DL50

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

En toxicologia la dosi letal mediana, DL50 (o sigui: dosi letal 50%), CL50 (concentració letal 50%) o CLt50 (concentració letal i temps) és la dosi necessària d'una toxina, radiació o patogen, per a matar la meitat d'una població després d'un test amb unes característiques específiques.

Les xifres de DL50 s'utilitzen habitualment com un indicador de la toxicitat aguda d'una substància. El test fou creat per J. W. Trevan l'any 1927.[1] El terme dosi semiletal és utilitzat de vegades amb el mateix significat, especialment en les traduccions de texts de llengües que no siguin l'anglès, però també podria referir-se a una dosi subletal; per aquesta ambigüitat, es tracta d'evitar aquest ús. La FDA (administració que controla la normativa en matèria d'alimentació i fàrmacs) del govern dels USA ha començat a aprovar mètodes alternatius a la DL50 en resposta a la investigació, per motius de crueltat, i la manca de la sensibilitat del test en relació amb els humans.[2] [3]

Convencions[modifica | modifica el codi]

La DL50 s'expressa com la massa de la substància administrada per unitat de massa del subjecte testat. Per exemple, grams de substància per kilogram de massa del cos. Això permet comparar la toxicitat relativa de diferents substàncies i normalitzar-la en referència a la mida dels animals exposats (tot i que la toxicitat no sempre segueix una escala lineal amb la massa corporal). Habitualment, la DL50 d'una substància s'expressa en mil·ligrams per kilograms de pes corporal. En el cas d'algunes neurotoxines com la batracotoxina, una de les toxines més tòxiques conegudes, la DL50 resulta més convenient expressar-la en micrograms per kilogram (µg*kg-1 o µg/kg) o nanograms per kilograms (ng*kg-1 o ng/kg) de massa/pes corporal.

L'elecció del 50% de la letalitat com a punt de referència evita el potencial per ambigüitat de realitzar mesures en els extrems i redueix la quantitat de tests a realitzar. Tanmateix, això també significa que la DL50 no és letal per tots els individus, alguns moren a dosis (molt) més baixes i d'altres poden sobreviure a dosis (molt) més altes que no pas la DL50. Mesures com poden ésser la DL1 o la DL99, les dosis necessàries per matar l'1% i el 99% respectivament de la població testada, són utilitzades, de forma ocasional, per propòsits específics.[4]

La dosi letal sovint varia depenent del mètode d'administració; per exemple, moltes substàncies són menys tòxiques quan són administrades oralment que no pas administrades per via intravenosa. Per aquesta raó, la DL50 és habitualment referenciada amb el mètode d'administració, per exemple: "DL50 i.v.".

Les quantitats relatives com ara DL50/30 o DL50/60, són utilitzades per referir-se a dosis que sense tractament són letals per al 50% de la població en, respectivament, 30 i 60 dies. Aquests tipus de mesures són usades amb major habitud en "RadioFísica de la Salut".

Una mesura comparativa és la CLt50, que relaciona la dosi letal amb l'exposició, on C és la concentració i t és el temps. Habitualment s'expressa en mg•min/m3. CIt50 és la dosi que causarà incapacitació més aviat que no pas la mort. Aquestes mesures són habitualment usades per indicar l'eficàcia comparativa d'agents químics, i les dosis són típicament indicades pel ritme de respiracions (per exemple: tranquil = 10 L/min) per inhalació, o el grau de roba per a la penetració dèrmica. El concepte de Ct fou proposat per primera vegada per Fritz Haber i, de vegades, se'l coneix com a Llei de Haber, que suposa que l'exposició durant 1 minut a 100 mg/m3 és equivalent a 10 minuts de 10mg/m3 (1x100 = 100 com 10x10=100).

En aquests casos que les substàncies no segueixin la Llei de Haber, la concentració letal pot ésser donada simplement amb la CLt50 i qualificada amb la durada de l'exposició (per exemple, 10 minuts). El "Full de dades de seguretat del material" per substàncies tòxiques usualment utilitza aquesta forma del terme, fins i tot en substàncies que segueixen la Llei de Haber.

