 قاشق چایخوری)

3
نسبتاً سمی است
50-500
100-1000
44-340
30 میلی لیتر

4
کمی سمی است
500-5000
1000-10000
350-2810
600 میلی لیتر (1 پیمانه)

5
عملا غیر سمی است
5000-15000
100000000000000
2820-22،590
1 لیتر (یا 1 چهارم)

6
نسبتاً بی ضرر
15000 یا بیشتر
100000
22،600 یا بیشتر
1 لیتر (یا 1 چهارم)

جدول 2: کلاسهای سمیت: گاسلین ، اسمیت و هاج

دوز کشنده احتمالی خوراکی (انسانی)

رتبه یا کلاس سمیت
دوز
برای 70 کیلوگرم شخص (150 پوند)

6 فوق العاده سمی
کمتر از 5 میلی گرم در کیلوگرم
1 دانه (طعم – کمتر از 7 قطره)

5 بسیار سمی است
5-50 میلی گرم در کیلوگرم
4 میلی لیتر (بین 7 قطره و 1 قاشق چایخوری)

4 بسیار سمی است
50-500 میلی گرم در کیلوگرم
30 میلی لیتر (بین 1 قاشق چایخوری و 1 فنجان اونس)

3 نسبتاً سمی است
0.5-5 گرم در کیلوگرم
30-600 میلی لیتر (بین 1 اونس و 1 پیمانه)

2 کمی سمی است
5-15 گرم در کیلوگرم
600-1200 ml (between 1 pint to 1 quart)

1 Practically Non-Toxic
Above 15 g/kg
More than 1200 ml (more than 1 quart)

منبع :  www.ccohs.ca