Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Визуальная демонстрация того, как рассчитать значение IC50: расположите данные с ингибированием по вертикальной оси и логарифм (концентрация) по горизонтальной оси; затем определить максимальное и минимальное ингибирование; тогда IC50 - это концентрация, при которой кривая проходит через уровень 50% ингибирования.

Ингибирующая концентрация половины максимальной (IC 50 ) является мерой эффективности вещества в ингибировании специфическую биологическую или биохимическую функцию. IC 50 - это количественная мера, которая показывает, какое количество конкретного ингибирующего вещества (например, лекарственного средства) необходимо для ингибирования in vitro данного биологического процесса или биологического компонента на 50%. [1] Биологический компонент может быть ферментом , клеткой , клеточным рецептором или микроорганизмом . Значения IC 50 обычно выражаются в виде молярной концентрации .

IC 50 обычно используется в качестве меры эффективности антагонистического лекарственного средства в фармакологических исследованиях. IC 50 сопоставим с другими показателями эффективности, такими как EC 50 для возбуждающих препаратов . ЕС 50 представляет собой дозу или концентрацию в плазме, необходимую для получения 50% максимального эффекта in vivo . [1] [ неработающая ссылка ]

IC 50 можно определить с помощью функциональных анализов или анализов конкурентного связывания.

Иногда значения IC 50 конвертируются в шкалу pIC 50 .

Из-за знака «минус» более высокие значения pIC 50 указывают на экспоненциально более сильные ингибиторы. pIC 50 обычно выражается в виде молярной концентрации (моль / л или M), поэтому требуется IC 50 в единицах M. [2]

Терминология IC 50 также используется для некоторых поведенческих измерений in vivo, таких как тест на потребление жидкости из двух бутылок . Когда животные уменьшают потребление из бутылки с водой, наполненной лекарством, концентрация лекарственного средства, которая приводит к снижению потребления на 50%, считается IC 50 для потребления жидкости этого лекарства. [3]

Функциональный антагонистический анализ [ править ]

IC 50 лекарственного средства может быть определена путем построения кривой доза-ответ и изучения влияния различных концентраций антагониста на обращение активности агониста. Значения IC 50 могут быть рассчитаны для данного антагониста путем определения концентрации, необходимой для подавления половины максимального биологического ответа агониста. [4] Значения IC 50 можно использовать для сравнения эффективности двух антагонистов.

Значения IC 50 очень зависят от условий, в которых они измеряются. Как правило, чем выше концентрация ингибитора, тем сильнее снижается активность агониста. Значение IC 50 увеличивается с увеличением концентрации агониста. Кроме того, в зависимости от типа ингибирования на значение IC 50 могут влиять другие факторы ; для АТФ- зависимых ферментов значение IC 50 взаимозависимо с концентрацией АТФ, особенно, если ингибирование полностью конкурентное .

IC 50 и родство [ править ]

Анализы конкурентного связывания [ править ]

В этом типе анализа одна концентрация радиолиганда (обычно агониста) используется в каждой пробирке. Лиганд используется в низкой концентрации, обычно равной или ниже его значения K d . Затем определяется уровень специфического связывания радиолиганда в присутствии ряда концентраций других конкурирующих нерадиоактивных соединений (обычно антагонистов), чтобы измерить эффективность, с которой они конкурируют за связывание радиолиганда. Кривые конкуренции также могут быть адаптированы с помощью компьютера к логистической функции, как описано в разделе «Прямая подгонка».

В этой ситуации IC 50 представляет собой концентрацию конкурирующего лиганда, которая замещает 50% специфического связывания радиолиганда. Значение IC 50 преобразуется в абсолютную константу ингибирования K i с использованием уравнения Ченга-Прусоффа, сформулированного Юнг-Чи Ченгом и Уильямом Прусоффом (см. K i ). [4] [5]

Уравнение Ченга Прусоффа [ править ]

IC 50 не является прямым индикатором аффинности , хотя они могут быть связаны, по крайней мере, для конкурентных агонистов и антагонистов уравнением Ченга-Прусоффа. [6] Для ферментативных реакций это уравнение:

где K i - аффинность связывания ингибитора, IC 50 - функциональная сила ингибитора, [S] - фиксированная концентрация субстрата, а K m - константа Михаэлиса, т. е. концентрация субстрата, при которой активность фермента составляет половину максимальной (но часто путают с субстратным сродством к ферменту, хотя это не так).

