IC_IC50

Половина максимальной ингибирующей концентрации ( IC ₅₀ ) является мерой способности вещества ингибировать определенную биологическую или биохимическую функцию. IC ₅₀ представляет собой количественный показатель, который показывает, какое количество конкретного ингибирующего вещества (например, лекарственного средства) необходимо для ингибирования in vitro данного биологического процесса или биологического компонента на 50%. ^{[ 1 ]} Биологическим компонентом может быть фермент , клетка , клеточный рецептор или микроб . Значения IC ₅₀ обычно выражаются как молярная концентрация .

IC ₅₀ обычно используется в качестве меры лекарственного средства-антагониста эффективности 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 ]}

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

Иногда значения IC ₅₀ преобразуются в шкалу pIC ₅₀ .

{\ce {pIC_{50}}}=-\log _{10}{\ce {(IC_{50})}}

Из-за знака минус более высокие значения pIC ₅₀ указывают на экспоненциально более мощные ингибиторы. pIC ₅₀ обычно выражается в молярной концентрации (моль/л или М), поэтому IC ₅₀ требуется в единицах М. ^{[ 2 ]}

Терминология IC ₅₀ также используется для некоторых поведенческих измерений in vivo, таких как тест на потребление жидкости из двух бутылочек . Когда животные уменьшают потребление воды из бутылки с лекарством, концентрация препарата, которая приводит к снижению потребления на 50%, считается IC ₅₀ для потребления жидкости этого препарата. ^{[ 3 ]}

Функциональный антагонистический анализ

IC ₅₀ лекарственного средства можно определить путем построения кривой «доза-эффект» и изучения влияния различных концентраций антагониста на реверсию активности агониста. Значения IC ₅₀ можно рассчитать для данного антагониста путем определения концентрации, необходимой для ингибирования половины максимального биологического ответа агониста. ^{[ 4 ]} Значения IC ₅₀ можно использовать для сравнения эффективности двух антагонистов.

Значения IC ₅₀ во многом зависят от условий, в которых они измеряются. Как правило, более высокая концентрация ингибитора приводит к снижению активности агониста. Значение IC ₅₀ увеличивается по мере увеличения концентрации агониста. Кроме того, в зависимости от типа ингибирования на величину IC ₅₀ могут влиять и другие факторы ; для АТФ- зависимых ферментов значение IC ₅₀ находится во взаимозависимости от концентрации АТФ, особенно если ингибирование является конкурентным . ^{[ нужна ссылка ]}

IC ₅₀ и близость

Анализы конкурентного связывания

В этом типе анализа в каждой пробирке используется одна концентрация радиолиганда (обычно агониста). Лиганд используется в низкой концентрации, обычно равной или ниже Kd _{значения} . Затем определяют 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 «Прямое соответствие».

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

Уравнение Ченга Прусова

IC ₅₀ не является прямым показателем сродства , хотя они могут быть связаны, по крайней мере, для конкурентных агонистов и антагонистов уравнением Ченга-Прусова. ^{[ 6 ]} Для ферментативных реакций это уравнение имеет вид:

K_{i}={\frac {{\ce {IC50}}}{1+{\frac {[S]}{K_{m}}}}}

где K _i представляет собой аффинность связывания ингибитора, IC ₅₀ представляет собой функциональную силу ингибитора, [S] представляет собой фиксированную концентрацию субстрата, а K _m представляет собой константу Михаэлиса , т.е. концентрацию субстрата, при которой активность фермента находится на половине максимальной (но часто путают со сродством к субстрату фермента, но это не так).

Альтернативно, для констант ингибирования клеточных рецепторов: ^{[ 7 ]}

K_{i}={\frac {{\ce {IC50}}}{{\frac {[A]}{{\ce {EC50}}}}+1}}

где [A] представляет собой фиксированную концентрацию агониста, а EC ₅₀ представляет собой концентрацию агониста, которая приводит к половинной максимальной активации рецептора. Хотя 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-Прусова дает хорошие оценки при высоких концентрациях агониста, но дает завышенную или заниженную оценку K _i при низких концентрациях агониста. В этих условиях рекомендованы другие анализы. ^{[ 7 ]}

См. также

Определенный запас прочности
ЕС ₅₀ (половина максимальной эффективной концентрации)
LD ₅₀ (средняя смертельная доза)
K _i (константа равновесия)

