[科普中国]-半数致死剂量

定义

半数致死量（medianlethaldose，LD50）表示在规定时间内，通过指定感染途径，使一定体重或年龄的某种动物半数死亡所需最小细菌数或毒素量。在毒理学中，半数致死量，简称LD50（即LethalDose,50%），是描述有毒物质或辐射的毒性的常用指标。按照医学主题词表（MeSH）的定义，LD50是指“能杀死一半试验总体之有害物质、有毒物质或游离辐射的剂量”。这测试最先由J.W.Trevan于1927年发明。

局部照射的LD50比全身照射的LD50高；低剂量率照射的LD50比高剂量率照射的LD50高；多次照射或观察时间不同，LD50也不同。

计算方法目前计算LD50的方法很多，有的计算简便，但结果粗略；有的结果较准确，但计算复杂。国外多采用LITCHFIELD和WIL2COXON的坐标纸图解法。在我国普遍采用的方法可以归纳为2类：一类是死亡率-剂量反应相关，要求为正态分布，其中概率单位图解法和改良寇氏法较为常用；另一类是不要求为正态分布，计算时只查对有关表格即可得到LD50值，如霍恩氏法等。

加权法加权法又称Bliss法，创建于1938年。大体计算过程为：

①在坐标纸上，根据对数剂量与经验概率单位(yem)构成点，并绘制出1条直线，并由直线找出各对数剂量相当的概率单位称期望概率单位(Y)；

②计算出作业概率单位(y)，对Y进行校正，y=(Y-P/Z)+P/Z或者y=(Y+Q/Z)-Q/Z；

③将各点加权(nw)，用X2作直线性检验。如果各点不显著偏离直线，即可计算回归直线方程，如果由直线方程得到的期望概率单位(Y1)与前次的不够接近，则对Y1再次校正；

④将各X值代入直线方程Y2= y+b(X- x)。反应率等于0.5时，Y2= 5代入方程：Y2= y+b(X- x)得到的值即LD50的对数值(m)。Bliss法是目前最为精确、可靠的LD50测定方法。由于其在数理上严谨精密，甚至称其为机率单位正规法。

累计法累计法又称Reed-Muench法，是用呈等比级数排列的剂量进行实验，要求每组动物数相等。它是先将实验死亡动物数和存活动物数进行累计加和，再用加和的数据计算死亡率。在死亡率中有2个数据A和B，且A刚好大于50%，B刚好小于50%。由于累计死亡率的直线性较不累计时的好，在这里用上述2个数据可以得出1条直线，且将该直线近似为死亡率与剂量关系的直线，即50%死亡率的点在该直线上。

根据数学计算可以得出比例系数r，即r=(A- 50%)/(A-B)，r与等比数列公比的乘积，就是50%死亡率时的剂量与死亡率为A时的剂量的差，所以可以求得50%死亡率时的剂量，即LD50。累计法计算方便，更多地运用在微生物学中，尤其在稀释分析中；但此法最大的缺点是不考虑操作误差，有个“近似”，使得计算结果不够精确，只可以作为实验过程中LD50的粗略判断。2

应用惯例LD50的表达方式通常为有毒物质的质量和试验生物体重之比，例如"毫克/千克体重"。虽然毒性不一定和体重成正比，但这种表达方式仍有助比较不同物质的相对毒性，以及估计同一物质在不同大小动物之间的毒性剂量。

应用半数致死这量度方法有助减少量度极端情况所带来的问题，以及减少所需试验次数；然而这不代表LD50是对所有试验生物的致死量。有些可能死于远低于LD50的剂量，有些却能在远高于LD50的剂量下生存。在特殊需要下，研究人员亦可能会量度LD1或LD99等指标（即杀死1%或99%试验总体之剂量）。

物质的毒性往往受给予方式影响。一般而言，口服毒性会低於静脉注射的毒性。故此在表达LD50时经常会附带给予方式，例如“LD50i.v.”表示静脉注射下的LD50。

和LD50相关的两种指标，LD50/30和LD50/60，是分别指在没有治疗的情况下，导致受试总体在30天或60天后半数死亡的剂量。这些指标通常用于描述辐射毒性。