Per organismes causants de malalties existeix una mesura coneguda com a dosi infectiva mitja i la dosificació infectiva mitja. La dosi infectiva mitja (DI50) és el nombre d'organismes rebut per una persona o animal d'investigació qualificat per la via d'administració (per exemple: 1200 org / persona via oral). Degut a les dificultats actuals en el comptatge d'organismes en una dosi, les dosis infectives poden ésser expressades en termes d'assaig biològic, com el nombre DL50 d'algun animal testat. Per agents biològics amb ús bèl·lic la dosificació contagiosa és el nombre de dosis contagioses per minut per un metre cúbic (per exemple, CLt50 és 100 dosis mitjanes•min/m3).

Limitacions[modifica | modifica el codi]

Com a mesura de toxicitat, la DL50 és quelcom poc fidedigne i els resultats poden variar àmpliament entre les condicions experimentals degut a factors com poden ésser les característiques genètiques de la població mostral, les espècies animals testades, factors ambientals o el mètode d'administració.[5] Una altra debilitat és el fet que només mesura toxicitat aguda (en contraposició a la toxicitat crònica en dosis baixes) i no té en compte els efectes tòxics que no acaben en mort, però no obstant són importants (per exemple, dany cerebral). Poden existir grans diferències entre espècies; allò que pot resultar inofensiu per les rates pot ésser extremadament tòxic pels humans, i viceversa. En altres paraules, una relativament elevada DL50 no significa necessàriament que sigui una substància inofensiva.

Quan és utilitzat per testar verins d'espècies verinoses, com poden ésser les serps, els resultats de la DL50 poden ésser enganyosos degut a les diferències entre ratolins i humans. Moltes serps verinoses són predadors especialitzats en ratolins i els seus verins poden estar especialitzats a incapacitar ratolins. Mentre molts mamífers tenen una fisiologia similar, els resultats de la DL50 poden ésser o no directament rellevants pels humans.

Exemples[modifica | modifica el codi]

NOTA: Comparar substàncies, especialment fàrmacs/drogues, per les seves DL50 pot resultar enganyós en molts casos degut, en part, a les diferències en la dosi efectiva, DE50. Per això és molt més profitós comparar aquestes substàncies per índex terapèutic, que és, simplement, la ràtio de DL50 per DE50.

Els següents exemples estan llistats en referència als valors de la DL50, en ordre descendent, i acompanyat del valor de CL50, entre {}, quan és apropiat.