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б Хотельманс РМ. «IC50 против EC50» . Взаимосвязь ПК-ПД для антиретровирусных препаратов. Амстердам: Больница Слотерваарт. Архивировано из оригинала 28 мая 2017 г. – через Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США.
^ Стюарт М.Дж., Уотсон ID (июль 1983 г.). «Стандартные единицы измерения концентрации лекарственных средств в биологических жидкостях» . Британский журнал клинической фармакологии . 16 (1): 3–7. дои : 10.1111/j.1365-2125.1983.tb02136.x . ПМЦ 1427960 . ПМИД 6882621 .
^ Робинсон С.Ф., Маркс М.Дж., Коллинз AC (апрель 1996 г.). «Инбредные линии мышей различаются по способу перорального самостоятельного отбора никотина». Психофармакология . 124 (4): 332–9. дои : 10.1007/bf02247438 . ПМИД 8739548 . S2CID 19172675 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Бек Б., Чен Ю.Ф., Дере В., Деванараян В., Иствуд Б.Дж., Фармен М.В. и др. (ноябрь 2017 г.). «Анализные операции для поддержки SAR» . Руководство по проведению анализа . Eli Lilly & Company и Национальный центр развития трансляционных наук. ПМИД 22553866 .
^ Перейти обратно: ^а ^б «Методы связывания рецепторов: анализы конкуренции (ингибирования или смещения)» . Руководство по фармакологии . Глаксо Велком.
^ Ченг Ю, Прусофф WH (декабрь 1973 г.). «Связь между константой ингибирования (K1) и концентрацией ингибитора, которая вызывает 50-процентное ингибирование (I50) ферментативной реакции». Биохимическая фармакология . 22 (23): 3099–108. дои : 10.1016/0006-2952(73)90196-2 . ПМИД 4202581 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Лазарено С., Бердсолл, штат Нью-Джерси (август 1993 г.). «Оценка сродства к конкурентному антагонисту по кривым функционального ингибирования с использованием уравнений Гаддума, Шильда и Ченга-Прусова» . Британский журнал фармакологии . 109 (4): 1110–9. дои : 10.1111/j.1476-5381.1993.tb13737.x . ПМК 2175764 . ПМИД 8401922 .

Внешние ссылки

Онлайн-калькулятор IC50 AAT Bioquest
Онлайн-калькулятор IC50 (www.ic50.tk) на основе языка программирования C и gnuplot.
Альтернативный онлайн-калькулятор IC50 (www.ic50.org) на основе Python , NumPy , SciPy и Matplotlib.
Онлайн-инструмент ELISA IC50/EC50 (ссылка кажется неработающей)
Калькулятор IC50 в pIC50
Онлайн-инструмент для анализа устойчивости к противомалярийным препаратам in vitro
Преобразователь IC50 в Ki , содержащий ингибитор и фермент, подчиняющийся классической кинетике Михаэлиса-Ментен .

[FDA-1] Перейти обратно: ^а ^б Хотельманс РМ. «IC50 против EC50» . Взаимосвязь ПК-ПД для антиретровирусных препаратов. Амстердам: Больница Слотерваарт. Архивировано из оригинала 28 мая 2017 г. – через Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США.

[stewart-2] Стюарт М.Дж., Уотсон ID (июль 1983 г.). «Стандартные единицы измерения концентрации лекарственных средств в биологических жидкостях» . Британский журнал клинической фармакологии . 16 (1): 3–7. дои : 10.1111/j.1365-2125.1983.tb02136.x . ПМЦ 1427960 . ПМИД 6882621 .

[3] Робинсон С.Ф., Маркс М.Дж., Коллинз AC (апрель 1996 г.). «Инбредные линии мышей различаются по способу перорального самостоятельного отбора никотина». Психофармакология . 124 (4): 332–9. дои : 10.1007/bf02247438 . ПМИД 8739548 . S2CID 19172675 .

[web-4] Перейти обратно: ^а ^б Бек Б., Чен Ю.Ф., Дере В., Деванараян В., Иствуд Б.Дж., Фармен М.В. и др. (ноябрь 2017 г.). «Анализные операции для поддержки SAR» . Руководство по проведению анализа . Eli Lilly & Company и Национальный центр развития трансляционных наук. ПМИД 22553866 .

[Glaxo-5] Перейти обратно: ^а ^б «Методы связывания рецепторов: анализы конкуренции (ингибирования или смещения)» . Руководство по фармакологии . Глаксо Велком.

[cheng-6] Ченг Ю, Прусофф WH (декабрь 1973 г.). «Связь между константой ингибирования (K1) и концентрацией ингибитора, которая вызывает 50-процентное ингибирование (I50) ферментативной реакции». Биохимическая фармакология . 22 (23): 3099–108. дои : 10.1016/0006-2952(73)90196-2 . ПМИД 4202581 .

[Lazareno-7] Перейти обратно: ^а ^б Лазарено С., Бердсолл, штат Нью-Джерси (август 1993 г.). «Оценка сродства к конкурентному антагонисту по кривым функционального ингибирования с использованием уравнений Гаддума, Шильда и Ченга-Прусова» . Британский журнал фармакологии . 109 (4): 1110–9. дои : 10.1111/j.1476-5381.1993.tb13737.x . ПМК 2175764 . ПМИД 8401922 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]