IC 50

📅 آخر تحديث: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 4 صور
الموسوعة الحرة
تمثيل بياني لتحديد قيمة IC50 لتثبيط نشاط إنزيم بواسطة جزيء صغير ("دواء"). تم اختبار أربعة تراكيز مختلفة من الجزيء الصغير (تتراوح من 30 إلى 300 ميكرومول).

التركيز المثبط النصفي الأقصى ( IC50 ) هو مقياس لفعالية مادة ما في تثبيط وظيفة بيولوجية أو كيميائية حيوية محددة. وهو مقياس كمي يُشير إلى كمية المادة المثبطة (مثل الدواء) اللازمة لتثبيط عملية بيولوجية أو مكون بيولوجي معين بنسبة 50% في المختبر . [ 1 ] قد يكون المكون البيولوجي إنزيمًا أو خلية أو مستقبلًا خلويًا أو ميكروبًا . وتُعبر قيم IC50 عادةً عن التركيز المولي .

يُستخدم تركيز التثبيط النصفي (IC50 ) عادةً كمقياس لفعالية الأدوية المضادة في البحوث الدوائية . ويُقارن تركيز التثبيط النصفي (IC50) بمقاييس الفعالية الأخرى، مثل تركيز التنشيط النصفي (EC50 ) للأدوية المنشطة . ويمثل تركيز التنشيط النصفي (EC50 ) الجرعة أو تركيز البلازما اللازم للحصول على 50% من التأثير الأقصى في الجسم الحي . [ 1 ]

يمكن تحديد IC 50 باستخدام الاختبارات الوظيفية أو باستخدام اختبارات الارتباط التنافسي.

في بعض الأحيان، يتم تحويل قيم IC 50 إلى مقياس pIC 50 .

صورة50=-سجل10⁡(IC50){\displaystyle {\ce {pIC_{50}}}=-\log _{10}{\ce {(IC_{50})}}}

بسبب الإشارة السالبة، تشير القيم الأعلى لـ pIC 50 إلى مثبطات أكثر فعالية بشكل كبير. عادةً ما يُعطى pIC 50 بدلالة التركيز المولي (مول/لتر، أو M)، وبالتالي يتطلب IC 50 بوحدات M. [ 2 ]

يُستخدم مصطلح IC50 أيضًا في بعض المقاييس السلوكية في الكائنات الحية، مثل اختبار استهلاك السوائل من زجاجتين . فعندما تُقلل الحيوانات من استهلاكها من زجاجة الماء المُضاف إليها الدواء، يُعتبر تركيز الدواء الذي يُؤدي إلى انخفاض الاستهلاك بنسبة 50% هو تركيز IC50 لاستهلاك السوائل من ذلك الدواء. [ 3 ]

اختبار مضاد وظيفي

يمكن تحديد قيمة IC50 لدواء ما من خلال رسم منحنى استجابة الجرعة ودراسة تأثير تراكيز مختلفة من المُضاد على عكس نشاط المُحفز. ويمكن حساب قيم IC50 لمُضاد مُعين بتحديد التركيز اللازم لتثبيط نصف الاستجابة البيولوجية القصوى للمُحفز. [ 4 ] ويمكن استخدام قيم IC50 لمقارنة فعالية مُضادين.

تعتمد قيم IC50 بشكل كبير على الظروف التي تُقاس فيها. عمومًا، يؤدي ارتفاع تركيز المُثبِّط إلى انخفاض فعالية المُنشِّط. تزداد قيمة IC50 مع ازدياد تركيز المُنشِّط. علاوة على ذلك، قد تؤثر عوامل أخرى على قيمة IC50 تبعًا لنوع التثبيط ؛ فبالنسبة للإنزيمات المعتمدة على ATP ، ترتبط قيمة IC50 ارتباطًا وثيقًا بتركيز ATP، خاصةً إذا كان التثبيط تنافسيًا .

IC 50 والتقارب

اختبارات التنافس على الارتباط

في هذا النوع من التحليل، يُستخدم تركيز واحد من الليجاند المشع (عادةً ما يكون مُنشطًا) في كل أنبوب تحليل. يُستخدم الليجاند بتركيز منخفض، عادةً ما يكون مساويًا أو أقل من قيمة ثابت التفكك ( Kd ). ثم يُحدد مستوى الارتباط النوعي لليجاند المشع في وجود نطاق من تراكيز المركبات غير المشعة المنافسة الأخرى (عادةً ما تكون مضادات)، وذلك لقياس مدى فعاليتها في التنافس على ارتباط الليجاند المشع. كما يمكن أيضًا مطابقة منحنيات التنافس حاسوبيًا مع دالة لوجستية كما هو موضح في قسم المطابقة المباشرة.

