LC50

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LC50(Median Lethal Concentration,半数致死浓度)是 Toxicology (毒理学)Ecotoxicology (生态毒理学) 中用于衡量物质急性毒性的核心指标。与 LD50(半数致死剂量)不同,LC50 描述的是环境介质(如空气或水)中的浓度,而非直接进入生物体内的剂量。它定义为在特定的暴露时间内(如 96 小时),能使 50% 的测试群体(通常是鱼类、水蚤或吸入实验的小鼠)死亡的物质浓度。LC50 是环境风险评估 (ERA) 和化学品吸入毒性分级(如 GHS 标准)的基石数据。

LC50
Median Lethal Concentration (点击展开)
环境/吸入毒性指标
参数属性
中文全称 半数致死浓度
应用领域 水生生物, 吸入毒理
常用单位(水) mg/L (ppm)
常用单位(气) mg/m³, ppmV
关键变量 Exposure Time (时间)
标准测试
鱼类急性 96h LC50 (OECD 203)
蚤类急性 48h LC50 (OECD 202)
哺乳吸入 4h LC50 (OECD 403)
相关指标 LD50, EC50

核心区别:LD50 vs. LC50

虽然两者都衡量致死性,但应用场景截然不同。区别在于我们是否能准确测量个体摄入的量:


  • LD50 (Dose): 适用于口服、注射或皮肤涂抹。我们精确知道每只动物被给予了多少毫克药物。单位通常是 mg/kg
  • LC50 (Concentration): 适用于水生生物(鱼在有毒的水中游泳)或吸入实验(大鼠呼吸有毒气体)。我们无法精确计算鱼喝了多少水或大鼠吸了多少气,只能测量环境中的浓度。单位通常是 mg/Lppm

关键变量:时间的重要性

LC50 毫无意义,除非指定了暴露时间。高浓度短时间暴露和低浓度长时间暴露可能产生相同的致死效果(即 Haber's Law: $C \times t = k$)。

测试类型 标准时长 说明
鱼类急性毒性 96小时 (96h LC50) OECD 203 标准。用于评估工业废水对河流的影响。
水蚤 (Daphnia) 48小时 (48h LC50) 无脊椎动物通常更敏感,是水质监测的哨兵。
大鼠吸入 4小时 (4h LC50) OECD 403 标准。用于确定化学品运输标签(如 GHS 类别)。

实际应用:GHS 分级

联合国《全球化学品统一分类和标签制度》(GHS) 依据 4小时吸入 LC50 对气体和蒸气进行剧毒分级。

  • 类别 1 (致命): LC50 ≤ 100 ppm (气体) —— 极其危险,需特殊防护。
  • 类别 2 (致命): 100 < LC50 ≤ 500 ppm。
  • 类别 3 (有毒): 500 < LC50 ≤ 2500 ppm。
       学术参考文献 [Academic Review]
       

[1] OECD. (2019). Test No. 203: Fish, Acute Toxicity Test. OECD Guidelines for the Testing of Chemicals.
[点评]:生态毒理学的金标准指南,详细规定了测定 96h LC50 的实验条件和统计方法。

[2] United Nations. (2023). Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS). UN Publication.
[点评]:全球化学品管理的宪法性文件,定义了基于 LC50 数据的急性毒性分类标准。

[3] Lipnick RL, et al. (1995). Comparison of the fish acute toxicity syndromes with their chemical classification. Archives of Environmental Contamination and Toxicology.
[点评]:经典文献,探讨了不同化学结构对 LC50 的影响,是构效关系 (QSAR) 研究的基础。

           环境毒理学参数 · 知识图谱
上级学科 EcotoxicologyInhalation Toxicology
平行指标 LD50 (剂量) • EC50 (效应浓度) • NOEC (无可见效应浓度)
应用场景 GHS Labeling • Water Quality Standards • REACH Regulation