IC50 (nồng độ ức chế tối đa một nửa) là một thước đo trong việc ức chế một chức năng sinh học hoặc hóa sinh đặc biệt. IC50 là một biện pháp định lượng cho biết mức độ cần thiết của một chất ức chế cụ thể (ví dụ như thuốc) để ức chế, một quá trình sinh học nhất định hoặc thành phần sinh học bằng 50%. Thành phần sinh học có thể là enzyme, tế bào, thụ thể tế bào hoặc vi sinh vật. Giá trị IC50 thường được biểu thị dưới dạng nồng độ mol.
IC50 là gì?
IC50 thường được sử dụng như một thước đo trong nghiên cứu dược lý. IC50 có thể so sánh với các biện pháp khác về hiệu lực, chẳng hạn như EC50 cho các thuốc kích thích. EC50 đại diện cho liều hoặc nồng độ trong huyết tương cần thiết để đạt được 50% hiệu quả tối đa in vivo .
IC50 có thể được xác định bằng các xét nghiệm chức năng hoặc với các thử nghiệm.
Đôi khi, giá trị IC50 được chuyển đổi sang thang đo pIC 50.
pIC 50 = – log10(IC50)
Do dấu trừ, giá trị cao hơn của pIC 50 cho thấy các chất ức chế mạnh hơn theo cấp số nhân. pIC 50 thường được đưa ra theo nồng độ mol (mol/L hoặc M), do đó IC50 cũng tính theo đơn vị M.
Xét nghiệm đối kháng chức năng
IC50 của một loại thuốc có thể được xác định bằng cách xây dựng đường cong phản ứng với liều và kiểm tra ảnh hưởng của nồng độ chất đối kháng khác nhau trong việc đảo ngược hoạt động của chất chủ vận. Giá trị IC50 có thể được tính cho một chất đối kháng nhất định bằng cách xác định nồng độ cần thiết để ức chế một nửa phản ứng sinh học tối đa của chất chủ vận. Giá trị IC50 có thể được sử dụng để so sánh tiềm năng của hai chất đối kháng.
Giá trị IC50 rất phụ thuộc vào các điều kiện mà chúng được đo. Giá trị IC50 tăng khi nồng độ chất chủ vận tăng. Hơn nữa, tùy thuộc vào loại ức chế, các yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến giá trị IC50.
Đối với enzyme phụ thuộc ATP, giá trị IC50 có sự phụ thuộc lẫn nhau với nồng độ ATP, đặc biệt là nếu sự ức chế là cạnh tranh .
IC50 và các mối quan hệ
Xét nghiệm ràng buộc cạnh tranh
Trong loại xét nghiệm này, một nồng độ radioligand duy nhất (thường là chất chủ vận) được sử dụng trong mọi ống nghiệm. Phối tử được sử dụng ở nồng độ thấp, thường ở hoặc dưới giá trị Kd của nó. Mức độ liên kết cụ thể của radioligand sau đó được xác định với sự có mặt của một loạt nồng độ của các hợp chất không phóng xạ cạnh tranh khác (thường là chất đối kháng), để đo lường tiềm năng mà chúng cạnh tranh để liên kết với radioligand.
Trong tình huống này, IC50 là nồng độ của phối tử cạnh tranh thay thế 50% ràng buộc cụ thể của radioligand. Giá trị IC50 được chuyển đổi thành hằng số ức chế tuyệt đối Ki bằng phương trình Cheng-Prusoff được xây dựng bởi Yung-Chi Cheng và William Prusoff (xem K i ).
Phương trình Cheng Prusoff
IC50 không phải là một chỉ số trực tiếp mặc dù cả hai có thể liên quan mật thiết với các chất chủ vận cạnh tranh và chất đối kháng theo phương trình Cheng-Prusoff. Đối với các phản ứng enzyme, phương trình này là:
Trong đó Ki là ái lực liên kết của chất ức chế, IC50 là cường độ chức năng của chất ức chế, [S] là nồng độ cơ chất cố định và Km là nồng độ cơ chất mà hoạt động của enzyme ở mức tối đa một nửa (nhưng thường bị nhầm lẫn với ái lực cơ chất cho enzyme, mà nó không phải là).
Ngoài ra, đối với hằng số ức chế tại các thụ thể tế bào:
Trong đó [A] là nồng độ cố định của chất chủ vận và EC50 là nồng độ chất chủ vận dẫn đến kích hoạt tối đa một nửa thụ thể. Trong khi giá trị IC50 cho một hợp chất có thể khác nhau giữa các thí nghiệm tùy thuộc vào điều kiện thí nghiệm, (ví dụ: nồng độ cơ chất và enzyme), Ki là một giá trị tuyệt đối. Ki là hằng số ức chế của thuốc; nồng độ của phối tử cạnh tranh trong xét nghiệm cạnh tranh sẽ chiếm 50% các thụ thể nếu không có phối tử.
Phương trình Cheng-Prusoff tạo ra các ước tính tốt ở nồng độ chất chủ vận cao, nhưng ước tính quá mức hoặc dưới mức Ki ở nồng độ chất chủ vận thấp. Trong những điều kiện này, các phân tích khác đã được đề xuất.
Nội dung tham khảo tại: en.wikipedia.org/wiki/IC50