في هذه الحالة ، يُمثل IC50 تركيز الليجاند المنافس الذي يُزيح 50% من الارتباط النوعي لليجاند المشع. تُحوّل قيمة IC50 إلى ثابت تثبيط مطلق Ki باستخدام معادلة تشنغ -بروسوف التي وضعها يونغ-تشي تشنغ وويليام بروسوف (انظر Ki ) . [ 4 ] [ 5 ]

معادلة تشنغ-بروسوف

لا يُعدّ IC50 مؤشرًا مباشرًا للألفة ، على الرغم من إمكانية ربط الاثنين ، على الأقل بالنسبة للمنشطات والمثبطات التنافسية، باستخدام معادلة تشنغ-بروسوف. [ 6 ] بالنسبة للتفاعلات الإنزيمية، تكون هذه المعادلة كما يلي:

كأنا=IC501+[S]كم{\displaystyle K_{i}={\frac {{\ce {IC50}}}{1+{\frac {[S]}{K_{m}}}}}}

حيث أن Ki هي ألفة الارتباط للمثبط، و IC 50 هي القوة الوظيفية للمثبط، و [S] هو تركيز الركيزة الثابت، و K m هو ثابت مايكليس أي تركيز الركيزة الذي يكون عنده نشاط الإنزيم في نصف الحد الأقصى (ولكن غالبًا ما يتم الخلط بينه وبين ألفة الركيزة للإنزيم، وهو ليس كذلك).

أو بدلاً من ذلك، بالنسبة لثوابت التثبيط عند المستقبلات الخلوية: [ 7 ]

كأنا=IC50[أ]المفوضية الأوروبية50+1{\displaystyle K_{i}={\frac {{\ce {IC50}}}{{\frac {[A]}{{\ce {EC50}}}}+1}}}

حيث [A] هو التركيز الثابت للمنشط، وEC50 هو تركيز المنشط الذي يؤدي إلى نصف التنشيط الأقصى للمستقبل. في حين أن قيمة IC50 لمركب ما قد تختلف بين التجارب تبعًا للظروف التجريبية (مثل تركيزات الركيزة والإنزيم)، فإن Ki هي قيمة مطلقة. Ki هو ثابت التثبيط لدواء ما؛ وهو تركيز الليجاند المنافس في اختبار التنافس الذي سيشغل 50% من المستقبلات في حال عدم وجود ليجاند. [ 5 ]

تُعطي معادلة تشنغ-بروسوف تقديرات جيدة عند تركيزات عالية من المُحفز، ولكنها تُبالغ أو تُقلل من قيمة ثابت التثبيط (Ki ) عند تركيزات منخفضة من المُحفز. في هذه الظروف، يُوصى بإجراء تحليلات أخرى. [ 7 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 هوتلمانز، ر.م. "IC50 مقابل EC50" . علاقات PK-PD للأدوية المضادة للفيروسات القهقرية. أمستردام: مستشفى سلوتيرفارت. مؤرشف من الأصل في 28 مايو 2017 - عبر إدارة الغذاء والدواء الأمريكية.
  2. ↑ ستيوارت إم جيه، واتسون آي دي (يوليو 1983). "وحدات قياسية للتعبير عن تركيزات الأدوية في السوائل البيولوجية" . المجلة البريطانية لعلم الصيدلة السريرية . 16 (1): 3-7 . doi : 10.1111/j.1365-2125.1983.tb02136.x . PMC 1427960. PMID 6882621 .  
  3. ↑ روبنسون إس إف، ماركس إم جيه، كولينز إيه سي (أبريل 1996). "تختلف سلالات الفئران المتماثلة وراثيًا في اختيارها الذاتي للنيكوتين عن طريق الفم". علم الأدوية النفسية . 124 (4): 332-339 . doi : 10.1007/bf02247438 . PMID 8739548. S2CID 19172675 .  
  4. 1 2 بيك ب، تشين واي إف، دير دبليو، ديفانارايان في، إيستوود بي جيه، فارمن إم دبليو، وآخرون . (نوفمبر 2017). "عمليات التحليل لدعم علاقة التركيب بالنشاط" . دليل إرشادي للتحليل . شركة إيلي ليلي والمركز الوطني لتطوير العلوم الانتقالية. PMID 22553866 .  
  5. ١ ٢ "تقنيات ربط المستقبلات: فحوصات التنافس (التثبيط أو الإزاحة)" . دليل علم الأدوية . جلاكسو ويلكوم. مؤرشف من الأصل بتاريخ 4 يناير 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 أكتوبر 2007 .
  6. ↑ تشنغ واي، بروسوف دبليو إتش (ديسمبر 1973). "العلاقة بين ثابت التثبيط (K1) وتركيز المُثبِّط الذي يُسبب تثبيطًا بنسبة 50% (I50) لتفاعل إنزيمي". علم الأدوية الكيميائية الحيوية . 22 (23): 3099-108 . doi : 10.1016/0006-2952(73)90196-2 . PMID 4202581 . 
  7. 1 2 لازارينو إس، بيردسال إن جيه (أغسطس 1993). "تقدير ألفة مضادات التنافس من منحنيات التثبيط الوظيفي باستخدام معادلات غادوم، شيلد، وتشينغ-بروسوف" . المجلة البريطانية لعلم الأدوية . 109 (4): 1110-1119 . doi : 10.1111/j.1476-5381.1993.tb13737.x . PMC 2175764. PMID 8401922 .