Substància Animal, Via d'administració DL50
{CL50}
DL50 : g/kg
{CL50 : g/L}
estandaritzats
Referència
Aigua rata, oral 90,000 mg/kg 90 [6]
Sacarosa (sucre de taula) rata, oral 29,700 mg/kg 29.7 [7]
Vitamina C (àcid ascòrbic) rata, oral 11,900 mg/kg 11.9 [8]
Àcid cianúric rata, oral 7,700 mg/kg 7.7 [9]
Sulfur de cadmi rata, oral 7,080 mg/kg 7.08 [10]
Etanol rata, oral 7,060 mg/kg 7.06 [11]
Melamina rata, oral 6,000 mg/kg 6 [9]
Cianurat de melamina rata, oral 4,100 mg/kg 4.1 [9]
Molibdat de sodi rata, oral 4,000 mg/kg 4 [12]
Sal de taula rata, oral 3,000 mg/kg 3 [13]
Paracetamol (acetaminofè) rata, oral 1,944 mg/kg 1.944 [14]
Delta-9-Tetrahidrocanabinol (THC) rata, oral 1,270 mg/kg 1.270 [15]
Arsènic metàl·lic rata, oral 763 mg/kg 0.763 [16]
Clorur d’alquil dimetil benzalconi (ADBAC) rata, oral
fish, immersion
aq. invertebrates, imm.
304.5 mg/kg
{0.28 mg/L}
{0.059 mg/L}
0.3045
{0.00028}
{0.000059}
[17]
Cumarina (benzopirona, de la canyella Cinnamomum sp i altres plantes) rata, oral 293 mg/kg 0.293 [18]
Aspirina (àcid acetilsalicílic) rata, oral 200 mg/kg 0.2 [19]
Cafeïna rata, oral 192 mg/kg 0.192 [20]
Trisulfur d'arsènic rata, oral 185–6,400 mg/kg 0.185 [21]
Nitrit de sodi rata, oral 180 mg/kg 0.18 [22]
Clorur de cobalt (II) rata, oral 80 mg/kg 0.08 [23]
Òxid de cadmi rata, oral 72 mg/kg 0.072 [24]
Florur de sodi rata, oral 52 mg/kg 0.052 [25]
Nicotina rata, oral 50 mg/kg 0.05 [26]
Pentaborà humà, oral <50 mg/kg <0.05 [27]
Capsaïcina ratolí, oral 47.2 mg/kg 0.0472 [28]
Clorur de mercuri (II) rata, dèrmica 41 mg/kg 0.041 [29]
Dietilamida de l'àcid lisèrgic (LSD) rata, intravenosa 16.5 mg/kg 0.0165 [30]
Triòxid d'arsènic rata, oral 14 mg/kg 0.014 [31]
Arsènic metàl·lic rata, intraperitoneal 13 mg/kg 0.013 [32]
Cianur de sodi rata, oral 6.4 mg/kg 0.0064 [33]
Fòsfor blanc rata, oral 3.03 mg/kg 0.00303 [34]
Estricnina humà, oral 1–2 mg/kg(estimated) 0.001 [35]
Òxid de beril•li rata, oral 0.5 mg/kg 0.0005 [36]
Aflatoxina B1 (d'Aspergillus flavus) rata, oral 0.48 mg/kg 0.00048 [37]
Verí de la taipà terrestre (serp australiana) rata, subcutània 25 µg/kg 0.000025 [38]
Ricina rata, intraperitoneal
rata, oral
22 μg/kg
20-30 mg/kg
0.000022
0.02
[39]
Dioxin (TCDD) rata, oral 20 µg/kg 0.00002 [40]
Sarín Ratolí, injecció subcutània 17.23 µg/kg (estimated) 0.0000172 [41]
VX (agent nerviós) humà, oral, inhalació, absorció a través de pell/ulls 2.3 µg/kg (estimat) 0.0000023 [42]
Batracotoxina (de la granota Punta de Fletxa) humà, injecció subcutània 2-7 µg/kg (estimat) 0.000002 [43]
Verí d'Hydrophis belcheri (serp de la mar de Belcher) ratolí, intraperitoneal 0.25 µg/kg 0.00000025 [44]
Maitotoxina ratolí, intraperitoneal 0.13 µg/kg 0.00000013 [45]
Poloni-210 humà, inhalació 10 ng/kg (estimat) 0.00000001 [46]
Toxina botulínica (Botox) humà, oral, injecció, inhalació 1 ng/kg (estimat) 0.000000001 [47]
Radiació ionitzant humà, irradiació 3-6 Gy

Problemàtica per l'experimentació animal[modifica | modifica el codi]

Els grups de defensa dels drets dels animals així com els grups de protecció animal, com per exemple Animals Right International [48] han fet campanya contra realitzar els test de DL50 en animals, com en el cas d'altres substàncies, perquè comporten una lenta i dolorosa mort pels animals. Alguns països, inclòs el Regne Unit, han fet passes per prohibir la DL50 per via oral i l'Organització per la Cooperació i el Desenvolupament Econòmic (OCDE) abolí la prova oral el 2001 (cfr. Test Guideline 401, Trends in Pharmacological Sciences Vol 22, February 22, 2001).


Altres mesures de toxicitat[modifica | modifica el codi]

Factor de seguretat conegut

Índex terapèutic

Índex protector

Procediment de Dosi Fixa per determinar la DL50

Dosi tòxica mitja (DT50)

Concentració tòxica el més baixa possible publicada (TCLo)

Dosi letal el més baixa possible publicada (LDLo)

CI50 (concentració inhibitòria del 50%)

Test de Draize

Valor límit indicatiu

Nivell d'efecte advers no observable (NOAEL)

Nivell el més baix possible d'efecte advers observable (LOAEL)

