半數致死量，簡稱 LD50（即 Lethal Dose 50），在毒理學中是描述有毒物質或輻射的毒性的常用指標。按照醫學主題詞表（MeSH）的定義，LD50 是指 能殺死一半試驗總體之有害物質、有毒物質或遊離輻射的劑量。這測試最先由 JW Trevan 於 1927 年提出。 應用慣例 LD50 的表達方式通常為有毒物質的質量和試驗生物體重之比，例如「毫克／千克體重」。由於不可能直接拿人體做毒性測驗，因此大多數致死量的資料來自於大鼠和小鼠，另外也可能使用倉鼠、豚鼠、兔、雪貂、貓、犬、猴、豬、馬、蛙、魚、鳥等實驗動物。雖然毒性不一定和體重成正比，但這種表達方式仍有助比較不同物質的相對毒性，以及估計同一物質在不同大小動物之間的毒性劑量。 舉例來說，已知酒精對大鼠的口服 LD50 是 9900 mgkg 99 gkg，假設毒性和體重成正比，且酒精對大鼠的毒性等同於對人類的毒性，在不考慮年齡、性別、耐受度等個別體質差異的情況下，那麼對 60 公斤的成人來說，短時間內口服 594 g 757 ml 的酒精能造成一半的受測試者死亡。 應用半數致死這量度方法有助減少量度極端情況所帶來的問題，以及減少所需試驗次數；然而這亦代表 LD50 並非對所有試驗生物的致死量：有些可能死於遠低於 LD50 的劑量，有些卻能在遠高於 LD50 的劑量下生存。在特殊需要下，研究人員亦可能會量度 LD1 或 LD99 等指標（即殺死 1 或 99 試驗總體之劑量）。 物質的毒性往往受給予方式影響。一般而言，口服毒性會低於靜脈注射的毒性。故此在表達 LD50 時經常會附帶給予方式，例如 LD50 iv 代表靜脈注射下的 LD50。 和 LD50 相關的兩種指標，LD5030 和 LD5060，是分別指在沒有治療的情況下，導致受試總體在 30 天或 60 天後半數死亡的劑量。這些指標通常用於描述輻射毒性。 限制與缺點 作為一個毒性的指標，LD50 在一定程度上有其缺點。測試的結果可受很多因素影響，例如實驗品的種類，測試樣品的基因特點，環境因素及注射方法等。另一大限制是，LD50只 用於測試會導致短時間內死亡的急性中毒，卻沒有計算長期的影響，比如說，某些毒素會長期影響腦部，到一定程度時也可導致死亡。再者，某些毒素對實驗白鼠的影響不大，但可能對人類卻非常有害。 在測試有毒生物的毒性時，LD50 的結果不一定能絕對反映該毒液對人類的全部影響。例如，某些毒蛇專門獵殺老鼠，它們的毒液裡演化出特別針對老鼠的毒素，因此它們對鼠類的毒性比較大，但對人則不一定成正比。故此，LD50 可導致誤解。 其它類似指標 另一種毒性指標，LCt50，包含了濃度 C 和暴露時間 t 的描述，通常以＂毫克分鐘／立方米＂作描述，類似的 ICt50font 則是使半數人員失能的劑量。這兩種指標通常作描述化學武器，其毒性亦受呼吸速度和衣著影響。Ct 這概念最先由弗裡茨哈伯提出，假設在 100 mgm3 下暴露 1 分鐘和 10 mgm3 下暴露 10 分鐘是相等的。然而這定律對於一些可以被身體快速分解的物質如氰化氫便不適用；在這種情況下，需要一定的暴露時間才可確定致死量。在環境研究中，LCt 亦可用於描述水中的有毒物質。 對於病原體，亦有一種類似的半數感染量（ID50）的概念，是指在某一給予途徑下足以令半數受試群體感染的病原體數量，例如口服 1200 個病原體／人。因為病原體數量難以量度，感染量亦會以對不同動物的 LD50 表達。對於生物武器的感染量，亦可以 ICt50 表達。 對於化療藥物，化療指數（CI）是評價化療藥物安全性的指標。一般以動物半數致死量（LD50）和治療感染動物的半數有效量（ED50）的比值表示，即 CI＝LD50ED50；化療指數愈大，表明藥物毒性愈小，相對較安全，但並非絕對安全，如化療指數高的青黴素可致過敏性休克。 資料 乙醇對年輕和年老大鼠的口服 LD50 分別為 106 gkg 和 706 gkg。 菸鹼（尼古丁）對大鼠的口服 LD50 為 50 mgkg。 