LD50 Medijalna smrtonosna doza
U toksikologiji, srednja letalna doza, LD50 (kratica za "letalna doza, 50%"), LC50 (letalna koncentracija, 50%) ili LCt50 je toksična jedinica koja mjeri smrtonosnu dozu određene tvari. Vrijednost LD50 za neku tvar je doza potrebna da se ubije polovica članova ispitivane populacije nakon određenog trajanja testa. Podaci o LD50 često se koriste kao opći pokazatelj akutne toksičnosti tvari. Niži LD50 ukazuje na veću toksičnost.
Izraz LD50 općenito se pripisuje Johnu Williamu Trevanu. Test je kreirao J. W. Trevan 1927. godine. Izraz poluletalna doza povremeno se koristi u istom smislu, osobito u prijevodima tekstova sa stranih jezika, ali se može odnositi i na subletalnu dozu. LD50 se obično određuje ispitivanjima na životinjama kao što su laboratorijski miševi. Američka Agencija za hranu i lijekove (FDA) odobrila je 2011. godine alternativne metode umjesto LD50 za ispitivanje kozmetičkog lijeka botoksa bez pokusa na životinjama.
LD50 se obično izražava kao masa tvari primijenjena po jedinici mase ispitivanog subjekta, obično kao miligrami tvari po kilogramu tjelesne mase, a ponekad se navodi i kao nanogrami (prikladno za botulinum toksin), mikrogrami ili grami (prikladno za paracetamol) po kilogramu. Navođenje na ovaj način omogućuje usporedbu relativne toksičnosti različitih tvari i normalizira varijacije u veličini izloženih životinja (iako se toksičnost ne skalira uvijek jednostavno s tjelesnom masom). Za tvari u okolišu, poput otrovnih para ili tvari u vodi koje su toksične za ribe, koristi se koncentracija u okolišu (po kubnom metru ili po litri), što daje vrijednost LC50. Međutim, u ovom slučaju važno je vrijeme izloženosti.
Odabir 50-postotne smrtnosti kao mjerila izbjegava potencijalnu dvosmislenost mjerenja u ekstremima i smanjuje opseg potrebnih ispitivanja. Međutim, to također znači da LD50 nije smrtonosna doza za sve subjekte; neki mogu uginuti od mnogo manje količine, dok drugi preživljavaju doze daleko više od LD50. Mjere kao što su "LD1" i "LD99" (doza potrebna da se ubije 1% odnosno 99% ispitivane populacije) povremeno se koriste za specifične svrhe.
Smrtonosna doza često varira ovisno o načinu primjene; na primjer, mnoge su tvari manje toksične kada se primijene oralno nego kada se primijene intravenski. Zbog toga se podaci o LD50 često specificiraju s načinom primjene, npr. "LD50 i.v."
Povezane količine LD50/30 ili LD50/60 koriste se za označavanje doze koja će bez liječenja biti smrtonosna za 50% populacije unutar (respektivno) 30 ili 60 dana. Ove se mjere češće koriste u zdravstvenoj fizici zračenja, za ionizirajuće zračenje, jer preživljavanje dulje od 60 dana obično dovodi do oporavka.
Usporediva mjera je LCt50, koja se odnosi na smrtonosnu dozu uslijed izloženosti, gdje je C koncentracija, a t vrijeme. Često se izražava u jedinicama mg-min/m³. ICt50 je doza koja će uzrokovati onesposobljenost radije nego smrt. Ove se mjere obično koriste za označavanje komparativne učinkovitosti agenasa za kemijsko ratovanje, a doze se obično specificiraju brzinom disanja (npr. odmor = 10 L/min) za udisanje, ili stupnjem odjevenosti za prodiranje kroz kožu. Koncept Ct prvi je predložio Fritz Haber i ponekad se naziva Haberov zakon, koji pretpostavlja da je izloženost od 1 minute koncentraciji od 100 mg/m³ ekvivalentna izloženosti od 10 minuta koncentraciji od 10 mg/m³ (1 × 100 = 100, kao što je i 10 × 10 = 100).
Neke kemikalije, poput vodikova cijanida, ljudsko tijelo brzo detoksificira i ne slijede Haberov zakon. U tim slučajevima smrtonosna koncentracija može se navesti jednostavno kao LC50 i specificirati trajanjem izloženosti (npr. 10 minuta). Sigurnosno-tehnički listovi za toksične tvari često koriste ovaj oblik izraza čak i ako tvar slijedi Haberov zakon.
Za organizme koji uzrokuju bolesti postoji i mjera poznata kao srednja infektivna doza. Srednja infektivna doza (ID50) je broj organizama koje primi osoba ili ispitivana životinja, specificiran putem primjene (npr. 1200 org/čovjeku peroralno). Zbog poteškoća u brojanju stvarnih organizama u dozi, infektivne doze mogu se izraziti u smislu biološkog pokusa, kao što je broj LD50 jedinica za neku ispitivanu životinju. U biološkom ratovanju infektivna doza je broj infektivnih doza po kubnom metru zraka pomnožen s brojem minuta izloženosti (npr. ICt50 je 100 srednjih doza - min/m³).
Kao mjera toksičnosti, LD50 je donekle nepouzdan i rezultati mogu jako varirati između ispitnih ustanova zbog čimbenika kao što su genetske karakteristike uzorka populacije, ispitivane životinjske vrste, čimbenici okoliša i način primjene.
Također može postojati velika varijabilnost između vrsta; ono što je relativno sigurno za štakore može vrlo lako biti iznimno toksično za ljude (usp. toksičnost paracetamola), i obrnuto. Na primjer, čokolada, relativno bezopasna za ljude, poznata je kao toksična za mnoge životinje. Kada se koristi za ispitivanje otrova otrovnih stvorenja, poput zmija, rezultati LD50 mogu zavarati zbog fizioloških razlika između miševa, štakora i ljudi. Mnoge zmije otrovnice specijalizirani su grabežljivci miševa i njihov otrov može biti prilagođen posebno za onesposobljavanje miševa; s druge strane, mungosi mogu biti iznimno otporni. Iako većina sisavaca ima vrlo sličnu fiziologiju, rezultati LD50 mogu, ali i ne moraju imati jednak značaj za svaku vrstu sisavaca, poput ljudi itd.
Definiran je niz postupaka za izvođenje LD50. Najraniji je bio "konvencionalni" postupak iz 1927. koji je osmislio Trevan, a koji zahtijeva 40 ili više životinja. Postupak fiksne doze, predložen 1984. godine, procjenjuje razinu toksičnosti hranjenjem u definiranim dozama i traženjem znakova toksičnosti (bez zahtijevanja smrti). Postupak "gore-dolje" (up-and-down), predložen 1985. godine, daje vrijednost LD50 dok se doza daje samo jednoj po jednoj životinji.