DL50

In tossicologia il termine DL₅₀ sta per dose letale 50 (in inglese LD₅₀ da Lethal Dose 50) e si riferisce alla quantità di una sostanza in grado di uccidere, in una unica somministrazione, il 50% (cioè la metà) di una popolazione campione di animali da esperimento; allo stesso modo viene definita la DL₉₀, in relazione al 90% di una popolazione.

Questa misurazione, dato il modo di somministrazione, è un modo per testare il potenziale tossico di una sostanza solo a breve termine (tossicità acuta) e non si riferisce alla tossicità a lungo termine (cioè dovuta a contatto con modiche quantità di una certa sostanza per lunghi periodi).

Storia

Questa misurazione fu proposta per la prima volta nel 1927 da J.W. Trevan come tentativo di trovare un modo per stimare la potenzialità tossica di medicine e sostanze chimiche in generale.^[1]

La questione sull'opportunità di calcolare i valori di DL₅₀ fu posta per la prima volta nel 1981 da Zbinden e Flury-Roversi^[2] che sottolineavano anche la scarsa ripetibilità dei valori ottenuti.

Poiché un singolo test richiedeva all'inizio ben 100 animali (poi ridotti a 20), nel 2002 l'OCSE ha messo ufficialmente al bando tale test (conosciuto anche come guideline 401) e ha promosso lo sviluppo di nuovi test in grado di ridurre o eliminare l'impiego di animali.

Definizione

La DL₅₀ viene espressa di solito come quantità di sostanza somministrata rispetto al peso dell'animale usato come campione, normalmente in mg/kg (o mg/hg), ovvero in milligrammi di sostanza per chilogrammi di peso vivo (o per ettogrammi, per piccoli animali).^[3]

Queste sostanze da testare possono essere somministrate in ogni modo, ma la via transdermica (applicazione sulla pelle) e orale sono di solito le vie più comuni (anche perché sono le vie più comuni con cui si può venire a contatto con una sostanza); somministrazioni per via endovenosa, intramuscolare e intraperitoneale sono altrettanto possibili.

Per quanto riguarda sostanze gassose, invece, la modalità di ingresso è per inalazione e viene calcolata come concentrazione di gas in grado di uccidere il 50% delle cavie in un certo lasso di tempo (LCt₅₀), dove C è la concentrazione (espressa come ppm, cioè parti per milione) e t è il tempo.

Abbreviazioni

Accanto alla sigla DL₅₀ possono essere specificate altre abbreviazioni che identificano la via di assunzione della sostanza tossica e il soggetto (uomo o cavia) al quale si riferisce la grandezza.

Ad esempio, con la sigla "ORL MUS LD50" si fa riferimento alla DL₅₀ misurata per un topo (MUS) nel caso di assunzione della sostanza in esame per via orale (ORL).

Le sigle che identificano le vie di assunzione sono:^[4]

eye: oculare (sulla superficie dell'occhio, per studi sull'irritazione)
ial: intraurale (orecchio)
iat: intrarteriale
ice: intracerebrale
icv: intracervicale
idr: ipodermico
idu: intraduodenale
ihl: inalazione
imp: impiantato chirurgicamente
ims: intramuscolare
ipc: intraplacentale
ipl: intrapleurale
ipr: intraperitoneale
irn: intrarenale
isp: intraspinale
itr: intratracheale
itt: intratesticolare
iut: intrauterino
ivg: intravaginale
ivn: intravenoso
mul: multiplo (attraverso più vie)
ocu: oculare (sulla superficie dell'occhio o nella sacca congiuntivale, per studi di tipo sistemico)
orl: orale
par: parenterale
rec: rettale
scu: sottocutaneo
skn: sulla pelle
unr: non specificato.

Le sigle che identificano i soggetti testati sono:^[5]

brd: uccello (non specificato)
bwd: uccello selvatico
cat: gatto
chd: bambino
ckn: gallina
ctl: bovino
dck: anatra
dog: cane
dom: animale domestico (ovini)
frg: rana
gpg: porcellino d'India
grb: gerbillo
ham: criceto
hmn: essere umano (uomo/donna)
hor: cavallo
inf: neonato
mam: mammifero (non specificato)
man: uomo
mky: scimmia
mus: topo
nml: specie non appartenente ai Mammiferi
pgn: piccione
pig: maiale
qal: quaglia
rat: ratto
rbt: coniglio
sql: scoiattolo
tod: rospo
trk: tacchino
wmn: donna.

Esempi

Scala veleni in scala logaritmica^[6]

Valori approssimativi di DL₅₀ ottenuti in seguito a somministrazione orale nel ratto.^[7]

DL₅₀ Acqua: 90000 mg/kg
DL₅₀ Saccarosio: 30000 mg/kg
DL₅₀ Acido ascorbico: 12000 mg/kg
DL₅₀ Etanolo: 10000 mg/kg
DL₅₀ Morfina: 900 mg/kg
DL₅₀ Atropina: 750 mg/kg
DL₅₀ Caffeina: 200 mg/kg
DL₅₀ Amfetamina: 60 mg/kg
DL₅₀ Nicotina: 1 mg/kg
DL₅₀ Diossina: 0,001 mg/kg (1 µg/kg)
DL₅₀ Tossina botulinica: 0,000001 mg/kg (0,001 μg/kg)

Note

^ (EN) What is an LD50 and LC50 : OSH Answers
^ (EN) G. Zbinden, M. Flury-Roversi, Significance of the LD50-test for the toxicological evaluation of chemical substances, in Archives of Toxicology, vol. 47, n. 2, 1981, pp. 77-99, DOI:10.1007/BF00332351. URL consultato l'8 settembre 2012.
^ (EN) Interpreting Toxicity Values, su chemlabs.uoregon.edu. URL consultato il 26 maggio 2009 (archiviato dall'url originale l'8 aprile 2009).
^ Simmons, p. xvi.
^ Simmons, p. xvii.
^ (DE) Strey K, Die Gifte-Skala, in Chemie in Unserer Zeit, vol. 53, n. 6, 2019, pp. 386-399, DOI:10.1002/ciuz.201900828.
^ Walter Balduini, Lucio G. Costa, Tossicologia generale e applicata ai farmaci, Edra, 2015. >

Bibliografia

(EN) Trevan, J.W. (1927). The error of determination of toxicity. Proc R Soc Lond 1.1B:483
(EN) H. Leslie Simmons, Richard J. Lewis, Building materials: dangerous properties of products in MasterFormat divisions 7 and 9, John Wiley and Sons, 1997, ISBN 0-442-02289-1, Simmons.