Procediment Amunt-I-Avall

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. What is an LD50 and LC50
  2. «Allergan Receives FDA Approval for First-of-Its-Kind, Fully in vitro, Cell-Based Assay for BOTOX® and BOTOX® Cosmetic (onabotulinumtoxinA)». Source: Allergan, Inc. News Provided by Acquire Media, Page last updated 24 June 2011. [Consulta: 2011-06-26].
  3. «In U.S., Few Alternatives To Testing On Animals». Washington Post, Page last updated 12 April 2008. [Consulta: 2011-06-26].
  4. REGISTRY OF TOXIC EFFECTS OF CHEMICAL SUBSTANCES (RTECS)
    COMPREHENSIVE GUIDE TO THE RTECS
  5. Ernest Hodgson - A Textbook of Modern Toxicology; Wiley-Interscience 2004 (3rd Edition)
  6. [1] - see to Section 11: Toxicological Information for the LD50 verification
  7. Safety (MSDS) data for sucrose
  8. «Safety (MSDS) data for ascorbic acid». Oxford University, 2005-10-09. [Consulta: 2007-02-21].
  9. 9,0 9,1 9,2 A.A. Babayan, A.V.Aleksandryan, "Toxicological characteristics of melamine cyanurate, melamine and cyanuric acid", Zhurnal Eksperimental'noi i Klinicheskoi Meditsiny, Vol.25, 345-9 (1985). Original article in Russian.
  10. http://www.alfa.com/content/msds/german/A14544.pdf
  11. Safety (MSDS) data for ethyl alcohol
  12. http://msds.chem.ox.ac.uk/SO/sodium_molybdate.html Safety (MSDS) data for sodium molybdate
  13. Safety (MSDS) data for sodium chloride
  14. Safety (MSDS) data for 4-acetamidophenol
  15. LD50 values of THC in fischer rats
  16. http://www.merck-chemicals.com/documents/sds/emd/deu/de/1001/100115.pdf
  17. Plantilla:Cite report
  18. Coumarin Material Safety Data Sheet (MSDS)
  19. Safety (MSDS) data for acetylsalicylic acid
  20. Safety (MSDS) data for caffeine
  21. http://www.valero.com/V_MSDS/SpentMetalCatalyst901.pdf
  22. Safety (MSDS) data for sodium nitrite
  23. http://msds.chem.ox.ac.uk/CO/cobalt_II_chloride.html Safety (MSDS) data for cobalt (II) chloride
  24. http://assets.chemportals.merck.de/documents/sds/emd/deu/de/1020/102015.pdf Safety (MSDS) data for cadmium oxide
  25. Sodium Fluoride MSDS
  26. Safety (MSDS) data for nicotine
  27. http://cameochemicals.noaa.gov/chris/PTB.pdf Pentaborane chemical and safety data
  28. «Capsaicin Material Safety Data Sheet» (PDF). sciencelab.com, 2007. [Consulta: 2007-07-13].
  29. http://www.sigmaaldrich.com/catalog/DisplayMSDSContent.do
  30. http://www.erowid.org/chemicals/lsd/lsd_death.shtml
  31. http://msds.chem.ox.ac.uk/AR/arsenic_III_oxide.html Safety (MSDS) data for arsenic trioxide
  32. http://msds.chem.ox.ac.uk/AR/arsenic.html Safety (MSDS) data for metallic arsenic
  33. Safety (MSDS) data for sodium cyanide
  34. http://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp103-c2.pdf
  35. INCHEM: Chemical Safety Information from Intergovernmental Organizations:Strychnine. http://www.inchem.org/documents/pims/chemical/pim507.htm
  36. http://msds.chem.ox.ac.uk/BE/beryllium_oxide.html Safety (MSDS) data for beryllium oxide
  37. Safety (MSDS) data for aflatoxin B1
  38. http://www.seanthomas.net/oldsite/ld50tot.html
  39. http://www.efsa.europa.eu/en/efsajournal/pub/726.htm
  40. U.S. National Toxicology Program acute toxicity studies for Dioxin (2,3,7,8-TCDD)
  41. [2]
  42. Toxicity of the Organophosphate Chemical Warfare Agents GA, GB, and VX: Implications for Public Protection
  43. Brief Review of Natural Nonprotein Neurotoxins
  44. [3]
  45. Yokoyama, Akihiro; Murata, Michio; Oshima, Yasukatsu. «Some Chemical Properties of Maitotoxin, a Putative Calcium Channel Agonist Isolated from a MarineDinoflagellate». J. Biochem., 104, 2, 1988, pàg. 184–187. PMID: 3182760.
  46. Topic 2 Toxic Chemicals and Toxic Effects
  47. Fleming, Diane O.; Hunt, Debra Long. Biological Safety: principles and practices. Washington, DC: ASM Press, 2000, p. 267. ISBN 1-55581-180-9. 
  48. Thirty-Two Years of Measurable Change

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]