В качестве альтернативы, для констант ингибирования клеточных рецепторов: [7]

где [A] - фиксированная концентрация агониста, а EC 50 - концентрация агониста, которая приводит к половине максимальной активации рецептора. В то время как значение IC 50 для соединения может варьироваться между экспериментами в зависимости от условий эксперимента (например, концентрации субстрата и фермента), K i является абсолютным значением. K i - константа ингибирования лекарственного средства; концентрация конкурирующего лиганда в конкурентном анализе, которая занимала бы 50% рецепторов, если бы лиганд не присутствовал. [5]

Уравнение Ченга-Прусоффа дает хорошие оценки при высоких концентрациях агонистов, но переоценивает или занижает K i при низких концентрациях агонистов. В этих условиях рекомендованы другие анализы. [7]

См. Также [ править ]

  • Определенный коэффициент безопасности
  • EC 50 (половина максимальной эффективной концентрации)
  • LD 50 (средняя летальная доза)
  • K i (константа равновесия)

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Hoetelmans RM. «IC50 по сравнению с EC50» . Связь PK-PD для антиретровирусных препаратов. Амстердам: Госпиталь Слотерваарт. Архивировано из оригинала на 2017-05-28 - через США продовольствия и медикаментов.
  2. ^ Стюарт MJ, Уотсон ID (июль 1983). «Стандартные единицы для выражения концентраций лекарств в биологических жидкостях» . Британский журнал клинической фармакологии . 16 (1): 3–7. DOI : 10.1111 / j.1365-2125.1983.tb02136.x . PMC 1427960 . PMID 6882621 .  
  3. Перейти ↑ Robinson SF, Marks MJ, Collins AC (апрель 1996). «Штаммы инбредных мышей различаются по пероральному самовыбору никотина». Психофармакология . 124 (4): 332–9. DOI : 10.1007 / bf02247438 . PMID 8739548 . 
  4. ^ a b Бек Б., Чен Ю.Ф., Дере В., Деванараян В., Иствуд Б.Дж., Фармен М.В. и др. (Ноябрь 2017 г.). «Пробирные операции для поддержки SAR» . Руководство по анализу . Eli Lilly & Company и Национальный центр развития переводческих наук.
  5. ^ a b «Методы связывания рецепторов: тесты конкуренции (ингибирования или замещения)» . Руководство по фармакологии . Glaxo Wellcome.
  6. ↑ Cheng Y, Prusoff WH (декабрь 1973 г.). «Зависимость между константой ингибирования (K1) и концентрацией ингибитора, которая вызывает 50-процентное ингибирование (I50) ферментативной реакции». Биохимическая фармакология . 22 (23): 3099–108. DOI : 10.1016 / 0006-2952 (73) 90196-2 . PMID 4202581 . 
  7. ^ a b Lazareno S, Бердсол, штат Нью-Джерси (август 1993 г.). «Оценка сродства конкурентного антагониста по кривым функционального ингибирования с использованием уравнений Гаддама, Шильда и Ченга-Прусоффа» . Британский журнал фармакологии . 109 (4): 1110–9. DOI : 10.1111 / j.1476-5381.1993.tb13737.x . PMC 2175764 . PMID 8401922 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • Онлайн-инструмент ELISA IC50 / EC50
  • Калькулятор IC50 в pIC50
  • Онлайн-инструмент для анализа устойчивости in vitro к противомалярийным препаратам
  • Преобразователь IC50 в Ki ингибитора и фермента, которые подчиняются классической кинетике Михаэлиса-Ментен .