En toxicología, se denomina dosis letal media, DL50 (abreviatura de Dosis Letal, 50 %, dosis letal para el 50 % de la población) CL50 (concentración letal, 50%) a la cantidad de la dosis de una sustancia, radiación o patógeno necesaria para matar a la mitad de un conjunto de animales de prueba después de un tiempo determinado. Los valores de la DL50 son usados con frecuencia como un indicador general de la toxicidad aguda de una sustancia. Una menor DL50 es indicativo de mayor toxicidad.
La prueba fue creada por J.W. Trevan en 1927, pero ahora está siendo retirada progresivamente a favor del Procedimiento de Dosis Fijo (Fixed-dose procedure).
DL50 normalmente se determina con test en animales como ratas de laboratorio. En 2011, la Administración de alimentos y medicamentos (Food and Drug Administration) aprobó métodos alternativos para los test de DL50 de cosméticos como el Botox sin necesidad de testarlos en animales.
El término dosis semiletal de vez en cuando es utilizado con el mismo significado, en particular en traducciones de textos, pero también puede referirse a una dosis submortal; debido a esta ambigüedad, generalmente debería ser evitado.
Convenciones La DL50 se expresa generalmente como la masa de la sustancia administrada por masa de animal sometido al ensayo normalmente se expresa en miligramo (mg) de sustancia tóxica por kilogramo (kg) de masa del animal, a veces también se da en nanogramos (como el caso de botulinum), microgramos, o gramos (como el caso del paracetamol) por kilogramo. Indicándolo de esta manera permite que la toxicidad relativa de diversas sustancias pueda ser comparada, y la normaliza para la variación en el tamaño de los animales expuestos (aunque la toxicidad no siempre está relacionada simplemente con la masa del cuerpo). Para sustancias en el medio ambiente como vapores tóxicos o agua tóxica para los peces, la concentración en el medio ambiente (por metro cúbico o por litro) se da en valores de CL50, pero en este caso el tiempo de exposición es importante (ver más abajo)
La elección de la mortalidad del 50 % como prueba patrón evita la posible ambigüedad de hacer medidas en los extremos, y reduce la cantidad de pruebas requeridas. Sin embargo, esto también implica que la DL50 no es la dosis mortal en todos los casos; en algunos casos pueden ser letales dosis menores, mientras que en otros hay supervivencia a dosis más altas que la DL50. Medidas tales como “LD1” y “LD99” (dosificación requerida para matar al 1 % o al 99 % respectivamente de la población testada) se utilizan a veces para fines específicos.
La dosis mortal varía a menudo dependiendo del método de administración; por ejemplo, muchas sustancias son menos tóxicas cuando son administradas por vía oral que por vía intravenosa. Por esta razón, los valores de DL50 se califican a menudo con el sistema de administración. Ej.,“DL50 i.v.”
Las cantidades relacionadas DL50/30 o un DL50/60 se utilizan para referirse a una dosis que sin tratamiento sea mortal para el 50 % de la población en el plazo respectivamente de 30 o 60 días. Estas medidas se utilizan más comúnmente dentro de física sanitaria de la radiación, pues la supervivencia más allá de 60 días da lugar generalmente a la recuperación.
Una medida comparable es la CLt50 (concentración que resulta letal para el 50 % de los individuos por unidad de tiempo) que se relaciona con la dosis letal por exposición, donde C es la concentración y t es tiempo. Se expresa a menudo en términos de mg-min/m3. La CLt50 es la dosis que causará incapacitación en lugar de la muerte. Estas medidas se utilizan generalmente para indicar la eficacia comparativa de los agentes de la guerra química, y las dosis se califican típicamente por las velocidades de respiración (por ejemplo, en reposo = 10 l / min) para la inhalación, o el grado de la ropa para la penetración de la cutánea.
El concepto de Ct fue propuesto inicialmente por Fritz Haber, y se refiere a veces como ley de Haber, que asume que la exposición a 1 minuto de 100 mg/m3 es equivalente a 10 minutos de 10 mg/m3 (1×100=100, al igual que 10×10=100). Algunos productos químicos, como el cianuro de hidrógeno son desintoxicados rápidamente por el cuerpo humano, y no siguen la ley de Haber. En estos casos la dosificación mortal es calificada por la duración de la exposición (por ejemplo 10 minutos). En estudios ambientales, la LCt puede también referirse a la concentración en el agua en vez de en el aire.
Para los organismos que causan enfermedades, hay también una medida conocida como la dosis y la dosificación contagiosas medias. La dosis contagiosa media (ID50) es el número de los organismos recibidos por una persona o animal testado clasificado por una vía determinada de administración (por ejemplo 1200 org/hombre vía oral).