物質 動物，途徑 半數致死量（LD50） 參考文獻 水 大鼠，口服 90000 mgkg 蔗糖 Sucrose 大鼠，口服 29700 mgkg p2478 L 麩酸鈉／味精 Monosodium Glutamate 大鼠，口服 16600 mgkg p2573 維他命 C Vitamin C 大鼠，口服 11900 mgkg p310 乙醇／酒精 Ethyl Alcohol 大鼠，口服 9900 mgkg p385 碳酸鈣 Calcium Carbonate 大鼠，口服 6450 mgkg p635 次氯酸鈉 Sodium Hypochlorite 小鼠，口服 5800 mgkg p2971 碳酸氫鈉／小蘇打 Sodium Bicarbonate 大鼠，口服 4220 mgkg p2413 乙酸／醋酸 Acetic Acid 大鼠，口服 3530 mgkg 薄荷醇 Menthol 大鼠，口服 3180 mgkg p2108 氯化鈉／鹽 Sodium Chloride 大鼠，口服 3000 mgkg p3238 硼酸 Boric Acid 大鼠，口服大鼠，皮下注射大鼠，靜脈注射 2660 mgkg1400 mgkg1330 mgkg p536 乙醯氨酚 Acetaminophen 大鼠，口服大鼠，腹腔注射 2400 mgkg1205 mgkg p1994 維他命 A Vitamin A 大鼠，口服 2000 mgkg 香草醛 Vanillin 大鼠，口服大鼠，腹腔注射大鼠，皮下注射 1580 mgkg1160 mgkg1500 mgkg p3364 樟腦 Camphor 小鼠，口服 1310 mgkg p641 可可鹼 Theobromine 大鼠，口服狗，口服 950 mgkg300 mgkg IARC Monographs on the Evaluation of the Carcinogenic Risk of Chemicals to Humans Geneva World Health Organization International Agency for Research on Cancer p V51 428 1991 嗎啡 Morphine 大鼠，口服大鼠，腹腔注射大鼠，皮下注射大鼠，靜脈注射 335 mgkg160 mgkg109 mgkg140 mgkg p2576 乙醯水楊酸／阿斯匹靈 Acetylsalicylic Acid 大鼠，口服大鼠，腹腔注射 200 mgkg340 mgkg p57 咖啡鹼 Caffeine 大鼠，口服大鼠，靜脈注射大鼠，皮下注射 192 mgkg105 mgkg170 mgkg p666 苯巴比妥 Phenobarbital 大鼠，口服 162 mgkg 辣椒鹼 Capsaicin 大鼠 口服大鼠 口服 161 mgkg148 mgkg 巴拉刈／百草枯 Paraquat 小鼠，口服 120 mgkg p2819 DDT 大鼠，口服 100 mgkg 亞硝酸鈉 Sodium Nitrite 大鼠，口服大鼠，靜脈注射 85 mgkg65 mgkg p3266 三氧化二砷／砒霜 Arsenic Trioxide 小鼠，口服小鼠，皮下注射小鼠，靜脈注射 315 mgkg98 mgkg107 mgkg p278 菸鹼 Nicotine 小鼠，口服小鼠，皮下注射小鼠，靜脈注射 24 mgkg16 mgkg71 mgkg 氰化鉀 Potassium Cyanide 大鼠，口服大鼠，腹腔注射大鼠，皮下注射 5 mgkg4 mgkg9 mgkg p2758 秋水仙鹼 Colchicine 大鼠，腹腔注射大鼠，靜脈注射 61 mgkg16 mgkg 黃麴毒素 Aflatoxin B1 大鼠，口服大鼠，腹腔注射 48 mgkg6 mgkg p89 番木虌鹼 Strychnine 大鼠，口服大鼠，腹腔注射大鼠，皮下注射大鼠，靜脈注射 235 mgkg110 mgkg120 mgkg0582 mgkg p3025 白喉毒素 Diphtheria Toxin 小鼠，皮下注射 16 mgkg Behring E and A Kitashima 1901 Über die Verminderung und Steigerung der ererbten Giftempfindlichkeit Berliner klinische Wochenschrift 38157163 河豚毒素 Tetrodotoxin 小鼠，口服小鼠，腹腔注射小鼠，皮下注射小鼠，靜脈注射 0435 mgkg0008 mgkg0008 mgkg0009 mgkg p1827 2378 四氯二苯並二噁英／戴奧辛 2378TCDD 大鼠，口服 0043 mgkg p305 百日咳毒素 Pertussis Toxin 小鼠，腹腔注射 0015 mgkg Onoue K M Kitagawa and Y Yamamura 1963 Isolation of highly potent toxin from Bordetella pertussis J Bacteriol 80648655 VX 大鼠，口服小鼠，皮下注射 0012 mgkg0022 mgkg Marrs TC Maynard RL Sidell FR eds Chemical