يُعدّ LD50، الذي يتكرر في صحائف بيانات السلامة ومقالات علم السموم وأبحاث السموم الحيوانية، مقياسًا يلخّص السميّة الحادة للمادة في رقم واحد. ويأتي الاختصار من العبارة الإنجليزية lethal dose, 50%، أي الجرعة التي يُتوقع أن تُميت نصف حيوانات الاختبار عند إعطائها مرة واحدة في ظروف محددة.
وكلما صغرت القيمة كانت المادة أشدّ سمّية، لأن كمية أقل تُحدث النتيجة نفسها. يشرح هذا المقال وحدة LD50، والفرق بينه وبين LC50، وكيفية تحديده، وكيف يتحول إلى فئات السميّة الحادة في تصنيف المواد الكيميائية.
LD50 و LC50: الوحدة والفرق
يُعرَّف LD50 من خلال الجرعة، ويُعبَّر عنه عادةً بالمليغرام لكل كيلوغرام من وزن الجسم (mg/kg). وتُستخدم هذه الوحدة في الإعطاء عن طريق الفم وعن طريق الجلد. وتذكر أبحاث السموم أيضًا طرق الحقن تحت الجلد وفي الوريد وفي التجويف البريتوني، وتعطي بعض الدراسات القيمة بالميكروغرام لكل حيوان.
أما LC50 فليس جرعة بل تركيز: أي التركيز في الهواء المستنشق أو في الماء الذي يعيش فيه الكائن، الذي يُتوقع أن يُميت نصف كائنات الاختبار خلال مدة محددة. وفي السميّة بالاستنشاق يُستخدم المليغرام لكل لتر (mg/L) للغبار والرذاذ والأبخرة، وجزء من المليون حجمًا (ppmV) للغازات، والمدة القياسية للتعرض 4 ساعات. وبالنسبة إلى الكائنات المائية يُعبَّر عن LC50 أيضًا بوحدة mg/L.
كيف يُحدَّد LD50؟
في الطريقة الكلاسيكية كان عدد كبير من الحيوانات يُوزَّع على عدة مجموعات جرعات، وتُحسب نقطة الخمسين في المئة إحصائيًا من معدلات النفوق. وقد تُرك هذا النهج تطبيقًا لمبدأ تقليل استخدام الحيوانات، وأُلغي الدليل الكلاسيكي لمنظمة OECD الخاص بالسميّة الفموية الحادة TG 401 في مطلع العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. واليوم تُستخدم في السميّة الفموية الحادة ثلاث طرق تصل إلى النتيجة بعدد أقل من الحيوانات:
- TG 420، طريقة الجرعة الثابتة: تعتمد علامات السمّية الواضحة بدلًا من النفوق نقطةً نهائية.
- TG 423، طريقة فئة السميّة الحادة: تضع النتيجة مباشرة في نطاق تصنيفي.
- TG 425، طريقة الصعود والنزول: تُعطى الجرعات للحيوانات واحدًا تلو الآخر، ويُقدَّر LD50 مع فاصل ثقة.
ويوجد الدليل TG 402 للسمّية عن طريق الجلد، والدليلان TG 403 و TG 436 للسمّية بالاستنشاق. وتتغير النتيجة بحسب نوع الحيوان وجنسه وطريق الإعطاء والوسط الحامل الذي تُذاب فيه المادة. ولذلك لا ينبغي مقارنة قيمة LD50 بقيمة أخرى دون بيان الظروف التي حُصل عليها فيها.
وفي السموم الحيوانية قد تؤثر حتى طريقة الحصول على العيّنة في النتيجة. فقد أفادت دراسة على Androctonus crassicauda بأن السم المأخوذ بالتحفيز الكهربائي كان أشد سمّية بوضوح من المستخلص المحضَّر من نسيج الإبرة (التلسون) (Ozkan وزملاؤه، 2007). ولهذا تُسجَّل في توصيف السم أيضًا طريقة الحصول على العيّنة، ويُعرض الإطار العام لطرق التحليل في صفحة التحليل.
من LD50 إلى الفئة: حدود السميّة الحادة
في تصنيف المواد الكيميائية تقابل قيم LD50 و LC50 حدود الفئات مباشرة. ويستخدم النظام المنسَّق عالميًا (GHS)، ولائحة CLP في الاتحاد الأوروبي، ولائحة SEA في تركيا الحدود نفسها:
| الفئة | عن طريق الفم | عن طريق الجلد | بالاستنشاق، الغبار والرذاذ (4 ساعات) |
|---|---|---|---|
| الفئة 1 | ≤ 5 mg/kg | ≤ 50 mg/kg | ≤ 0.05 mg/L |
| الفئة 2 | 5 – 50 mg/kg | 50 – 200 mg/kg | 0.05 – 0.5 mg/L |
| الفئة 3 | 50 – 300 mg/kg | 200 – 1000 mg/kg | 0.5 – 1.0 mg/L |
| الفئة 4 | 300 – 2000 mg/kg | 1000 – 2000 mg/kg | 1.0 – 5 mg/L |
وفي نطاقات الجدول يُستثنى الحد الأدنى ويُشمل الحد الأعلى. ولا تُختبر المخاليط مكوّنًا مكوّنًا، بل يُحسب تقدير السميّة الحادة (ATE) من القيم المعروفة للمكونات، ويُطبَّق الجدول نفسه على هذا التقدير. ويقابل الفئةَ على الملصق الرمزُ التوضيحي وكلمة التنبيه وعبارة الخطر: ففي الفئتين 1 و 2 تُستخدم H300 لطريق الفم، و H310 لطريق الجلد، و H330 للاستنشاق. ويشرح مقال رمز GHS06 وعبارات H طريقة قراءة هذه الرموز.
قراءة تصنيف المنتج
في صحيفة بيانات السلامة المنشورة لمنتج منشأتنا يرد التصنيف على النحو الآتي: Acute Tox. 2 (H300) عن طريق الفم، و Acute Tox. 2 (H310) عن طريق الجلد، و Acute Tox. 1 (H330) بالاستنشاق. ووفق الجدول تقابل هذه الفئات على التوالي النطاقات من 5 إلى 50 mg/kg، ومن 50 إلى 200 mg/kg، و 0.05 mg/L فأقل. ولا يعني ذلك الإفصاح عن قيمة LD50 واحدة للمنتج، بل يبيّن نطاق الخطر الذي جرى فيه التصنيف. ويتناول مقال خبير التقييم الكيميائي دور الخبير الذي يجري التصنيف، أما أشكال المنتج فتعرضها صفحة المنتجات.
حدود LD50
لا يلخّص LD50 إلا النتيجة المميتة لتعرض واحد قصير الأمد. فهو لا يقدّم معلومات عن آثار التعرض الطويل، أو التهيج، أو التحسس، أو آلية التأثير. كما لا يمكن نقل القيمة مباشرة من نوع الحيوان الذي حُصل عليها منه إلى الإنسان؛ ولذلك لا يُفسَّر LD50 بوصفه عتبة أمان أو جرعة للاستخدام.
وتزداد في علم السموم أهمية مبادئ تقليل استخدام الحيوانات وتحسينه واستبداله. وقد توفّر الاختبارات القائمة على مزارع الخلايا والمقاربات الحاسوبية، في بعض الحالات، بيانات للتصنيف من دون تجارب على الحيوانات. أما في المختبرات التي تعمل بالسم فالأهم هو معرفة ما تعنيه القيمة وبناء نظام يمنع التعرض؛ ويشرح مقال معدات الحماية الشخصية جزءًا من هذا النظام.