Debido a las dificultades de conteo de organismos reales con una sola dosis, las dosis contagiosas se pueden expresar en términos de análisis biológico, como el número de DL50 a algún animal ensayado.
En la guerra biológica la dosificación contagiosa es el número de dosis contagiosas en un metro cúbico de aire por el número de minutos de exposición (por ejemplo CLt50 es 100 dosis medias-min/m3).
Limitaciones Como medida de toxicidad, DL50 en cierto sentido es poco fiable ya que los resultados pueden variar mucho entre las instalaciones de prueba debido a factores como las características genéticas de la población de estudio, la especie del animal en estudio, los factores ambientales y el modo de administración de compuesto.
También existe una gran variabilidad entre especies, por ejemplo lo que es relativamente seguro para las ratas puede ser extremadamente tóxico para el ser humano (como la toxicidad para el paracetamol) y viceversa. Otro ejemplo sería el chocolate es relativamente inofensivo para los humanos pero es tóxico para muchos animales. Cuando la DL50 se usa para probar la toxicidad de especies venenosas, como las serpientes los resultados pueden ser engañosos debido a las diferencias fisiológicas entre ratones, ratas y humanos. Muchas serpientes venenosas están especializadas en depredar ratones, y su veneno puede estar adaptado específicamente para incapacitar al ratón y en cambio las mangostas ser excepcionalmente resistentes al veneno. Si bien aunque es verdad que la mayoría de mamíferos tienen una fisiología muy similar los resultados de la DL50 pueden o no tener igual relación con todas las especies de mamíferos, como los humanos, etc.
Ejemplos Los siguientes ejemplos se enumeran en referencia a los valores de DL50, en orden descendente, y se acompañan de los valores de CL50, {entre corchetes}, cuando corresponde: Sustancia Animal, víaDL50 {CL50}DL50: g/kg {CL50}: g/L Estandarizada Referencia AguaRata, oral90.000 mg/kgSacarosa (azúcar de mesa)Rata, oral29.700 mg/kg29.7Glucosa (azúcar en sangre)Rata, oral25.800 mg/kg25.8Glutamato monosódicoRata, oral16.600 mg/kg16.6Esteviósido (de estevia)Ratón y rata, oral15.000 mg/kg15Gasolina (petróleo)Rata14.063 mg/kg14Vitamina C (ácido ascórbico)Rata, oral11.900 mg/kg11.9Glifosato (Sal de isopropilamina)Rata, oral10.537 mg/kg10.537Lactosa (azúcar de la leche)Rata, oral10 000 mg/kg10AspartamoRatón, oral10 000 mg/kg10UreaRata, oral8.471 mg/kg8.471Ácido cianúricoRata, oral7.700 mg/kg7.7Sulfuro de cadmioRata, oral7.080 mg/kg7.08Etanol (Alcohol de grano)Rata, oral7.060 mg/kg7.06Ácido isopropil metilfosfónico de sodio (IMPA, metabolito del sarín)Rata, oral6.860 mg/kg6.86MelaminaRata, oral6.000 mg/kg6MetanolHumano. oral810 mg/kg0.81TaurinaRata, oral5.000 mg/kg5Cianurato de melaminaRata, oral4.100 mg/kg4.1Fructosa (azúcar de la fruta)Rata, oral4.000 mg/kg4Molibdato de sodioRata, oral4.000 mg/kg4Cloruro sódico (sal de mesa)Rata, oral3.000 mg/kg3Paracetamol (acetaminophen)Rata, oral1.944 mg/kg1.944Delta-9-tetrahidrocannabinol (THC)Rata, oral1.270 mg/kg1.27Cannabidiol (CBD)Rata, oral980 mg/kg0.98Arsénico metálicoRata, oral763 mg/kg0.763IbuprofenoRata, oral636 mg/kg0.636FormaldehídoRata, oral600-800 mg/kg0.6Solanina, alcaloide principal en varias plantas de Solanaceae entre ellas Solanum tuberosum (patata)rata, oral (2,8 mg/kg humanos, oral)590 mg/kg0.590Cloruro de aquildimetilbenzalconio (ADBAC)Rata, oral
pez, inmersión
invertebrados acuáticos, inmersión304.5 mg/kg
{0.28 mg/L}
{0.059 mg/L}0.3045