Warfare Agents Toxicology and 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ppm 290 mgm³ 光氣 Phosgene 大鼠，吸入 340 ppm 1375 mgm³ 30 分 NDRC 1946 Summary technical report of division 9 NDRC Vol 1 Chemical warfare agents and related chemical problems Parts III Washington DC National Defence Research Committee pp 1385 2 ppm 809 mgm³ 芥子氣 Sulfur Mustard 大鼠，吸入 154 ppm 100 mgm³ 10 分 IPCS Poisons Information Monograph 354 Mustard Gas September 1996 0108 ppm 07 mgm³ 沙林 Sarin 大鼠，吸入 262 ppm 150 mgm³ 10 分 Marrs TC Maynard RL Sidell FR eds Chemical Warfare Agents Toxicology and Treatment 2nd ed p208 2007 0017 5 ppm 01 mgm³ 塔崩 Tabun 大鼠，吸入 459 ppm 304 mgm³ 10 分 0015 1 ppm 01 mgm³ 環沙林 Cyclosarin 大鼠 吸入大鼠 吸入 503 ppm 371 mgm³ 10 分 343 ppm 253 mgm³ 10 分 Anthony JS et al Inhalation toxicity of Cyclosarin GF vapor in rats as a function of exposure concentration and duration potency comparison to sarin GB Inhal Toxicol 16 2 10311 2004 0006 79 ppm 005 mgm³ VX 小鼠，吸入 0366119 ppm 413 mgm³ 10 分 DA Department of the Army 1974 Chemical agent data sheets vol 1 Edgewood Arsenal Special Report EOSR74001 US Department of the Army Edgewood Arsenal Aberdeen Proving Ground MDDacre JC 1984 Toxicology of some anticholinesterases used as chemical warfare agentsa review Pp 415426 in Cholinesterases Fundamental and Applied Aspects MBrzin EABarnard and DSket eds New York Walter de Gruyter 0000 27 ppm 0003 mgm³ 毒物表 半數致死量 LD50 值的範圍非常大。肉毒桿菌毒素作為已知毒性最強的物質，其 LD50 值為 1 納克 千克，而最無毒的物質水的 LD50 值為 90 克 千克以上。這相差約千億分之一或 11 個數量級。與所有相差很多數量級的測量值一樣，建議採用對數的觀點。著名的例子是用里氏標尺來表示地震強度，或者用 pH 值來衡量水溶液的酸性或鹼性。在這種情況下，可以考慮使用 LD50 值的負十進位制對數，其標準單位為每公斤體重的公斤。 logLD50 對數（公斤 公斤） 值 找到的無因次量可以輸入到毒物表中。水作為最重要的物質，在以這種方式獲得的毒素表中，其值為 1。 爭議 動物權利組織一直批評以動物進行 LD50 測試，特別是一些物質可能令動物在長時間痛苦下死去。一些國家如英國已開始禁止口服 LD50 測試，而經濟合作與發展組織（OECD）亦在 2001 年廢除對口服毒性測試的要求。Test Guideline 401 Trends in Pharmacological Sciences vol 22 February 22 2001 相關條目 致死量 可靠安全係數 半數中毒量 參考資料 外部連結 Canadian Centre for Occupational Health and Safety Category 毒理學 Category 醫用數學