设计性试验-半数致死量的测定

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1、鱼病学实验实验八半数致死量的测定目的学习科研试验的设计和实施学会半数致死量的测定原理半数致死量(LD50)是指一个毒物在实验生物的群体中可引起半数死亡的剂量。在毒理学中常用以测试某一化学物的急性毒性。最为原始的急性毒性指标是最小致死量(MLD)和绝对致死量(LD100)。前者指在一个群体中仅仅足够引起个别生物死亡的剂量，后者指生物群体中全部出现死亡的剂量。但如果所用的动物数增多，则在一定范围内，还可能发现更为敏感的或耐受的动物，则最小致死量将随之不断下降，而绝对致死量也可能不断增高。因此，这种方法所取得的参数是

2、不够正确的，目前已少采用。如用动物实验制得剂量-反应曲线，再用统计学方法予以处理，所得半数致死量，则较有代表性，因此，它已成为常用的指标。毒物的毒性是LD50的倒数，即LD50的数值越小，毒性越高。反之亦然。在毒物的毒性分级中，常根据LD50的大小将毒性分成剧毒、高毒、中毒、低毒，或实际无毒等数级。步骤LD50的理论依据是：将一群动物(如50只)等分为五组，每组给予不同剂量，各组有不同的死亡率，以毒物剂量作横轴，死亡百分率为纵轴制成曲线，则得到一个长尾的S形曲线(如左图)。图中可以看出，在低剂量或高剂量处，剂量

3、改变对动物的死亡率影响较小，而在曲线中段，即在50%死亡率附近，坡度较陡，剂量稍有增减，即能引起死亡率的急剧改变。所以，使用半数致死量作为毒物急性作用的指标是最敏感、最有代表性的。。如动物吸入毒物，以毒物在空气中的浓度表示剂量，则称为半数致死浓度(LC50)。动物种类和染毒途径不同，LD50也各异。因此在表示LD50或LC50时，必须注明动物种类及染毒途径等实验条件。使用LC50时，还需规定吸入的时间或注明具体时间。但在动物实验中，不可能用一次实验的结果代表该种属总体的50%死亡率的剂量，故必须将实验结果用统计

4、学方法处理。由于动物群体的剂量-死亡数是一个偏态曲线(如右图)，直接用统计学方法处理将产生困难，必须将实验结果予以转换。其方法是将横轴中的剂量改成对数，使它转换成正态分布的曲线(如右上图)，则剂量对数与死亡百分率便成一个对称的S形曲线(如右中图)。为使计算更为方便，还须再将对称S形曲线的死亡率转换为概率单位，使之转换成直线(如右下图)。这样可按直线方程式y=bx+a计算，获得各种指标。该方程式表示直线内x和y值的关系，x代表剂量对数，y代表死亡百分率，用直线上的死亡率50%处的剂量对数，查其反对数，即得实际的剂

5、量。a是常数，亦称截距，即x=0时的y值，亦即代表在不给毒物时，动物自然死亡的估计。从这曲线上可查得最小致死量和绝对致死量，分别用LD1、LD99或LD5、LD95表示，也可用直线方程式计算出来。从公式也可算得LD0，即最大耐受量，它是使动物中毒而尚未致死的最大剂量或浓度。它与LD100一样，受到个别动物的敏感度的影响太大，往往不够准确。而且在统计理论上，正态曲线向左右伸展，绵延无穷，找不出与LD0或LD100相应的概率单位。由于实验资料具有抽样性质，所算出的LD50存在一定的抽样误差，故必须计算其95%可信限

6、。它由LD50值加减1.96倍标准误后所形成的高限和低限两个值组成。直线方程式中b是直线的斜率，表示该直线的斜度。斜率愈大，表示该毒物的剂量有微小改变时，即能引起死亡率的较大改变，所以可通过斜率比较两种以上LD50相近的毒物的毒性性质，或比较一种毒物在几种不同染毒途径时，表示一种实验动物对该毒物敏感性的分布，斜率越大的直线，表示该毒物(或染毒方式)的毒性越大。如果直线的斜率相等，则表示毒物的毒性也基本相似。经过统计学处理的LD50的斜率，比LD50本身有更多的意义。如下图所示，A和B是两种不同毒物，它们的斜率不

7、同，但有相同的LD50。此外，斜率平缓，说明毒物的吸收差，解毒和排泄快，或毒作用的特异性差(如煤油)。斜率陡峭常说明毒物吸收快，出现毒作用快，并具有重要的特异性毒作用(如氰化物)。结果判定在实验设计时应有一定的要求。应把动物分成若干组，每组动物数量最好相等，分别给予不同剂量的试验毒物。两组间的组距应按几何级数依次增加，通常在1.3～1.5范围。例如第一组(最低组)剂量为0.2mg/kg，则第二组应为0.2×1.3=0.26mg/kg，第三组应为0.26×1.3=0.34mg/kg，余依次类推。预实验方法为了节省

8、动物，应进行预试以了解该毒物的大致LD50范围。预试的方法很多。一般可先用9只动物，以三种不同剂量的毒物处理。剂量间距离可大些(例如10倍)。如低剂量组为1mg/kg，则第二组为10mg/kg，第三组为100mg/kg。如三组动物均无死亡，剂量可再向上增大，再用9只动物试验。如三组动物均死去，则应向下减少剂量再作试验。如第一组动物未死，第二、三组动物死去，即可假定大致剂量在1～10mg