{0.00028}
{0.000059}Cumarina (benzopirona, de Cinnamomum aromaticum y otras plantas)Rata, oral293 mg/kg0.293Psilocibina (de hongos psilocibios)Rata, oral280 mg/kg0.280Ácido clorhídricoRata, oral238-277 mg/kg0.238KetaminaRata, intraperitoneal229 mg/kg0.229Aspirina (ácido acetilsalicílico)Rata, oral200 mg/kg0.2CafeínaRata, oral192 mg/kg0.192Sulfuro de arsénico (III)Rata, oral185-6.400 mg/kg0.185-6.4Nitrito de sodioRata, oral180 mg/kg0.18Metilendioximetanfetamina (MDMA, éxtasis)Rata, oral160 mg/kg0.16Acetato de uraniloRatón, oral136 mg/kg0.136Diclorodifeniltricloroetano (DDT)Ratón, oral135 mg/kg0.135UranioRatones, oral114 mg/kg0.114BisoprololRatón. oral100 mg/kg0.1CocaínaRatón, oral96 mg/kg0.096Dicloruro de cobaltoRata, oral80 mg/kg0.080Óxido de cadmioRata, oral72 mg/kg0.072Tiopentato de sodio (usado en la inyección letal)Rata, oral64 mg/kg0.064Demeton - S - felilRata, oral60 mg/kg0.06MetanfetaminaRata, intraperitoneal57 mg/kg0.057Floruro de sodioRata, oral52 mg/kg0.052NicotinaRata, oral50 mg/kg0.05PentaboranoHumano, oral50 mg/kg0.05CapsaicinaRatón, oral47,2 mg/kg0.0472Vitamina D3 (colecalciferol)Rata, oral37 mg/kg0.037Piperidina (de la pimienta negra)Rata, oral30 mg/kg0.03Heroína (diamorfina)Ratón, intravenosa21,8 mg/kg0.0218Dietilamida de ácido lisérgico (LSD)Rata, intravenosa16,5 mg/kg0.0165Trióxido de arsénicoRata, oral14 mg/kg0.014Arsénico metálicoRata, intraperitoneal13 mg/kg0.013Cianuro de sodioRata, oral6,4 mg/kg0.0064Clorotoxina (CTX, de escorpiones)Ratones4,3 mg/kg0.0043Cianuro de hidrógenoRatón, oral3,7 mg/kg0.0037CarfentaniloRata, intravenosa3,39 mg/kg0.00339NicotinaRatón, oral3,3 mg/kg0.0033Fósforo blancoRata, oral3,03 mg/kg0.00303EstricninaHumano, oral1-2 mg/kg0.001-0.002Cloruro de mercurio (II)Rata, oral1 mg/kg0.001NicotinaHumano, oral0,8 mg/kg0.0008Cantaridina (de escarabajos Meloidae)Humano, oral500 μg/kg0.0005Aflatoxina B1 (del moho de Aspergillus flavus)Rata, oral480 μg/kg0.00048PlutonioPerro, intravenoso320 μg/kg0.00032Amatoxina (seta Amanita faloides)Rata300-700 μg/kg0.0007Tetrodotoxina (TTX, del pulpo de anillos azules)Ratón, oral334 μg/kg0.000334FentaniloMono300 μg/kg0.0003Bufotoxina ( del sapo Bufo)Gato, intravenosa300 μg/kg0.0003Cesio-137Ratón, parental21.5 μCi/g0.000245SarínRatón, inyección subcutánea172 μg/kg0.000172Robustoxina (de la araña de embudo australiana)Ratones150 μg/kg0.00015VXHumano, oral inhalación y absorción140 μg/kg0.00014Veneno de araña errante brasileñaRata, subcutánea134 μg/kg0.000134Aconitina del Aconitum napellus y especies cercanasRata, intravenosa80 μg/kg0.00008Veneno de la taipán del interior (serpiente australiana)Rata, subcutánea25 μg/kg0.000025RicinaRata, intraperitoneal22 μg/kg0.0000222,3,7,8-tetraclorodibenzo-p-dioxina (TCDD, en el agente naranja)Rata, oral20 μg/kg0.00002CrTX-A (del veneno de Carybdea rastonii)Cangrejo, intraperitoneal5 μg/kg0.000005Latrotoxina (del veneno de la araña viuda negra)Ratones4,3 μg/kg0.0000043Batracotoxina (de la rana punta de flecha)Humanos, inyección subcutánea2-7 μg/kg0.000002Abrina (del regaliz americano)Ratones, intravenosa0,7 μg/kg0.0000007Maitotoxina (ciguatera)Ratón, intraperitoneal130 ng/kg0.00000013Polonio-210Humano, inhalación10 ng/kg0.00000001Toxina diftéricaRatones10 ng/kg0.00000001Toxina shiga (de la disentería)Ratones2 ng/kg0.000000002Tetanoespasmina (toxina del tétanos)Ratones2 ng/kg0.000000002Toxina botulínica (botox)Humano, oral inyección o inhalación1 ng/kg0.000000001Radiación ionizanteHumano, irradiación5 Gy
La escala de veneno